智能变电站继电保护系统可靠性分析阿如汗

智能变电站继电保护系统可靠性分析阿如汗

阿如汗

（内蒙古电力集团有限责任公司锡林郭勒电业局阿巴嘎供电分局内蒙古锡林郭勒盟011400）

摘要：变电站继电保护系统是保证电网运行的基础，对电网的发展具有很大作用。在科学技术的带动下，智能变电站继电保护系统已经成功应用到电网运行中，成为智能电网的主要支撑结构。该文主要对智能变电站继电保护系统可靠性进行分析，希望可以提高智能变电站安全，给用户提供高质量的服务。

关键词：智能变电站；继电保护；可靠性

一、智能化变电站

（1）概述。智能化变电站是在传统的变电系统的基础上发展出来的新型变电站。是由电子式互感器和开关等智能化一次设备，经过间隔层、过程层、站控层等网络化二次设备分层，按照IEC61850通信规范构建的能够实现电气设备信息共享的现代化变电站。智能化变电站打破了传统变电站的缺点，为用户提供安全、高效、可持续的电力。

（2）继电保护基本框架。智能化变电站的基本框架主要是三层两网、运行机制、组织形态以及网络同步对时系统。智能变电站实现了电力系统的数字化、智能化、信息化。通信以及信息数据的采集可以同时进行，保证了电力系统的安全正常运行。继电保护基本框架的设定可以为电力的运行提供准确地数据以及信息，利于电力的正常运行。运行机制、组织形态以及网络同步对时系统可以提高企业的工作效率，这些工作的同时进行对计算机的要求越来越高，电力企业对不论在计算机或者是信息化方面也有很先进的设备。

（3）智能化变电站的优势。智能变电站主要有三个方面的好处：一方面是数据采集实现数字化，智能化变电站在采集数据时可以将数字信息转化成为数据信号，与传统的变电站具有很大的不同。不仅可以为用电系统提供准确地数字还可以将数字应用于其他的用电系统当中，数据的真实性高，也可以应用于一些特殊的领域。第二个好处是系统分层实现分布化，分布系统中的装置可以独立对数据进行处理，更加能够确保数据的真实性，分布式处理使工作更加的清晰明了，每个人有每个人的工作，即可以对员工实现更加有效地考核，工作也能够高效的进行。第三个好处是变电站信息实现网络化、交互化。智能化变电系统的最大优势就是可以实现电力信息数字化和系统信息自动化传输，可以使信息在系统内部进行传输，供系统内部使用。信息在系统内部之间的使用保证各个系统的正常运行。更有利于变电站的工作。

二、智能变电站继电保护系统可靠性分析

2.1变压器保护配置方法

智能变电站由于自身特点，不能使电压处于过低以及过高的情况下，使配电质量不会受到影响。由此自身对电压限制进行了规定。继电保护系统中，变压器是重要装置利用变压器，可以配置调节电压。所以一方面，对于变压器，要合理配置后背保护装置，集中处理，把断路器以及电缆进行连接。另一方面，使变压器合理配置保护装置，这样变压器的差动效果就会发挥很大作用。

2.2过流电限定保护

一般知道，电流过载就是过流电，如果电流过载，很有可能变电站的外部电路会有短路出现，就会给电流造成很严重的负荷压力。和正常的电流做比较，负荷电流和正常电流大小相同，一般如果变电站外部出现故障问题，都归结于负荷电流，最严重的情况就是变电站发生跳闸现象，进一步使变电站的继电保护系统可靠性降低。所以，我们对智能变电站进行继电保护时，可以利用电压进行限定进一步延时，一方面，对于负荷电流过载问题可以得到立即处理；另一方面，针对变电站，可以实现有效测量每一条的变电线路终端的电流量。如果负荷电流过载，智能变电站继电保护系统最大的优势就是可以及时报警，会根据负荷电流具体的情况，智能终端会下达保护命令，以此合理地对电力系统中负荷过载电流进行解决，促进了智能变电站继电保护系统更加可靠。

2.3线路保护装置

保护电力系统的主要方式就是启用线路保护装置，原理是利用纵联差动。线路保护装置有很多功能，可以实现电力系统通信、控制、通信以及测量等控制，而且保护以及控制每一个相间处的电压。一般线路保护装置通过两种方式进行保护：后备式以及集中式。两种方式的最大优势就是如果线路保护装置有故障出现时可以及时地处理，以保证每一个功能运行上更稳定更安全。线路保护装置也能给发电厂贡献一套保护配电线路的方案。

三、智能变电站继电保护技术可靠性优化方案

3.1提升安全性

当前该县智能变电站的继电保护装置都是使用IEC61850标准体系来设计的，然而由于IEC61850标准体系是统一的，这就意味着本县智能变电站身处于完全透明的网络环境里。众所周知互联网中存在着很多的风险，这些风险将会导致保护系统在日常运行过程中可能会遭受到来自互联网中的攻击而导致系统瘫痪。与此同时，本县智能变电站的相关信息也有可能遭到泄露。针对于此，该县智能变电站要对系统安全性进行提升。在安全性方面，IEC61850标准体系并没有做出相关的规定，也就是说，想要提升该县智能变电站的系统安全性，就必须要对以往管理经验进行总结，随后针对安全性方面采取对应措施，最终达到优化效果。

3.2提升可靠性

虽然当前该县智能变电站的继电保护已基本实现数字化建设，保护结构里的电力电子设备可以显著地提升智能变电站的安全性和稳定性，进而为社会大众提供所需的电力资源。然而当地电网机构还是要根据实际情况来设计并选择电力电子设备，进而使电力电子设备的合理性和应用效果达到最大，尽可能地避免外界因素影响到电力电子设备，从而规避一些信息不同步或电磁兼容问题，这些问题往往会导致系统稳定性降低。针对于当前智能变电站电子设备易受影响的现状，技术人员要通过选用稳定性较高的光缆等方式提升系统运行可靠性，当发现不良情形时，要及时发出预警并采取应对动作。

3.3提升实时性

对于智能变电站继电保护装置来说，实时性特点是非常重要的。在设计智能变电站保护结构时，常常会出现合并器链路传播延时或交换机交换延时等现象，这些问题将会导致智能变电站数字化互感器传输效果降低，增大传输误差。究其根本，数字式互感器传输效果降低的原因在于合并器排队和交换机转发。当合并器传输完数据信息后，往往会经过一段排队处理的时期，在接受采集器通信时也往往会产生额外等待时间。不仅如此，由于智能变电站系统中交换机的性能差异，质量较差的交换机在工作时也会出现延时现象。在转发信息时，只有当一帧数据完全发送后才会进行第二次转发，这样就会导致系统实时性降低，因此需要借助于一定措施来提升智能变电站实时性。

3.4提升同步性

在建设智能变电站继电保护装置并且使用该装置运行时，往往会出现很多数据同步性问题。数据同步性问题主要是指合并单元输出的数据采样信号中含有时间信息，这时想要避免电气量相位和幅值上存在的误差，就必须要优化智能变电站继电保护设备，从而实现在相同时间点获取相应数据信息的目的。如果同步信号丢失了，那么就会导致最终得到的数据出现误差。由此可见，当设计这部分时，必须要考虑到过流和过压保护问题。这种保护原理是非常简单的，保护动作行为只是要求输入信号的幅值要确保无误，在同步信号方面并没有太大的要求。

结语

变电站继电保护系统可靠运行对整个电网具有十分重要的意义和作用，是确保电力系统安全、可靠供电的前提条件。为了能够有效提高变电站继电保护系统可靠性，就需要电力部门及工作人员，在工作中要不断地积累经验，不断地充实自己，对当前高新技术进行学习与掌握，进而推动我国智能电网继电保护工作向着合理化、科学化的方向迈进。

参考文献：

[1]赵一园.基于GO法的智能变电站继电保护系统可靠性研究[D].华北电力大学（北京），2016.

[2]张延旭.智能变电站继电保护系统的信息流建模与可靠性提升策略[D].华南理工大学，2016.

[3]王同文，谢民，孙月琴，沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制，2015（06）：58-66.