智能变电站继电保护系统问题及策略研究

王开波 刘春燕 金基伟 黄天颖

摘要：随着电网相关技术的快速发展，目前我国新建的电网基本上都是智能电网，所谓智能电网是指以各个等级电网协调发展为基础，以特高压电网为骨架，将当前先进的通信技术、传感测量技术、信息技术、控制技术以及计算机技术和物理电网之间进行高度集成而形成的一种新型电网。智能电网在提供更为高质的供电服务的同时，对于继电保护的要求也相对高，但鉴于目前我国智能电網尚未实现完全普及，应用时间较短，因此，在智能电网的继电保护系统部分面临诸多问题。

【关键词】继电保护;智能变电站;保护装置

一、电子式互感器的传变特点

对于电子式互感器来说，其一般能够分成两个部分，依次为电子式电压互感器以及电子式电流互感器。其中电子式电流互感器还包括电磁传感、光学传感以及电子传感这三种类别，而电子式电压互感器包括电气分压以及光学传感两种类别。

1.1电子式电流互感器

从当前的情况来看，所有的电子式互感器中，运用最为普遍的就是罗氏线圈电子式电流互感器这种，而针对其研究工作的开展也相对比较普遍。就当前的情况来看，在世界范围内针对光学原理的互感器具体的运作还没有足够的经验累积。不仅如此，光学互感器同样会被诸多因素所影响，包括其表层所承担的压力大小、所出于条件优良状况等，随着外界条件的改变，互感器的测量值也会有所不同。但是，在过去很长时间的实践中，外部条件是持续改变的，所以怎么防止外部条件因素给互感器造成的制约影响和怎么高效便利的实现对互感器的测量误差的弥补同样变得十分关键，需要进一步的处理应对。

1.2电子式互感器给继电保护所造成的影响

随着电子式互感器的运用，为继电保护系统稳定性欲适宜性特点造成了很大程度上的变化。因为在电压值的持续加大影响下，传统电磁式互感器绝缘组成框架会变得尤为繁琐，同时互感器本身的体积也会随着变大，于此同时造价也就相应的提高，同时传统电磁式互感器还体现为磁饱和，铁磁谐振，动作范围不够大等不足。而电子式互感器的出现，恰好弥补了之前的缺陷，它的组织框架更为紧密、体积更小巧、不会饱和，这给数字信号的传送带来极大便利。这和当前继电保护系统组件的发展方向与形势是相顺应的。在电站技术水平不断提高的影响下，变电站内部的电磁环境变得越来越繁琐，电子式互感器在开展工作的时候经常会被电磁多扰乱。其中内部的采集器是受扰乱最多的一个部分。根据过去的实践经验证实，在断路器、隔离开关以及接地开关在开展分合作业的过程中，另外还有系统发生短路的情况下，均将由极大的电磁扰乱。在过去的几年间，我国电网出现很多因为变压器空投以及线路合闸时候所出现的感应电流导致周围变压器、发电机以及线路的安全事故出现。从现有的情况来看，针对单独存在的变压器、发电机以及互感器的研究工作开展较为普遍，不过在具体的系统中间，这部分非线性铁磁元件的暂态过程一般都会彼此间产生影响作用，无法把每一个单独的去对待，这导致针对它们的研究工作十分繁琐，很难进一步的推进，现在依旧未有较为显著的研究成果出来，没有防止它对保护影响的有效处理手段。

二、智能变电站继电保护系统面临的问题

2.1继电保护系统安全性较低

智能变电站中的继电保护系统是一个较为复杂的系统，其中包含有很多电子装置，对行业工作人员来说是一个较为严峻的挑战，要实现对这些电子装置的合理利用并不是一件简单的事情，譬如时间同步装置和网络交换装置等，这些装置既是系统保护中面临的问题，也是保护工作中的重点。

2.2管理效率较低

智能变电站继电保护涉及很多管理工作，对行业管理层来说也是一个挑战，但是结合我国智能变电站继电保护系统的实际建设情况来看，管理工作的效率不容乐观，在很多具体的管理工作中，并没有设立专职工作人员，自然也就很难提高管理工作的效率，再加上电力行业的技术设备较多，推进相关的管理工作显得尤为重要，对行业来说任重而道远。

2.3工作人员素质较低

行业工作人员是智能变电站工作中的核心，工作人员的综合素质也会对智能变电站的工作效率产生重要的反作用，在我国的智能变电站行业中，工作人员的素质较低，不仅表现在专业技能和素养上，在综合素质上也是如此，这也是智能变电站发展的一大阻碍。

三、智能变电站继电保护系统可靠性的提升策略

3.1提高继电保护系统的可靠性

结合智能变电站的实际工作内容来看，包含很多具体的电子装置，数字化装置是其中的重点，电力行业在工作过程中容易受到很多不稳定因素的影响，也会对继电保护系统的可靠性产生负面影响。这时可以利用冗余技术完成系统的自检工作，对工作过程的不稳定因素进行把握，在必要时能在很大程度上降低损失，定量分析也是工作中的重点。

3.2提高管理工作的可靠性

实现对继电保护系统的合理利用，能有效提高智能变电站的工作稳定性，对后期的数字化建设也有很大的帮助，在智能变电站的运营过程中，要对相关的电子设施等基础设施进行完善，提高电子设施运行的整体安全性，同时还要考虑到电磁兼容等问题，在必要时进行相关预警机制的建立，从而充分发挥继电保护系统的积极作用，更好应对变电站工作中的不稳定因素。

3.3提高工作人员的素质

提高工作人员的素质是一个长期的过程，同时也需要行业的群策群力，主要来说有以下几个方面的工作有待推进：首先可以提高电力行业的入职门槛，从根本上提高行业工作人员的素质;其次就是充分利用后期培训工作的作用，一方面对工作人员的专业素质进行提高，另一方面提高工作人员的综合素质，为智能变电站的建设和发展奠定坚实的基础。

3.4合理利用环形网络结构

环形网络机构是通过间隔智能终端机实现信息和数据的提供，通过网络进行传递，当然对采样值组网进行利用也能达到类似的效果，在信息传递中，母差保护装置的容纳量会受到网络报文流量的影响，不利于提高继电保护系统的可靠性，这时就要对交换机的配置进行合理调整，光纤口是其中的重点，要实现对环形网络结构的合理利用，需要行业工作人员完善对这种结构的认识和了解，增强对备用芯的使用力度，提高环形网络结构的应用效率。

四、结论

近年来各项科学技术的研发已经推动电力系统朝着智能化、数字化方向奋勇前行，电子式互感器的应用也将传统互感器的缺陷予以修补，然而如今智能变电站的继电保护系统却仍然面临着诸多问题，如何更好的攻克技术难题值得我们进行更加深入的探讨。

参考文献：

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