智能变电站继电保护系统的可靠性分析

夏 爽

（深圳供电局有限公司，广东 深圳 518000）

0 引 言

随着市场经济的发展和进步，我国电力系统也呈现出全面升级的趋势，这就对继电保护工作提出了新的要求。为了维持继电保护系统应用的合理性，要对继电保护系统应用可靠性予以综合管控，从而为经济效益和社会效益和谐统一奠定基础。

1 智能变电站继电保护系统概述

近几年，智能变电站受到了人们的广泛关注，不仅是因为变电站智能化管理机制的科学性和可靠性，也是因为智能变电站继电保护系统应用处理效率的全面升级能为变电站日常管理提供良好的保障。

智能变电站继电保护系统主要包括电子式互感器、交换机、合并单元以及智能终端等，不同的组成部分能发挥其实际优势作用，维持智能化和数字化处理的平衡。电子式互感器能搭建保护系统电路的集成化模式，升级电磁结构，较为常见的包括有源型电子式互感器和无源型电子式互感器，通常应用在不同的运行环境中。交换机基于以太网建立信息数据传输通道，能为数据资料、信息资源的及时性传输提供保障。与此同时，交换机在交换数据信息以及地址表的过程中，也能实现更加多元便捷的交换管理，提升信息传递的合理性。在合并单元中，数据信息能随机形成有效的组合模式，匹配加工处理环节，就能及时将信息传输到保护系统，简化接线工作，也能减少项目成本，为数据共享管理提供支持。智能终端主要是控制断路器，可以实现实时性信息的传递，及时获取测控装置或站控层的指令信息，维持设备运行的可靠性，并且应用同步时钟就能建立统一的时序和基准，共同提升智能变电站继电保护系统的运行效率[1]。

2 智能变电站继电保护系统特征

智能变电站继电保护系统具有突出的应用优势，能打造更加合理且高效的控制模式，维持常规化工作的合理性。发挥数字采集机制和信息智能化处理机制的应用优势，以优化智能变电站综合管控工作的基本水平。

2.1 数字化采集

在智能变电站日常管理工作中，借助电子式互感器和光学式互感器就能完成电压数值采集、电流数值采集。落实相应的合并处理机制，就能实现数据信息的有效汇总，从而为后续网络化应用管控提供数据基础，确保信息传播的合理性。此外，电压参数和电流参数的实时性采集还能为变电站运行安全性能以及效率的提升提供保障，在扩大范围的同时还能优化测量精度，降低变电站传统工作的难度，为智能变电站实时性控制工作的全面开展提供保障。

2.2 智能化应用

在智能变电站信息管理工作中，智能化体系能提升继电保护装置的灵活度和智能处理效果，打造更加全面的功能处理结构。配合网络化技术实现数据与信息的实时性采集管理，为提高变电站运维可靠性提供保障，实现运行和维护有序进行的目标[2]。

3 智能变电站继电保护系统可靠性分析

在智能变电站继电保护系统可靠性处理和分析工作中，要从变压器配置、过电流限定保护等方面入手，践行全过程分析，从而提升系统应用的合理性，明确各个组成单元的应用价值。

3.1 变压器配置保护

在智能变电站中，变压器最大的功效就是能帮助建立电压和电流的调整机制。尤其是在配电工作中，选取适宜电压范围维持配电处理工作的常态化水平，限定电压额度，有效提升电力系统运行稳定性。若是电压出现过载问题或电压参数超标，则会对电力系统运行产生影响。此时，借助变压器的继电保护处理方案就能建构分布式配置模式，实现压力的分散处理，维持变压器电压稳定，避免电压过载或电压不足产生的影响[3]。

3.2 过电流限定保护

智能变电站的运行质量和整体管控效率会受到外界环境的影响，常常会出现过电流问题。所谓过电流是指电流超出负荷标准，甚至会造成整个线路的断路现象。需要注意的是，过电流和常规化运行电流的参数差异性一般，然而过电流的出现恰恰表示整个变电站线路存在外部故障，长时间不处理就会造成跳闸问题。基于此，为了提升智能变电站继电保护系统的可靠性，要借助电压限定延时，有效优化对变电线路终端电流参数的控制效果。

若是电流过载，智能变电站继电保护系统能借助对应的元件和组成环节完成报警信号的处理，以便及时分析电流状态。智能终端负责保护指令的下发，帮助工作人员及时解决电流过载造成的影响，为继电保护系统安全性和可靠性的全面提升提供保障。

3.3 间隔层继电保护

为了保证间隔层继电保护工作顺利开展，要建立双重化装置，提升变电站继电保护系统中后备保护的合理性和规范性。在后备保护系统运行过程中，不仅能对变电站后备设备予以保护和开关失灵保护，而且还能提高对线路和端母线的保护水平，打造更加合理的应用平台，及时解决跳闸问题[4]。

此外，利用全站电压建立等级集中配置模式，调整技术方案的同时就能更好地落实电网运行管理方案，及时分析站内电网系统，从而匹配最佳方案来提高继电保护效果。

3.4 过程层继电保护

在智能变电站继电保护系统运行过程中，迅速实现安全处理和跳闸操作是非常关键的环节，不仅能对母线和变压器予以保护，也能降低输电线等基础设施元件的运行危险性。在主保护定值参数中，难免会受到波动性影响出现变化，此时电力系统的运行过程也会受到波动的影响，因此继电保护系统中要对开关设计予以处理。与硬件系统形成区分模式，建构独立性保护结构，从而提高对变电站母线和输电线路安全性管理水平。若是相同的输电线路，在独立采样的过程中要按照差异化开关电流完成输送处理，以保证能对系统电流予以把控。而实际的继电保护过程则是应用多端线路保护维持应用水平，在获取采样数据的基础上开展针对性的调整方案，并维持数据的适用性和可靠性[5]。

除此之外，过程层GOOSE网络保护装置配合测控装置、合并单元等建立的数据交换通道能借助直采直跳过程层处理方式，有效传输相应的数据信号，为过程层GOOSE网络开关量传输提供保障。直采直跳过程层GOOSE网络如图1所示。

图1 直采直跳过程层GOOSE网络

3.5 环形结构母线保护

在智能变电站中，环形结构本身就是较为可靠且稳定的结构系统，将其应用在母线保护装置中能更好地强化环形结构母线保护的可靠性和稳定性。一般而言，利用最小路法完成计算分析。在最小路法计算过程中，要取每个负荷点最小路，将整个环形结构分为最小路元件和非最小路元件[6]。依据通路状态计算负荷点最小路，就能及时针对馈线的故障完成检修[7]。同时能解决传统结构母线保护可靠性不高的问题，满足继电保护系统应用的可靠性需求，提高应用效率。

4 智能变电站继电保护系统注意的问题

4.1 安全保障

在光电技术、通信技术全面发展的背景下，智能电网体系也呈现出转型升级的趋势。为了维持智能电网综合管理效果，就要匹配规范的智能变电站管理控制机制，建构完整的继电保护系统，着重关注继电保护系统的安全要求。在搭建信息化平台和网络化体系的同时，打造就地配置模式，提高安全管控效果。

4.2 即时性需求

智能变电站继电保护系统还需要利用对应的模块满足即时性需求，打造完整的需求管理控制平台，确保继电保护装置的相关内容和运行模块都能匹配实时性管理方案，及时解决变电站运行中存在的问题，维持综合管理效果。与此同时，还要匹配检测系统，提升电力系统保护工作和控制工作的规范性[8-10]。

5 结 论

总而言之，要想提升继电保护系的统可靠性，就要对电力系统应用管理平台予以控制。从变压器配置保护、过电流保护、间隔层保护以及系统线路保护等方面开展相关工作，维持应用效率，为智能变电站综合管理水平的提高奠定基础，实现经济效益、管理效益的共同提升。