智能变电站继电保护系统可靠性分析金建华

智能变电站继电保护系统可靠性分析金建华

金建华

（国网浙江省电力公司杭州供电公司浙江杭州310000）

摘要：智能变电站继点保护系统运行的可靠性对智能变电站的运行有巨大的影响，在变电站建设中应用智能化技术，能够提升变电站保护装置。智能变电站通过变电站层与过程层实现继电保护，能够满足人们的用电需求。本文对智能变电站继电保护系统可靠性与特点进行分析，希望能够促进我国变电站服务水平的提升。

关键词：智能变电站；继电保护；系统可靠性

引言

近些年来，为了更好地满足市场经济的发展需求，满足社会各界的实际用电需求，越来越多的智能变电站加快了建设步伐。而继电保护系统作为智能变电站的第一道防线，其可靠性势必受到了社会各界的高度关注，而如何确保智能变电站继电保护系统的可靠性俨然已经成为电力企业所面临的重要课题。

1、智能变电站继电保护的特点

智能变电站将计算机和网络作为载体，进行信息采集、处理以及输出。智能变电站不仅能够实现网络化通信，同时还能促进自动化运行管理和设备的智能化。在变电站建设中应用智能化技术，能提升我国变电站的服务水平，降低建设成本，促进社会效益与经济效益的提升。

1.1数据采集数字化

与传统的变电站进行对比，智能变电站应用电子互感器以及光学互感器实现对电流与电压数据的采集，在原有基础上显著提升了变电站运行安全性。应用光学互感器、电子互感器进行数据采集，并对所采集的数据进行汇总，利用网络实现数据传统，在扩展了测量范围的同时也提升了测量的精准度[1]。在工作中借助网络技术与计算机技术进行数据传输，还能降低工作难度，提高工作效率。

1.2信息应用智能化

智能变电站继电保护装置中能够更加智能、灵活地应用信息，让变电站设备功能更加完善。智能化网络技术的应用，大量缩减了在变电站进行二次回路连接的次数，变电站运行可靠性得到了明显的提升，对数据进行全方位的采集与应用，也为变电站日常工作带来了更多的便利。

2、智能变电站继电保护系统的架构

智能变电站的继电保护系统，其架构主要包括两个部分，即：层次化保护体系、一体化监控系统。如若对两个部分进行详细地分析，则具体如下：①层次化保护体系，又包括：就地级的继电保护装置、站域级的保护与控制、广域级的保护与控制。其中，就地级的继电保护装置由就地化的线路保护、集成性的智能终端共同组成。就地化保护能够与电气进行直接联系，不完全依赖于网络，因此其可靠性完全不低于传统水平，也就充分的保证了继电保护系统的可靠性；地域级的继电保护则由站域保护、站域级保护管控共同组成，其中站域级管控又具备着保信子站、配置文件管控、二次状态监测、智能诊断、可视化分析等功能。保护管控不仅是一个子系统，还包含着多个物理设备，而继电保护系统功能则可以在不同的物理设备中得到灵活的配置，从而提高可靠性[2]；②一体化监控系统不需要对继电保护装置进行直接地访问，只需要通过管理机就能够获得保护数据。同时，监控MMS网和保护MMS是相互分开的，所以在界面的管理上也更加清晰，即可分开管理也可集中管理。以下我们将智能变电站在实际运转过程中的继电保护系统结构，用图1进行所示。

图1继电保护系统的方案图

3、智能变电站继电保护系统可靠性分析

首先，当电力系统能够正常的运行时，继电保护呈现闲置的工作状态；当电力系统出现故障的元件时，继电保护就能够自动的将故障与案件在变电站中去除，从而保证了整个电力系统的正常运行。而且，继电保护能够在最快的时间内判断电力系统的故障问题，从而保证了电力系统的安全与稳定的运行。

3.1做好运行中继电保护

要想提高智能变电站继电保护系统的可靠性，应该在这个阶段实现迅速跳闸系统性功能，并且对智能变电站中的母线、变压器、输电线路等电气设备实施有效的保护，从而将智能电网在实际运行中可能存在的风险降至最低，给予电网调度系统一定的安全保护。需要注意的是，对于智能变电站的继电保护系统的主要功能要进行重点把握，且要对电继电保护系统的保护装置、保护设备进行有效地简化。一般来讲，具有较小的波动性主要存在于主保护定值中，当智能变电站在具体运行中发生变化时，其不会发生较大的改变，因此，能够实现智能变电站的安全、稳定运行。但是，由于智能变电站中使用了大量的一次设备，所以在继电保护中，在开关的设计上必须要同硬件进行分离，并在独立性上给予一定的保护，进而实现对母线、输电线路的保护。

3.2做好间隔层继电保护

在智能变电站的继电保护中应该运用双重化配置，并对后备保护进行集中配置，后备保护系统将后备设备的保护和开关失灵的保护为智能变电站提供出来。同时，还应该对相邻范围内的相连线路、对端母线进行保护，制定出有效的跳闸策略。此外，还应该在全站的全部电压的等级集中配置上予以实现，对技术予以调整，适应智能电网的运行情况，并在智能电网的运行情况上，设定出几套运行方案，对智能电网进行有效的分析，从而对智能电网的继电保护予以更好的实现。

3.3做好母线保护装置中环形结构的融入

环形结构是一种可靠性极高的结构，在母线保护装置中将其融入进去具有十分优异的现实意义。尤其是通过分析，我们可以发现，在传统结构中的母线保护，其可靠性往往较低，但将环形网络结构应用到母线保护之中，不仅能够进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性，其他各项相关指标也有着极为明显的提升，同时，在母线保护中环形结构对电气元件的损害较低，因此，做好环形结构在智能变电站继电保护系统母线保护装置中的融入则成为实现提高继电保护系统可靠运行的重要基础。

4、继电保护在智能变电站的实际应用

对于智能变电站的继电保护来说，通常情况下都会选择集中式后备保护来进行配置与运用，这样的方法不仅能够提高整个变电站系统运行的使用效率，而且还能够保证继电保护在线实时自整定等功能，进一步促进继电保护的效果。后备保护系统能够分成两个部分，即智能变电站的后备保护功能实现开关失灵保护。

在正常供电的情况下，智能变电站能够正常的进行供电作业，所以电力系统中的各种设备与装置都处于正常的运行状态，系统内部的设备与仪表也能够进行正常的访问，继电保护装备只需要进行监控与报警，从而保证智能变电站的正常运行即可[3]。

当智能变电站供电系统发生故障时，比如智能变电站内部发生了设备故障，这种情况下继电保护装置就回自动启动，及时的将电力故障设备进行切除，从而保证智能变电站其他部位的电网组成依然能够进行正常的运行。

当智能变电站存在供电异常的情况下，比如智能变电站的运行出现异常，这就回造成继电保护设备发现故障的情况来进行及时的报警，从而通知维护人员来进行故障的排查与维修工作，进一步保证电力系统的正常运行。

5、结语

企业的发展和电器设备的增多，人们对电力资源需求量更大，这对电力企业的工作效率与服务质量提出了新要求。对电力系统来说，智能变电站继电保护系统运行的可靠性在其稳定运行方面作用较为重要，对智能变电站继电保护系统可靠性进行分析，明确智能变电站继电保护系统关键技术，对智能变电站继电保护方法进行不断地完善与改进。

参考文献：

[1]刘永欣，师峰，姜帅，席亚克，宋宁希，张仑山.智能变电站继电保护状态监测的一种模糊评估算法[J].电力系统保护与控制.2014（03）：47.

[2]李锋，谢俊，兰金波，夏玉裕，钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备.2012（02）：98.

[3]迟月婷.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].中国新技术新产品.2016（17）：122.