智能变电站的继电保护应用分析

王鹏

[摘    要]现阶段，城市化进程的不断加快，人们对于电能的需求量增多，促进了我国电力事业的发展。现如今，各个电力企业都大力建设智能变电站，确保变电站的智能服务功能，同时也实现了电力网络电力供应和配送的智能化控制，给人们带来了更好的电力服务。阐述智能变电站机电保护的概念，同时分析智能变电站的继电保护系统的措施，在电力网络中发挥智能变电站的作用和价值，促进我国电力行业健康的发展。

[关键词]智能变电站;继电保护系统;可靠性

[中图分类号]TM77 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（21）04–0–02

Application Analysis of Relay Protection in Intelligent Substation

Wang Peng

[Abstract]At present， with the acceleration of urbanization， people's demand for electric energy has also increased， which has also promoted the development of electric power in China. Nowadays， every power enterprise has made great efforts to build intelligent substation to ensure the intelligent service function of substation， at the same time， it has realized the intelligent control of power supply and distribution of power network， and has also brought people better power service. This paper will expound the concept of electromechanical protection of intelligent substation and analyze the measures of relay protection system of intelligent substation. It is necessary to play the role and value of intelligent substation in power network and promote the healthy development of power industry in China.

[Keywords]intelligent substation; relay protection system; reliability

随着各行各业的快速发展，对于电力能源的需求量不断上升，电力企业就要转型和升级构建一个良好的环境，满足当下的发展需求。电力企业在发展过程中，机电保护裝置在安全运行的状态下，就能确保电力系统运行安全和稳定，在电力系统中智能变电站保护装置起到着十分重要的作用，可以提高变电站供电的质量。

1 智能变电站继电保护机制概述

随着现代化的水平提升，电力技术的应用网络技术影响较大，促进着变电站和电网的智能化发展。智能变电站有很强的集成性，在运行中可以实现智能操作，运维一体化，信息传输等功能，提高了电力系统的效率，也可对给变电站设备实施监控，确保了变电站的运行安全。智能变电站的划分过程中，有三层两网。三层主要是过程层、间隔层和站控层。两网是站控层网络与过程层网络。智能变电站在运行的过程中，站控层的目的是分析、搜集各种信息，是变电站中一项十分重要的核心内容，所有的信息指令都是通过站控层信号发出。在智能变电站过程层中，可以让信息实现有效的收集和执行，可以对各种信息设备起到保护的作用。

2 智能变电站

2.1 智能变电站的现状

电力系统中智能变电站是一体化的智能化设备，是可以自主调节的设备。智能变电站是数字化变电站作为基础，与传统的变电站进行对比，具有很强的特点，2011年我国新建的变电站已经是按照智能变电站的标准和要求建设的，同时对于大型的变电站也实现了智能化的改造，得到了广泛的普及和应用。

2.2 智能变电站的优点

2.2.1 可靠性

在智能变电站的继电保护过程中，光缆线路有很强的稳定性，同时还能减少电子装置因为各种问题造成的干扰。因此，要通过使用先进的科学技术，提高系统的自我检查能力，可以极大提高系统的警告反应能力。另外，智能变电站还建立了配电保护的系统模型，对于定量实现了可靠性分析。

2.2.2 实时性特征

电力系统在实际的应用过程中，智能变电站在开展继电保护上都是实时性的，但是因为数字式互感器会给数字的采样工作带来影响，也会导致交换机和合并器受到延迟的原因导致时间上出现误差，同时影响到数据传输的效果和质量。另外，合并器和交换器是造成数字互感器发生误差的最重要的一个原因。因此，面对这种问题，电力系统工作人员在开展采样中，需要计算出产生的误差，同时要将计算结果和采样结果进行对比，才能真正地降低误差给计算造成的影响，也就极大提高了变电站的机电保护实时性。

2.2.3 同步性特征

传统的变电站都是使用的互感器设备，会因为保护时间上不太同步影响到我国电力系统在保护上存在问题。然而智能变电站是使用数字化信息采集方式，因此，配电保护和时间上就有很强的同步性。提高保护时间同步的措施有以下两种措施。①线路差动保护和同期检测。这两个设备都是确保电网系统能够同步的保护措施。②过流过压保护。

3 智能变电站继电保护存在的问题

3.1 智能化水平偏低

目前，我国很多智能变电站都是由传统的变电站改造升级的，运行中有大量的设备，但是设备在运行中会消耗极大的能量，导致变电站的智能化水平偏低，也会造成智能变电站技术无法有效的兼容。设备和设备之间会有智能化连接口，但是由于设备是不同厂家制造的，连接线和端口都不太符，导致了智能变电站在运行中缺乏稳定性，同时不兼容也给运行的检查工作带来了极大的影响。

3.2 设备接口连线不合理

目前应用的变电站中由于设备的耗能量巨大，设备之间又有很多的接口终端。设备在运行中会因为采样和GOOSE设备不太相符，也就让设备的终端接口有所增加，给工作人员在实际的操作上增加了难度。

3.3 电磁设备受环境影响较大

现如今，在智能变电站中电子互感器的应用较为广泛，设备在实际的操作中会因为外界的各种环境带来影响，导致电磁设备开展测量中出现了误差，会给数据测量工作的可靠性和准确性带来影响，同时电子设备在智能变电站的可靠性也会受到极大的威胁。分析我国电磁设备在智能变电站的实际应用，不能一味地采用新型的电磁机电保护设备，要分析实际情况，安装中会有大量的端口，也会给施工人员的安装工作增加难度，同时也无法和国家提倡的节能原则相符。

4 优化智能变电站继电保护

4.1 优化继电保护设计

①安全设计。开展机电保护中，要按照国家的统一标准，确保继电保护在一个良好的状态下，继电保护系统极易造成网络攻击，同时也会对变电站信息造成威胁，因此在实际的操作中要分析系统，优化机电保护设备。②开展实时性的设计。继电保护中，实时性是十分重要的一项作用。在进行保护结构设计中，因为会受到各种干扰造成信息出现误差。因此就要观察机电保护系统，其中主要是因为交换器和合并器出现的故障。另外合并器中，信息完成采集之后就会自行的排队，信息接收时间也会有延迟。因此在运行中，就要防止延误问题影响到机电保护性能。另外，要将误差合理的控制在一个合理的范围内，才能让机电保护装置实现实时性。

4.2 加强变压器的保护

智能变电站机电保护系统在运行上要求较高，采用变压器的保护可以极大提升系统的可靠性。进行变压器的设计中，设计人员要认真地分析原理才能开展设计，确保变压器的稳定和安全性。进行智能变压站建设中，关键的一项技术是智能技术，各个电力企业要从现状下手，利用网络技术来保护电力设备，要确保设备的灵敏性，同时要在运行中提高自我检测的能力。目前，虽然保护变压器是一种较为有效的措施，但是在进行操作中还有很多的问题存在，需要进一步的研究和应用。另外，在提升机电保护系统可靠性过程中，需要采用先进的智能化技术，针对各项设备开展系统化的保护，发挥出系统的处理能力。

4.3 提升设备管理效果

在智能变电站机电保护系统中，要提高继电保护装置的管理成效，发挥出各种保护装置的作用，才能促进变电站工作的有序開展。通过智能变电站机电保护系统设备的管理实例分析，变电站工作要从内容上分析，同时要分析不同线路的智能工作性质，才能给机电保护装置进行优化路线，才能实现智能变电站的管理目标。另外，提升设备的管理成效，要有针对性，要统筹和规划，满足线路的不同管理需求，才能提高智能变电站的保护系统运行可靠性。

4.4 加强运行维护管理力度

要想确保智能变电站继电保护运维能力提升，企业就要加大运维管理工作，更好地促进继电保护装置的可靠性，提高继电保护装置的管理，也给日后的维护工作提供便利，提高各项继电保护设备的运行效率。因此，可以从以下几个内容下手：①制定出精细化的管理机制。要分析智能变电站继电保护运维管理工作的目标，同时要降低失误，加强各个部门之间的协调，才能确保机电保护装置在日后的维修过程更便利，更有效。②优化任务分配的模式，确保每个工作岗位在职能上都细化，降低管理中的失误问题。③完善并执行奖励机制，才能充分地发挥出运维人员的工作热情和积极性。作为智能变电站继电保护系统运维人员，要按照智能变电站的实际情况，同时结合变压器和各种保护装置的特点，才能制定出合理的维护方案。要想确保智能变电站机电保护系统能够正常运行，就要求运维人员在专业技能上要高，因此，作为企业来说，就要加强运维人员的专业技能培训，确保各项工作开展的规范性，提升运维人员的综合素养。通常情况下，智能变电站机电保护装置在运行的时间上都很长，因此作为运维人员要制定出一套合理的检修措施，同时要定期开展检查和维修。运维人员要开展定期的巡检工作，检查的具体项目要细化和划分，同时要按照检查规则开展维修，确保机电装置能够可靠运行，同时还能让机电保护装置的故障发生率降低。与此同时，要定期维护智能变电站继电保护装置，让机电装置的运行时间有所延长，同时也能让外界等不良影响减低，确保智能变电站继电系统能够正常的运行。

4.5 过程层继电保护

变电站的过程层继电保护是确保变电站系统中变压系统设备和母线之间能够很好的运行，也提高了变电站运行的整体效率和稳定性。另外，设定过程层保护值后，需要确保保护值的稳定，不能遭到各种因素带来的影响，也让继电保护系统更安全。另外，进行设置系统中，要想让系统的线路更稳定，就要将开关设置成单独性，可以让系统的硬件和开关实现独立，单独地完成操作。

4.6 间隔合并单元故障的维护

从当下的智能变电站建设水平和实际运行情况分析，最常见的一种故障就是间隔合并单元故障。在智能变电站继电保护设备中合并单元属于一个十分薄弱的环节，因此，运维人员要有所关注和重视，要有丰富的运维经验，故障发生要能及时找出故障原因和具体位置，同时要利用先进的技术让故障发生概率降低。例如，单套的配置间隔中，会出现合并的单元故障，并且故障发生之后运维人员要及时地断开，也就是故障间隔单元中的开关要做到第一时间断开，然后要将运行的系统退出。如果单元故障发生在双套配置的间隔中，运维人员要快速反应，需要退出故障对应的保护母线装置。如果合同单元发生故障，推出处理可以防止故障的扩大，同时也会给运维人员争取到更多的维修时间。

5 结语

随着社会的进步，科学技术的发展，智能变电站继电保护系统得到了大力地应用。要想确保机电保护的安全、可靠性，就要从智能变电站的机电保护系统自身下手。要提高智能变电站继电保护系统的正常运行，应从各个方面加以重视，提升继电保护系统的稳定和安全性，确保电力系统的运行效率更高，更高效。

参考文献

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