智能变电站继电保护的优化改进探讨

杨君

摘要：近些年来，我国社会经济发展速度迅猛，各行各业都获得了显著的成就，变电站建设也是其中之一。变电站工作人员通过使用自动化技术，在建设智能电网、提高变电站工作质量方面发挥了很大的作用。但工作人员在进行实际工作的时候，受到自然环境、设备设施、施工团队水平等多方面的影响，在优化智能化变电站过程中难免会发生一些问题，对智能变电站运行的安全性和稳定性造成负面影响，因此，做好变电站的优化工作就成为相关工作人员的当务之急。本文针对这一问题开展深入探讨研究，对继电保护结构进行了分析，并提出了四点优化工作内容，希望能对相关工作人员起到一定的帮助作用。

关键词：变电站工作   优化措施   继电保护

当前，继电保护技术已经在变电站建设过程中得到了广泛的应用，并获得了非常好的效果，在提高自动化水平、实现信息共享和增强信号传输方面发挥了巨大的作用。受到企业和相关工作人员的重视。工作人员想要做好继电保护优化工作，就必须仔细分析研究智能变电站的实际应用，充分了解这一技术的特征，丰富专业知识，提高自身职业能力，为优化工作的顺利开展奠定稳固基础，保证变电站的运行满足实际需要。

一、特点研究

智能变电站相比于传统变电站而言，具备更高的管理水平和运行效率，在数据收集、信息处理、具体传输方面拥有突出优势，工作人员建立智能变电站，可以实现变电站智能化，及时和相关部门共享、采集相关信息数据。智能变电站将网络化的二次设备和智能化的一次设备充分体现出来，使运行效率得到提高，并降低了运营成本，实现经济效益最大化。智能化变电站还对传统变电站中的问题进行了优化和解决，有效提高了变电站工作水平。例如：智能断路器和光电互感器等设备，使变电站中电磁式互感饱和的问题彻底解决。

二、继电保护具体结构的研究

（一）“两网三层”

和传统继电保护不同的是，在智能变电站中，技术人员通过对过往网络的中心建立，把IEC 61850作为通信的标准，通过具体功能将构架分作过程层、间隔层和站控层三个层次，每两层形成过程层网络和站控层网络。站控层网络的任务相对简单，负责修改、召唤整定值和传颂相关录波文件;过程层的任务较为复杂， 负责闭锁信号、开关、跳闸和采样值状态量等，要有较高的安全性，直接影响着变电站的正常运行。

（二）IEC 61850体系的研究

作为通信设计和继电保护网络必须坚持的原则，IEC 61850体系对于健全智能化变电站网络起到不可替代的作用，工作人员在开展继电保护系统的结构设计工作时，许多个洛基设备往往会包含在一个实体设备制造，依靠基本单元，完成分化逻辑节点，例如：采样值处理、保护算法和跳闸回路。就通信协议来说，主要是性能实际要求和通信服务类型实现特定通信协议的映射，比如SV/GOOSE通信，为确保实时性真正实現，网络层和传输层的协议映射均为空。

三、优化工作要点

（一）做好可靠性优化工作

在智能化变电站中，继电保护工作达到了数字化建设目标。保护结构里包含着较多的电子电力设施设备，这对于提高变电站的安全和保证变电站稳定运行起到了重要作用，使社会对供电网的实际需求得到满足。工作人员在选择相关电子设备的时候，必须结合实际情况，做好相应设计工作，实现设计方案合理化，达到预期目标，避免继电保护工作受到来自外界的影响和干扰，发生电磁兼容或是信息不同步等情况，破坏运行系统的稳定性。而对于保护结构之中的电子设备容易受到影响的问题，工作人员就要使用相应措施，提高系统的安全性，例如：使用具备较高稳定性的光缆，使用冗余技术实现系统自检，及时对不合理补位发出警告，产生相应的保护动作，是继电保护工作得到充分保障。

（二）工作人员做好安全性优化工作

IEC 61850标准体系是继电保护装置的最重要依据，由于这一系统是统一发布的，在很大程度上来说，这一标准体系处于透明的网络环境中，在运行过程中系统会受到各种各样的安全威胁和网络攻击，所以，工作人员必须认真研究系统的安全性。目前，EC 61850标准体系还没有对安全性进行明确规定，这就需要工作人员结合管理工作经验，使用恰当合适的方法，做好继电保护系统的安全防护工作，使运行系统的安全得到保障。

（三）工作人员做好同步优化工作

工作人员在进行智能变电站继电保护工作的时候，往往会面对数据同步的问题，即由合并单元输出的数据采样信号中会有时间信息存在，消除幅值和电气量相位上的误差，工作人员就要优化继电保护设备，保证设备能够及时、准确获取配应的信息数据，如果出现同步信号丢失的情况，收集的数据肯定会存在误差问题。所以，工作人员在开展优化设计工作的时候，一定要做好过压保护和过流工作。这一保护原理也相对简单一些，保护动作行为对同步信号要求不高，只对信号幅值的正确性要求较高。即使同步信号在保护动作中丢失，也不会受到太大的影响。

（四）工作人员做好实时性优化工作

作为继电保护工作中非常重要的一个特点，实时性能对于继电保护工作意义重大。但在工作过程中，受到交换机延时、合并器链路传播时延等干扰，数字化互感器的传输效果会受到很大的影响，导致数据传输误差超出可控范围之内。就实际运行效果来说，导致数字式互感器传输抖动的原因，主要是交换机转发和合并器排队。在合并器完成对信息数据的传输人物后，会出现一个排队过程，当然，在接受采集器通信的时候，也会有额外等待时间产生。由于系统安装的交换机有着不同的性能，在运行过程中，难免会发生一些延时问题，在进行转发信息工作时，往往在一帧数据完成发送后，才进行下次转发任务，这在一定程度上影响了保护系统的实时性能，相关工作人员必须结合实际情况，采取必要措施将其解决。

四、结语

现代社会发展速度迅猛，城市化发展水平突飞猛进，人们对电的实际需求越来越大，提出的要求也越来越高。传统变电站继电保护方式已无法满足新时期的要求，变电站工作人员通过使用自动化技术，在建设智能电网、提高变电站工作质量方面发挥了很大的作用，通过完善优化继电保护工作，结合变电站实际情况和需要，从各个角度进行分析研究，消除对继电保护系统正常运行造成干扰的因素，不断优化保护措施，为继电保护工作的顺利开展奠定稳固基础。现阶段，智能化继电保护工作还存在着一些问题，影响着继电保护的工作质量，但只要相关工作人员敢于创新，学习专业知识，不断提高自身专业能力，做好可靠性、安全性工作，真正落实同步优化和实时优化工作，仔细分析研究出现的问题，积极参考、学习发达国家的先进技术，自我完善，自我突破，不断在实践中提高工作经验和工作能力，我国变电站的继电保护工作就一定可以获得更大的进步，从而为构建和谐社会、推动社会经济健康发展提供力量。

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（作者单位：内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局）