智能变电站继电保护系统可靠性

摘 要：在日常生产生活中，电力能源是极为重要的，随着科学技术的发展进步，电力行业也获得了极大的进步，电网建设的水平也逐步提高，变电站智能化广泛的应用。为维护智能变电站的高速稳定运行，继电保护系统发挥着重要的作用，提高智能变电站继电保护系统可靠性是极为必要的。本文就智能变电站继电保护系统可靠性进行分析研究。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.126

我国的经济发展中，电力系统发挥着支柱性的作用，随着电力技术的发展，电力系统也逐步实现智能化的建设，电网系统需要有智能化的电力设备作为支撑。相比于传统的变电站继电保护装置，智能电力工程使用自动化、信息化技术，实现变电站的智能化继电保护。选择继电保护设备时，首要的标准就是灵敏性、可靠性，从而使变电站正常的运行。使用智能化设备满足变电站工作需要，维护继电保护系统的安全。

1 智能变电站继电保护系统可靠性的重要性

可靠性是在一定时间、环境因素下，元件系统没有故障的、顺利的完成规定功率。智能电网建设中，智能变电站是极为重要的组成部分，继电保护系统的运行效果将对智能变电站的故障情况产生直接的影响。智能变电站是利用网络、信息化技术使电力系统稳定运行，其中涉及很多智能化的电子设备，对设备的安全性、可靠性以及稳定性有着很高的要求。在智能变电站运行中，运行环境、数据信息等变化会对电力系统的运行产生影响。电力系统运行过程中，继电保护系统会出现问题，需要结合故障出现的时间、地点，利用其隔离功能[1]，避免电力系统受到电压、电流等危害，使电力系统稳定运行。所以智能变电站继电保护系统可靠性是极为重要和必须要的。

2 提高智能变电站继电保护系统可靠性的策略

2.1 变电器保护

为使电网安全运行，变压器保护的可靠性也发挥着重要的作用。利用比率制动原理、二次谐波制原理等强化差动保护的稳定性。在智能变电站中，智能技术的发展与应用，依据小波理论差动保护、人工神经网络原理的差动保护能够使设备保护更加灵敏，更好的鉴别故障，但是目前这种技术成熟度不强。计算机有着明显的优势，并且相对成熟，有着很强的处理和记忆能力，能够将保护、录波以及测控等功能集合，利用网络接口及时上传设备的状态、保护以及录波数据，实时显示保护动作、参数变化等，结合实际情况修改定值或者及时投退某一功能，能够很好的提高变压器保护的可靠性。

2.2 过程层继电保护

过程层的继电保护就是将系统迅速跳闸的功能进行实现，保护变压器、输电线路以及母线的设备，并有效的保护电网调度系统。电力系统运行方式出现变化，主保护定值中的小波动并不会变化，能够使电力系统稳定运行。一次设备中的保护要求开关设计需要与硬件相分离，实现独立性的保护，并保护母线、输电线路。在相同输电线路中进行独立采样，相加开关电流，发挥主保护通信口的调整过程，综合处理系统电流。智能变电站中保护母线、变压器[2]，可以发挥多端线路保护的作用，并通过站内保护设备进行同步采样。同步调整变电站主站采样，使采样数据的适用性得到强化，也使采样数据的可靠性得到提高。

2.3 间隔层继电保护

在变电站继电保护中应用双重化配置，对后备保护进行集中化的配置，通过后备保护系统为变电站提供后备设备保护、开关失灵保护，并对相邻范围中的相连线路、对端母线进行保护，依据后备设备电流判断电网运行中的问题，完善跳闸策略。同时，在变电站电压中实现等级的集中配置，调整技术实施，并适应电网的运行情况，以电网运行为基础制定几套运行方案，并结合变电站的电网系统，选择最优的运行方案，实现智能变电站的继电保护。

2.4 系统冗余设计

继电保护中，优化系统冗余能够防止出现系统错动、拒动问题，使系统更加可靠。强化继电保护的冗余性需要做好两个方面的内容。首先，利用以太网交换机中的数据链层技术，实时监控变电站的自动化。其次，变电站网络架构需求不同，依据总线结构、环形结构、星型结构3个基础网络结构的特点科学的应用[3]。总线结构能够使接线减少，但是需要提高冗余性，使用过程中长度要求是比较大的。对于环形结构，环路上任意点都能够提供冗余，有很好的冗余性，但是需要很长的收敛时间，对影响系统重构。对于星型结构，其等待时间不长，物冗余度，可靠性不强。对于这3种结构，需要结合自身的需要优化选择，从而使变电站继电保护系统的可靠性得到提高。在对系统冗余进行设计时，还需要对投入率进行分析，不仅提高系统的可靠性，也能够顺利实现经济效益。

2.5 做好线路保护配置与巡检

使用集中式、后备式的方法对线路保护配置，工作人员保护电压间隔单元、监控通信系统，明确系统中的问题，从而使智能电网运行更加安全可靠。随着智能化的发展，虽然人力资源需求下降，但是依旧是不可或缺的重要因素，要积极建立巡查小组开展巡查工作，并完善巡检制度等，明确工作人员的巡检责任，及时发现问题并妥善处理，使继电保护系统的运行更加可靠。

3 结束语

如今电力资源的需求量逐渐增加，电力系统的可靠性的重视程度逐渐提高。在智能变电站中，继电保护系统是极为重要的组成部分，而随着新技术、新设备的出现，继电保护系统也面临着一定的挑战，为此必须要从多个方面入手，从电力系统运行中总结经验，利用更加专业的知识促使继电保护系统实现智能化、信息化的发展。

参考文献：

[1]杜亚静，朱翰超，王姗，刘洪硕.220kV智能变电站继电保护系统可靠性研究[J].河北工业科技，2018，35（02）：139-144.

[2]马骁旭，王寿星，张洪帅，李季.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技创新导报，2016，13（30）：5+7.

[3]王同文，谢民，孙月琴，沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保護与控制，2015，43（06）：58-66.

作者简介：于航（1991-），男，辽宁大连人，学士，工程师，研究方向：电气专业。