智能变电站继电保护系统可靠性分析

张向春

摘要：伴随着我国经济建设的不断发展，国家电网体系的建设也在科学技术的推动下取得了长足发展。目前，智能变电站以其低成本、安全与高效的特点，在我国电力工业中得到广泛的应用和推广。基于此，以下对智能变电站继电保护系统可靠性进行了探讨，以供参考。

关键词：智能变电站;继电保护系统;可靠性分析

引言

智能电网这一概念的提出，使得大量变电站朝着智能化的方向转变，这在一定程度上提升了变电站的运行效率。由于智能变电站内的一次设备较多，加之值守人员较少，所以需要采用有效的继电保护装置，确保一次设备的运行可靠性。为使继电保护在智能变电站中的作用得以充分发挥，必须做好继电保护设备的运维工作。

1变电站与继电保护技术

继电保护作为安全电网的第一道防线应迅速检测到阻隔点，并对所有的故障点都能迅速隔离开。建造必须有四个特征：可靠性、速度性、灵敏性和有选择性。继电保护经历了整流型、晶体管型、集成电路、保护微计算机等等一系列的技术，但“四性”是电网的基本需求。在不同的开发阶段，继电保护技术的四个特性也在不断改善。根据电网的异常情况，继电保护需要快速、精确并可靠地解决故障，计算电力系统的过渡问题信息，使用基波来解决问题，不同故障的时间范围不同，算法也不同。继电保护系统主要可以分为;模拟数据收集、A/D转换、逻辑操作、输入/输出环节。模拟数据收集来自互感器，输出到开关直至跳闸。通过微计算机的保护，保护装置有效地解决了设备简化与逻辑电路的问题，并拥有执行功能。主设备和二级设备之间的交流信息主要由二次电缆进行。因为保护装置必须是在出现故障的地方绝缘故障，简化保护继电保护系统连接将提高继电保护的稳定性与可靠性。

2智能变电站继电保护系统结构

合并单元通过接收带时间戳的电子变压器发送的采样信息，实现对过程层的采样和传输，并将数据传输至继电保护装置。从常规的电磁变压器结构来看，电子变压器的优势很明显，包括无磁饱和、测量精确度高、经济性高、体积小巧、数字化程度高、安全可靠性高等。根据传感器头的电源不同，电子变压器可以分为主动型和被动型。合并单元后的电子变压器发送的采样数据，实现对过程层数字信息采集和传输，同时把信息传输到继电保护系统中，通过交换机可以实现数据链路层与数据帧的数据交换。近年来，交换技术在不断地进步更新，数据传输技术也日益发展，同时网络智能单元的通信效率也不断地取得进步。若将电路中的逻辑开关进行适当地设置，智能化电网的可靠性也就会相应增加，这种智能化设备不仅可以对继电器进行实时保护，也可以通过对设备参数的信息进行采集而对其运行情况进行反馈。熔断器的实时情况也可以反馈出设备的故障信息，而智能终端不仅能接受控制断路器的分闸命令，也可以将断路器的实时动作进行反馈。

3智能变电站继电保护系统的可靠性分析

3.1优化组网结构

在智能变电站中，通过对过程层交换机进行静态组播、VLAN等技术进行流量控制，可以提高网络带宽利用率，减少交换机负载及网络转发延时，确保信息交换的时效性和有效性。以母差保护为例，母差保护和各间隔智能终端设备的信息交换量较大，对智能变电站继电保护系统的母线制定保护方案时，必须有效使用母差保护装置收集智能终端的数据信息，为实现继电保护目标构建良好基础。但是实际工作中，技术并不能完美解决保护需求，使用该技术会导致母差保护装置的实际容量降低，影响智能网络的稳定运行。为此，应合理使用VLAN或静态组播技术，降低网络风暴发生的可能，确保保护信息交换的时效性和有效性，提升保护系统的安全性和稳定性。

3.2模型建立

模型建立在智能变电站通用设计标准的基础之上。交流一次信息的采集通过常规互感器配合合并单元的方式;一次设备的智能化控制采取常规断路器结合智能终端的方式;采用双母线结构，包括2回变压器支路和4回出线;网络和过程层之间采用星型网组模式，并且对其冗余量进行配置，同时考虑共网传输问题;交换机采用间隔配置模式，由于该模式需要将多个单元接入母线，因此增设了中心交换机。由于继电保护直采模式相关标准中规定了保护装置不依赖外部对时系统，因此不用考虑同步钟源的影响，采用IEEE1588全站集中对时方式。

3.3强化线路保护配置

在智能变电站的运行过程中，线路保护装置发挥着巨大的作用，其既能合理地控制和保护供电系统中的各种电压系统，又能在装置的运行中发挥监控、测量、保护和调节的作用。智能化变电系统主要采用纵联差动方式对线路保护装置进行保护，其保护方式主要有后备式和集中式两种。智能变电站设备在实际使用过程中，要根据实际情况选择合适的方式对变电站供电系统线路保护配置异常进行处理，以保证相关设备能够正常工作，从而有效地提高智能变电站运行的平稳性和安全性能。

3.4完善自动报警功能

变电站运行过程中，如果系统内部出现故障，就会自动发出警报，智能变电站的继电保护装置就能做出反应，通过识别智能变电站中相关电力数据和整理信息以及保存之后，再识别故障发生位置;系统的分析模块会利用系统故障前后的运行数据，完成对故障的初步诊断工作，之后智能变电站内部的继电保护会跳闸以保护整个系统。报警装置的运行速度和自动化水平有关，智能变电站建设中应该完善自动报警功能，保证系统稳定性和可靠性。必须加强对自动报警系统诊断和自动识别功能上的研发，提升对智能变电站故障问题的发现速度和诊断的准确性，保护智能变电站的同时也保护电力系统，避免电力系统受到故障问题的干扰，充分保证智能变电站运行的稳定。

3.5制定相关的管理制度

继电器保护系统的正常工作，对智能变电站的正常运行和保证系统的安全起着重要作用。为保证智能变电站中继电保护设备的稳定运行，制定相应的运行维护制度也显得十分重要。电力企业在制定相关制度的过程中，需要将变电站智能化系统中继电保护装置中安全保护装置、防雷装置、接地装置等构成的设计和系统维护操作的详细内容制度化，这样可以保证智能变电站系统中继电保护装置在运行和维修过程中有一个可靠的依据，避免由于人工作业的判断失误或某些方面的疏忽而导致维修过程中缺少程序导致系统发生故障。此外，在实际工作中根据发现的实际问题和新情况不断完善制度，使智能变电站继电保护装置更好地为供电设备的平稳、安全运行提供保障。

结束语

由于设备的可靠性和功能一体化程度的提高，仍然需要测试当地防御的可靠性及其在继电防御系统方面的有效性。智能化变电站技术所实施的计划在工程实践中不断进步，在智力实践中不断发展。在保护继电器方面，从电子选择变压器到常规模式，再通过混合装置选择样品，然后直接选择本地智能接口设备，从一无所有到应有尽有再到一无所有。因此，继电保护系统正在向吸收强度、生态、敏捷性和可靠性的方向进行全面發展。

参考文献

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