智能变电站继电保护系统可靠性分析

邢保玲 牛太煜 张洁琼 高颖

摘 要：电力系统中非常重要的组成部分就是继电保护系统，继电保护系统不但能够保证电力系统的正常运行，还能消除那些不确定因素带来的影响。作者简述了智能变电站中的继电保护系统，对提升继电保护系统的稳定性的方法进行相关研究，希望能够为提升继电保护系统稳定性提供一点参考。

关键词：智能变电站;继电保护;可靠性;改进措施

引言

随着科学进步与技术发展，社会对用电量与用电可靠性提出了更高要求，必须建立一个更可靠、高效、兼容、互动的智能电网。智能电网是通过智能变电站组成的，智能变电站对于整个电力系统来说是重要的一个组成部分。对于智能变电站，继电保护是安全运行的第一道防线，各类型的保护装置可以在电网或设备出现故障时快速动作出口，对故障进行最小范围的切除，并对故障过程进行录波，将故障信息、动作情况上传至监控系统。基于此，本文对智能变电站继电保护优点、关键元件、配置与整定要求、提升可靠的措施等进行了研究分析。

1智能变电站继电保护优点分析

与传统常规变电站相比，智能变电站有显著的优势：光纤组网代替了传统的二次电缆。变电站中的一次设备与二次设备之间、二次设备与其它二次设备之间都需要有信息交互以及信号传输，可以使用先进的光纤传输技术代替传统的二次控制电缆，不仅提高了通信效率，而且大大减少了电缆的使用数量，降低了变电站的投资成本。信息传输更加便捷。在常规变电站中，不同厂家设备之间的通信兼容性比较差，执行的通信协议也不同，智能变电站采用统一的规约，对监控信息、控制信息、保护信息、测量信息等都可以进行统一的处理和控制，提升了各种信息的可靠性与完整性。可以解决常规变电站中的难题。

2智能变电站继电保护系统可靠性的重要意义

电器元件在单位时间内、特定的环境下完成规定功率，并且不发生任何故障，这就能够代表这个元件的可靠性。电网的智能化建设过程中变电站是最为关键的节点，继电保护系统的智能化程度以及运行稳定性对于变电站运行的稳定程度产生直接的影响。变电站的智能化实现一般通过两个途径，信息及网络技术的方式，其中有很多的电子元件及智能设备，并且所有的元件及设备都必须安全、稳定、可靠。变电站运行的客观条件、数据及环境因素发生一定的变化都会影响整个电力系统的运行，继电保护系统会在故障发生的第一时间发挥其隔离的作用，让整个系统规避电压、电流带来的危害，提升整个系统运行的稳定性。所以，继电保护系统稳定性直接关系到整个电力系统的运行，必须着力于提升其可靠性。

3智能变电站继电保护系统

从实用功能的角度出发，可以将智能变电站分成三个层面，分别是：间隔、过程以及站控层。间隔层利用计量、测控、保护等一些列设备对本间隔一次设备进行相关操作，全面的收集信号并把相关信息传输到站控层;过程层实际上是数字化接口，对接一次设备，其中包含很多设备，例如智能终端、合并单元等;站控层的主要功能是建立与远端控制中心的联系，控制全站一二次设备。“直采直跳”是当前我国的智能变电站中使用范围比较广泛的一种继电保护模式。继电保护模式一般可以分为三种，分别是直采直跳变压器、母线、线路。其中传输采集信号采用的都是光缆，只有智能终端和断路器间不是，其采用的是控制电缆。

4提高智能变电站继电保护系统可靠性策略

4.1改用双A/D系统加入合并单元

合并单元是整个系统中比较重要的一种设备，主要的任务是采集相关信息。它的实际应用情况对于整个系统造成的影响远大于别的元件。在相关的智能化进程中，一个合并单元MU以及电子式互感器就能够完成所有信息的收集过程，为了增强这些所收集到信息的可靠程度，所有的采样合并单元都应该加入两个A/D系统，这样单个合并单元就能够产生两个采样值，让合并单元拥有更为稳定、准确的采样值输出效率，不会发生采样信息的错误，也就规避了因此产生的保护失败问题，很大程度上提升继保系统的可靠程度。

4.2智能站继电保护配置与整定要求

智能变电站继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，在满足这四个要求的基础之上，还应提高继电保护的智能化水平，从而实现二次系统整体功能的提升。智能变电站继电保护的特点是直采直跳，也就是直接采样、直接跳闸，直接采样是指保护装置不经过交换机而是以光纤点对点的方式进行采样值传输;直接跳闸是指保護装置不经过交换机而是以光纤点对点的方式进行跳合闸信号的传输，保护装置之间的闭锁和启失灵等信号通过GOOSE组网的方式。保护装置的各项功能应满足可靠性的要求，包括智能终端、合并单元、交换机等，装置内部的各个元器件损坏均不能造成保护装置的拒动和误动，保护装置的各项功能也不能由外部装置来实现。保护装置与合并单元、智能终端等二次设备之间通过GOOSE组网传输，双重化配置的保护装置之间应相互独立，不进行信息交互，保护装置应接入站内间隔层与站控层，确保保护装置的动作信息、故障录波等信息上传，实现变电站故障信息的综合分析决策。

4.3智能变电站继电保护异常处理

智能变电站内的继电保护种类繁多，同类型设备的厂家也不同，不同厂家设备的操作、机制也不同，需要细致的了解各类设备的异常处理、停电检修方法。一般来说，智能变电站继电保护装置可分为线路保护、变压器保护、断路器保护、母线保护、电容器保护、电抗器保护、故障录波器、保护信息子站等。继电保护常见的异常有装置插件异常、采用异常、开入异常、开出异常、电源异常、对时异常、参数异常、通道异常、通信异常等。

结语

综上所述，分析智能变电站继电保护系统可靠性，是从智能变电站继电保护系统本身出发，探究提高智能变电站继电保护系统可靠性的有效办法，进而推动智能变电站继电保护系统的稳定性、可靠性和安全性提升，保障电力系统的长久、稳定运行。

参考文献：

[1]陈永刚.智能变电站继电保护研究[J].天津科技，2019（7）：15-16.

[2]王佳楠.智能变电站继电保护系统可靠性[J].电子技术与软件工程，2020（6）：219-22.