智能变电站继电保护系统问题及策略研究

黄华 袁志俊 梁昊

摘要：在当前社会背景下，随着电力市场需求量逐步提高，不仅电力系统的建设逐渐增加，而且规模日益扩大，虽然为电力事业的发展带来了良好的机遇，但由于电力系统具有一定的特殊性，所以一旦在运行当中出现故障，势必影响社会经济发展和人民日常生活，所以针对于此，则需要加强保护工作力度，通过继电保护系统的有效应用，促进智能变电站的工作水平不断提高。

关键词：智能变电站;继电保护系统;问题分析

一、智能变电站概述

要大幅提高智能变电站的工作效率，具体的工作内容较为复杂，对行业来说是一个较大的挑战，特别是计算机和互联网技术，更是其中的重点和关键，这些技术能大幅提高网络信息交流与传输的效率，结合我国电力行业的实际情况来看，智能变电站主要有两个优越之处：首先就是一次智能化;其次就是二次智能化。对智能变电站进行利用和建设，有利于降低电力行业的运营成本，对电力行业的长远发展有很大的帮助，除此之外，智能变电站与传统的变电站相比，在光缆的设置上也有很多不同，传统的变电站容易出现电磁的兼容问题，但是在智能变电站中一般不会出现，对稳定用电环境有着很大的帮助，智能变电站主要可以划分成三层：变电间隔层、变电过程层和变电站控层。在这三者之间可以说实现数据和信息的互通，自然也就为信息的处理和分析奠定了坚实的基础。

二、智能变电站继电保护的配置和原则

随着我国国家电网提出智能电网革新开始，智能变电站已经成为建设发展的重要内容。对比传统变电站可知，110kV智能变电站作为常见类型，在实践发展中有效结合了设备与检测系统，并对整体系统进行了数字化与网络化革新。由于继电保护系统属于电网建设及智能变电站运行的安全保护防线，因此在实践工作中，若想要保障110kV智能变电站运行质量安全，必须要加大对继电保护系统的关注，只有这样才能为城市用电提供优质服务。通常情况下，继电保护的主要目标有母线、电力系统、发电机等内容。

更为关键的是，在为110kV智能变电站配备继电保护的过程中，不仅要严格按照施工图纸进行操作，还要符合以下原则：其一，选择具备快速性、科学性及灵敏性等特点的保护系统，这也是实践系统运行提出的主要要求;其二，在处理110kV及以上高电压的情况下，要确保GOOSE网与站控层网络在配置继电保护系统时具有独立性，换句话说彼此不能影响实践工作;其三，在110kV及以上高电压背景下，在处理单母线分段与双母线接线方式的过程中，必须要配备适宜的电子式互感器;其四，在低于110kV的情况下，要保障智能终端的有效性与安全性。

三、智能变电站继电保护系统所面临的若干问题

3.1越级跳闸及延时跳闸

越级跳闸及延时跳闸为当前在智能变电站继电保护系统运行中最为常见的两种问题，当保护系统在运行过程中开关保护部分出现错误选择配合的情况，继而导致越级跳闸问题的发生。根据既有数据显示，在电网中负荷越是密集的部分，使用开关站越广泛，相应的问题也更集中。当电网系统中的某一处线路部分出现短路的情况时，整个继电保护系统会出现拒动的情况，这可能会导致短路问题的严重化，然后會基于继电保护系统中的后备保护装置进行延时跳闸，以保护整个电网。

3.2母线全停及误动

当智能电网中的任何一个并联状态下的母线出现故障问题时，即会导致电网中的两端母线都出现全面停止运作的情况，这是当前智能变电站在使用中常见的继电保护系统问题之一。此外，如果继电保护系统运行中，其运行方式发生了突发性改变，也会导致继电保护系统内的“四性”发生相应的改变，继而也会引起继电保护系统出现误动的问题。

3.3计算失误及人为失误

计算失误是指在继电保护系统的定值整定计算中出现了故障的情况，这种计算失误常常会导致整个继电保护系统运作面临巨大的安全风险，也是目前智能电网继电保护系统所面临的主要问题之一。除系统计算之外，在人为操作部分，如

果继电保护系统的安装人员在安装的过程中没有完全依照系统的设计标准进行正确的接线，亦或是系统的运行人员在操作过程中出现一些操作上的误差也会导致继电保护系统故障的发生。根据既有的数据显示，目前智能变电站中继电保护系统运行所面临的主要问题发生原因近四成都是人员因素，需要特别注意。

四、智能变电站继电保护系统可靠性的提升策略

4.1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。

4.2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。

4.3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。

4.4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。

五、结语

综上所述，本文在对变电站继电保护的相关概念和理论予以概述的基础上，就当前智能变电站继电保护系统所面临的若干问题及避免措施进行了探究，得出以下几点研究结论：在智能变电站相关技术不断发展的背景下，其继电保护系统需要结合智能变电站的技术革新，在技术更新上也不断跟进，保障智能变电站的供电稳定性，当前智能变电站继电保护系统所面临的问题主要包括越级跳闸及延时跳闸、母线全停及误动、计算失误及人为失误，针对于这些问题可通过加强数字化技术的应用、提升改造技术水平、提高运作操作精准性、强化保护装置质量检验工作等措施予以避免。

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