智能变电站继电保护系统可靠性分析李继越

智能变电站继电保护系统可靠性分析李继越

李继越任文刚魏浩然

由于我国继电保护系统在当前发展阶段中受到智能电网发展的影响产生了一定的促进作用，而智能电网迅猛发展的一个重要因素就在于智能变电站的出现，在原有基础上对继电保护系统实施新的思考研究方式，促使其在原理、维护及运行等多个方面发生改革。给予智能变电站的发展，采用继电保护系统要求具备更安全、更迅速、更可靠等优良特性，所以对于智能变电站继电保护系统的可靠性维护基础及其使用展开更加针对性的研究是当前发展继电保护系统的重要任务之一，可以全面促使我国当前的电网建设获取更好的发展。

1、智能变电站继电保护系统结构

智能变电站的基本特点是信息数字化和通信网络化其继电保护系统不同于传统变电站点对点方式连接的互感器、断路器和保护单元而是具备更多元件。合并单元将多个互感器采样数据汇集后合并进行格式处理后把数据帧传递给交换机。智能终端是一次设备如断路器等的智能功能体现者接受跳合闸及闭锁信息已控制断路器动作同时采集断路器开关位置信息传递给保护单元。交换机及其相关网络替代了传统二次电缆作为二次设备与合并单元之间的信息传递平台实现各系统设备之间信息共享。与此同时为实现继电保护对发生事件的时间序列上的准确性要求需要满足全站设备的统一对时功能配置同步时钟源。通信介质和接口必不可少其连通性对保护系统运行正常与否产生直接影响,通常采用光纤接口故障和通信故障效果相同,可以将接口视作通信介质组成部分。所以完整的智能化继电保护功能通常具备八大功能模块,传输介质(TM)、互感器(MI)、合并单元(MU)、换机(SW)、保护单元(PR)、智能终端(IT)、断路器(BR)、同步时钟源(TS)。

2、智能变电站继电保护系统可靠性的分析

2.1变压器配置保护如果在变电站的配电过程中一旦出现电压不足或过载现象，将对电力系统的正常运行造成严重影响，因此要对电压的额度进行有效限定，要想有效提高继电保护系统的可靠性，就要在配电保护过程中，将变压器采取分布式配置，因为系统中电压控制功能和继电保护系统都将由变压系统完成，所以要结合集中式配置方法使系统复杂度降低，在后期配置的继电保护中实现变压器的继电保护功能，从而有效提高配电保护系统的可靠性。

2.2过流电限定保护导致出现外部断路，使电流发生超负荷现象主要是因为智能变电站在运行过程中时常遭到电流过载等一系列因素，能使外部发生故障导致跳闸的原因是，这种超负荷电流与其他电流大小存在较大差距。因此要在配置中利用过流电限定的方式，使变流电可以对产生的电流准确测量，如果一旦出现超负荷电流现象可以及时向智能终端发出警报并由智能系统对其积极实施保护，进而有效提升继电保护系统可靠性。

2.3继电保护系统的线路保护在智能化变电站中，结合合理配置充分发挥对继电系统的保护功能，因此主要采用纵联差动的方式对线路进行保护，它将控制及保护各级电压之间的间隔单元，而集中式和后备式为装置方式，可以对电力系统的运行状况进行监测。因此对继电保护系统的线路进行保护不单是整个继电保护系统中的重要环节，更是有助于提高继电保护系统可靠性的有效措施。

2.4异常运行状态下对继电保护系统的维护智能变电站在正常运行与异常运行两种状态下存在的继电保护系统可靠性维护的差异性主要在于，当智能变电站出现异常状况时，若是出现于传统变电站相似的问题时可以采用传统的维修方法，但若智能化设备发生故障或出现部分新的障碍问题时，就必须在新标准的基础上实施针对性、重点性的分析与维护。需要注意的是，在对异常状态下的智能变电站进行维护时，除却注意异常化设备的运行及障碍处理之外，还需要对设备的现状故障情况结合相应的监控收集信息对设备障碍采取针对性分析，分析正常状态与异常状态信息之间的差梯形，并以此为基础对设备进行故障针对，实现针对性、快速的设备障碍处理措施，确保智能变电站运行的稳定性及安全性。

3、提高继电保护系统可靠性的措施和建议

3.1过程层中的继电保护在过程层中，要实现迅速跳闸的功能，这是系统性的功能，要保护母线、变压器、线路等装置，通过保护降低了电网的运行风险，保证了调试系统的安全性，所以必须要掌握过程层的保护功能，尽量的减少系统保护设置。如果主保护系统中出现了不大的波动，如果电力系统运行出现了变化，主保护定值一般不会轻易变化，从而保证了电力系统的稳定运行。很多设备都是一次性使用设备，对开关进行设计时要与硬件进行分离，相对独立的完成保护功能，这样可以有效的保护母线和输电线路。对断路器进行连接时，有关的数据可以将电压进行串联。

3.2间隔层的继电保护在智能变电站的继电保护系统中，要应用双重化配置，如果配置后备保护系统，会实现后备设备的保护功能以及失灵的保护功能，对于相连线路和对端的母线也可以进行保护，基于后备设备电流，要正确判断电网运行中出现的问题和故障，从而可以制定比较有效的防跳闸策略。对间隔层进行继电保护，也可以实现电压的等级集中配置，在继电保护技术中适当的进行调整，要根据电网运行的实际情况来进行调整。

3.3策划发展方向现在越来越多的电力系统在应用智能变电站，智能变电站在电力系统的发展历程中具有良好的发展前景，智能变电站要发挥智能化和自动化的运行要求，必须要重视继电保护系统性能的改进和提高，继电保护系统实现了信息化和智能化，才能保证智能变电站的正常运行。电网如果可以正常运行，在此基础上，继电保护系统要更加完善其智能化和信息化，在继电保护系统中要充分的应用现代化的电力科学技术，为了实现继电保护装置的智能化水平，可充分应用计算机技术的高性能。同时继电保护装置要准确的进行数据发送和采用，要逐步实现继电保护网络化的功能，继电保护中的出口跳闸等信息传递通过网络来传递后，继电保护的传输功能会大大提高。

总结：在智能电网全面建设的过程中，智能变电站继电保护系统的可靠性研究显得尤为重要。而提高智能变电站继电保护可靠性的方法有许多，因此，应该结合变电站的实际情况及需要，采取合适的方法来确保智能电网的安全、稳定、高效运行。

参考文献：

[1]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(6).

[2]司忠富.关于智能变电站继电保护的可靠性探索[J].科技视界,2015(16).

[3]刘忠民,牟小雪，黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J].电子测试,2016(1).