电力系统中智能变电站的继电保护技术张志见

电力系统中智能变电站的继电保护技术张志见

张志见

（国网烟台市牟平区供电公司山东烟台264100）

摘要：科学技术的更新发展，数字化、智能化已经不再遥不可及。随着高新科技在变电站中的应用，变电站也逐渐发展成为智能的变电站。继电保护作为变电站运行中的一个重要的环节，人们对于它的研究也越来越深入。为了更好地适应新技术在变电站中的应用，智能变电站的继电保护技术也在不断的进步当中。

关键词：电力系统；智能变电站；继电保护；可靠性

引言

智能变电站保护调控一体化实现各个系统的互联互通，提高变电站的继电交互能力，支持对变电站进行保护调控。智能变电站继电保护可靠性和电力系统运行的安全性与经济性息息相关，但当下智能变电站经常发生故障，迫使相关技术人员必须大力探究继电保护可靠性，保证智能变电站安全稳定运行，保证电力系统健康稳定发展。

1智能变电站继电保护技术应用效果与特点

目前，智能变电站继电保护系统的运行模式已经转变成为基于全光纤通信装置，来实现继电保护的开关量和模拟量的采集，这就使得继电保护系统的运行效果更趋智能化、自动化。例如，智能变电站继电保护系统在应用电子式电流互感器后，不仅规避了传统互感器的运行缺陷，还在进行差动保护判据中无需考虑互感饱和的作用影响。智能变电站系统对于二次信息网络化的传输应用，可以实现继电保护装置的二次回路监测，这就给继电保护装置的检修提供了操作便利。具体来说，二次设备的状态，能够实现全数字方式的传输和采集，即相关人员可通过智能终端采集开关量以及合并单元采集模拟量，来对于二次回路中的信息数据进行监测和采集。此外，在以往，变电站设备要想实现继电保护装置的作用效果，需通过大工作量的二次接线。而智能变电站系统中IEC61850标准的统一，实现了全站设备的统一建模，这就使得设备能够以互动的方式进行操作，并将大量的二次接线转化为系统的模型文件配置。具体就是单独对应SCD与CID文件，这样一来，就能在变电站继电保护装置运行发生变化时，通过自动更新，以实现文件的对应性。

智能变电站特点:信息化时代的到来，使得智能变电站也不断的深入广大人民群众的生活，智能变电站可以有效实现数字化信息的运行及管理，其对于信息的采集、传输及处理过程更为便捷、有效，同时也促进了其他配置设备自动化及智能化水平的提高。除此之外，高校的信息收集及共享会大大提高信息的利用效果，反过来也会大大推进智能电网的发展。智能变电站的应用集中体现出一次设备智能化以及二次设备网络化的优势，不仅能够大大提高设备的运行效率，还能实现综合运营成本的有效降低。

2智能变电站继电保护在实际运行中出现的问题

2.1光纤联系不稳定

智能变电站继电保护装置的光纤联系，如果发生中断或是运行不稳定，就会使继电保护装置出现问题。例如，继电保护装置在运行过程中被硬物挤压后，其与智能终端之间的光线联系就会遭到破坏；保护装置的SV插件或是GOOSE插件故障，光线联系也会遭到破坏。这是因为智能变电站继电保护装置中的SV采样值和GOOSE开关量，是处于不间断工作的，这就使得其对发送插件的要求较高。如果插件质量存在问题，智能变电站继电保护系统运行就能发挥出其自动化、智能化的作用目标。

2.2装置老化更新过程复杂

当智能变电站继电保护装置的运行环境在室外，这就使其不得不面对老化、设备更换问题。由于智能变电站继电保护装置，需将合并单元、智能终端以及一次设备放置在室外，这就使其容易出现锈蚀、积尘问题。在更换CPU设备、SV设备以及GOOSE插件时，不仅需要人员具备丰富的操作经验，还需厂商的配合。例如，更换智能变电站继电保护装置CPU、SV以及GOOSE插件时，需要重新下载CID配置。但由于各个插件生产厂商的研发平台不同，这就要求维修更换人员需要采用不同的工具、下载方式，来进行操作。在此情况下，就加大了老化设备更新使用的难度。

2.3设备未及时更换

对于已经投入运行的智能变电站，需要对部分设备进行升级或更换。由于投运时间过长，当时的技术不够先进。因此，合并单元与智能终端其准确性、稳定性不符合当前的电网需求，所以要对其CPU件进行更新，或软件的升级整改。

2.4同步性优化

智能变电站的继电保护是在数字化的建设基础之上的，必然也会面临着数字化运行中的一般性的问题，数据同步难。在输出的数据信息中存在有时间上的差别，如果信号难以同步进行，最终采集到的信息一定会有偏差。因此在这一方面的优化首先要保证用电信号的传输不会过流或过压，将继电保护的途径设定在用电信号的输入上，保证输入信号值的正确在一定程度上可以保证即使用电信号丢失，也不会影响到整个继电保护进程的展开。

3智能变电站继电保护设计优化措施

3.1安全性优化

在智能变电站中，继电保护装置都是IEC61850标准体系的，但是因为其为统一发布，所以可以说是处于完全透明的网络环境中。因此，保护系统在运行的过程中，遭受网络攻击的概率大大增加，极大的降低了信息的安全性。所以为了系统能够稳定的运行，有必要对系统的安全性进行分析。

3.2可靠性的优化

目前的智能变电站已经实现了数字化的建设，在继电保护中会涉及到许多的电子设备，随着这些电子设备的不断加入，在保证变电站运行的稳定性上又提出了新的要求。在选择电子设备的同时，要根据实际情况的需要来进行合理的设计。最大的降低外界环境的影响，针对电子设备容易受到外界的干扰的特性来看，我们要采用应用性能稳定的光缆，并且要及时的对系统进行故障的检修，对于不合理的运行部分要及时进行保护。

3.3实行电压限定延时保护

当智能变电站处于正常运行状态时，极易被电流、电压等外部因素影响，引发外部断路问题，发生过负荷电流现象。面对这样的问题，尽管过负荷电流量与正常点流量相比没有明显的差异，但此时如果正好遭遇智能变电站外部故障，就极有可能引发跳闸问题，严重影响智能变电站继电保护可靠性。所以将电压限定延时方法应用于智能变电站电压线路，就可将通过各个线路的电流量精确测量出来，一旦发生过负荷电流现象，能及时将警报发送到相关系统并及时执行保护命令，显著提升继电保护可靠性。

3.4落实线路保护配置工作

线路保护配置对于电力系统有十分重要的作用，不仅能有效控制和保护系统里各级电压的间隔单元，还具有保护、控制、测量、通信监视等多种功能。通过落实智能变电站继电保护线路配置工作，可让电力系统里的变电站、发电厂、高低压配电等获得有效的、完善的配电线路控制保护方案，保证电力系统运作的安全与稳定，大大提升继电保护可靠性。所以相关人员平时应注重落实电力系统线路保护配置工作，基于纵差联动方法有效保护电力系统中的大多数线路保护装置。这主要分为集中式与后备式两种线路配置保护方式，通过采取这两种方式就能及时处理智能变电站线路保护配置问题，确保正常发挥各项功能，增强电力系统供电可靠性。

结语

经上述研究，变电站继电保护维护技术主要作用于系统运行的两种状态，如下结论为其各自维护技术的应用：①对于智能变电站继电保护的正常状态，维护技术人员要对继电保护装置、网络交换机和报文分析仪装置以及变电站监控系统进行日常维护，以提高设备使用的安全性、耐久性。②对于智能变电站继电保护的异常状态，维护技术人员应在明确继电保护系统运行故障类型的基础上，采取对应的维修处理技术。

参考文献

[1]韩海山，王莉.关于智能变电站继电保护技术优化措施探讨[J].科技创新与应用，2017，03：198.

[2]李伟.关于智能变电站继电保护技术优化探讨[J].中国新通信，2016，16：49.

[3]张连福.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].电气时代，2017（02）：74-76.