提高继电保护可靠性运行的有效策略江琦

提高继电保护可靠性运行的有效策略江琦

江琦

芜湖国能电力工程有限公司安徽芜湖241000

摘要：智能电网相对于传统的电网来说，能够进一步实现电能的传输、管控一体化、自动化，智能电网具有安全、环保、高效等优势，为建设好智能电网，首先需要建设的就是智能变电站，智能变电站的建设是构建智能电网的基础，是智能电网“电力流、信息流、业务流”的汇集点，与此同时，继电保护系统又是使得智能变电站高效运行的保障，也就意味着只有智能变电站继电保护系统的可靠性得到了保障，智能电网的目标才能够实现。

关键词：智能变电站；继电保护；可靠性

1智能变电站的概念

在智能变电站中建立信息处理系统可以提升变电站的信息采集功能、信息传输功能以及信息处理功能。智能变电站中应用了很多数字化的网络技术，数字化技术保证了网络信息的顺畅度，在保证设备智能化水平的同时，可以发挥网络信息的应用优点，对变电系统中的配电装置进行统一控制。智能变电站的显著特征就是一次智能化和二次网络化，这类运营方式降低了变电站的运营成本，提升了变电站的送电效率。智能变电站在应用过程中也通过智能化的工作管理方式，克服了过去变电站中互感器的饱和问题。智能变电站改变了光缆的应用方式，解决了过去存在的交直流串扰等电磁兼容问题。在智能变电站被应用过程中，继电保护装置改善了传统的变电环境，提升了带电力系统的稳定性。智能变电站的组成结构大致分为三部分，分别是变电过程层、变电间隔层、变电站控层。变电间隔层和变电站控层在对电力数据进行控制时，可以达成数据共享，优化变电站的信息处理功能，过程层在变电站中起着过度的作用，在被应用过程中，保持变电站稳定性。而智能变电站中的继电保护装置就是维护变电站的稳定性，保证智能变电中电力装置的运维安全。

2智能变电站的继电保护系统结构

以IEC61850协议为基础的智能变电站，根据功能来划分，其构架主要包括三部分：站控层、间隔层、过程层，主要由以下设备组成：（一）电子式互感器。目前，电子互感器主要有两种：有源型电子式互感器，无源型电子式互感器。这两种互感器各有优势，但是，有源型相对轻巧玲珑，更受人们的重视。（二）合成单元。合成单元是智能变电站继电保护系统中的重要组成之一。在运行过程中，其能有效地实现数据的组合，并且通过其系统内部的数据处理对其进行加工，继而作用于整个系统。该部分的存在能够有效地降低线路的复杂度，从而使接线成本降低，数据共享更能加速实现。（三）交换机。交换机是智能变电站继电保护系统的核心组成部分，是对传统电缆信息传输的改进。交换机的存在能够有效地对电网中的信息进行收集与传输，为数据资料的输送提供了更为可靠的渠道。尤其是在现代电网的运行过程中，不同部分的参数设定也会存在不同，如果没有实时的参考数据，其调控的有效性将会降低。而交换机的存在能够对数据交换、地址表等信息的交换提供更加简便的途径，从而为整个系统的信息传输效率加以保证。（四）智能终端。智能终端是实现远程遥控的必要组成，其主要作用为实时监测与智能调控。在运行过程中，能够最大程度的确保调控与监测的实时性，符合系统运行的具体状况。（五）同步时钟。同步时钟的存在能够有效地打破传统运行不一致的局面，让变电站具有统一的时序与基准，在信息的判断与指令的执行上，均能够保证其实时性，从而使得继电保护系统的检修与调控的作用增强。

3继电保护装置在智能变电站中的应用特点

3.1保护变压器

应用变压器保护法可以提升变电站中变压器的使用安全性，变压器有额定电压，当经过变压器的电流增大时，就会导致变压器中的额定电压显著上升。当变压器中的实际电压值超过变压器中的额定电压值时，就会对变压器造成破坏。由此可见，将变压器的电压值调节到额定电压以内就可以对其进行保护。在利用配电保护装置对变压器进行保护时，需要分析装置的应用特点，将配电线路中的电压调节到额定限度之内，这样就能保证配电电压的稳定性，实现对变压器的保护。在对变压器进行保护时，通常采用分布式的保护方法配置电压，显示电路中的电压异常。在进行配电保护工作时，也可以采用独立安装法建立非电量继电保护途径，使用电缆接通路由器的方式安装继电保护装置，完成对变压器的保护。

3.2提升运维安全性

在智能变电站中应用继电保护装置可以提升用电安全性，保护标准是依IEC61850的体系设计的。也就是说，使用网络信息技术可以对变电站内中的各个电路元件实施监控。相对的是，网络是一把双刃剑，网络的应用会增加计算机系统日常的运维风险，网络病毒的入侵也会造成智能变电站的管理异常，出现数据遗失和数据泄露的情况。对于这种现象，就需要应用过去的经验，优化继电保护系统，提升智能变电站的运维安全性。

3.3提升管理的可靠性应用

继电保护系统，提升了智能变电站中的系统保护性，对变电站进行数字化建设。合理设置继电保护装置，保证系统结构的稳定性，提高了变电运营工作管理的可靠性。智能变电站为社会上的工业生产、人们的生活等提供电量。智能变电站的日常工作容易受到外界因素的影响，所以在运维管理过程中，需要提升电子设备的稳定性和安全性，充分考虑电磁兼容问题，发挥继电保护系统的整体效果，削减不良因素，建立预警机制，及时对智能变电站中的运维异常做出反应。

4提高智能变电站继电保护可靠性的措施

4.1过程层继电保护

在此阶段中，需要实现对快速跳闸的系统功能，对变压器、母线、输电线路等设备进行保护，从而降低电网运行风险，加强对电力调度系统的保护作用，提高电力调度系统安全性，重点要把握电力调度系统的关键保护作用，简化系统保护的装置与设备。一般情况下，主保护定值中存在有相对小的波动，即使电力系统的具体运行产生变化，其也不会随之发生改变，能够有效实现电力系统运行的稳定性。但由于一次性设备的广泛运用，因此在保护中，开关设计必须要做到与硬件相分离，实现相对独立的保护，从而有效保护母线与输电线路。对于同样的输电线路来说，可以运用不同的开关电源以实现有效的单独采样，在调整的时候，可以利用主保护通信口进行，从而全面掌握系统电流。并且，可以运用多端输电线路保护对智能变电站之中的变压器与母线进行保护，在智能变电站站内保护装置的跟踪采样过程中，也要实现线路保护的跟踪采样。跟踪采样时，在主站采样基础之上予以调整，以确保采样获得的数据真实可靠。

4.2间隔层继电保护

在对智能变电站进行继电保护时，需要双重化的对后备保护进行集中的配置，在这一工作的过程中，后备保护把后备设备以及开关失灵的保护功能承接过来，在这一基础上再为附近相连的线路以及对端母线提供相应的保护，进而对电力系统当中出现的故障做出判断，制定出相应的跳闸策略。除此以外，在全站集中进行等级配置，在电网系统的实际运行当中，预先设定好几种方案，对全站内的电网系统做出可靠的分析，从预定方案中择优选择，以实现整个智能变电站的继电保护。

4.3环形结构母线保护

在继电保护系统当中，环形结构是一可靠性相对较高的结构，把这种结构运用到母线保护设备当中，对整个系统的安全可靠运行起着至关重要的作用。我们通过最小路节点历法计算来进行分析计算得出，在母线保护当中，传统结构的可靠性相对较低，而环形结构则能够很好的满足智能变电站的继电保护系统所需要的可靠性的要求。在运用环形结构之后，系统的各大指标有了明显程度的提高，除此之外，环形结构可以最大限度地降低对元器件的损害，而且还能够大幅度的提高继电保护系统的安全性以及可靠性。因此，经分析研究和实践证明，在智能变电站的继电保护系统当中加入环形母线保护装置，可以更加安全可靠的保护继电系统健康运行。

结束语

在智能变电站当中，继电保护系统能否安全可靠地运行，关系着电力系统的安全以及可靠的持续供电等各个方面，为了进一步地加强继电保护系统的安全性和可靠性，需要相关工作人员不断地提高自己，让自己更好地掌握高新的技术，以适应继电保护工作对其提出的更高的要求，这样才能让我国的智能电网工作更上一个台阶。

参考文献：

[1]王永红.探究智能变电站继电保护系统的运用[J].中国电力，2017年第2期.

[2]安金彪.分析我国智能变电站的开发运转[J].黑龙江电力，2014年第5期.