智能变电站继电保护系统可靠性研究韩丞宇

智能变电站继电保护系统可靠性研究韩丞宇

韩丞宇

（丹东供电公司辽宁省丹东市118000）

摘要：近年来，我国的智能变电站建设越来越多，由于智能变电站具有智能电子元件多、信息类型复杂等特点，进而降低了的智能变电站机电保护系统的可靠性，在某何种程度上给变电站的安全平稳运行带来隐患。随着我国信息化、智能化的快速发展，以及对智能变电站发展应用的普及，加强智能变电站继电保护系统的可靠性迫在眉睫。本文通过对智能变电站、继电保护相关内容进行阐述，以及对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，进而指出提升其继电保护系统可靠性的有效措施，进而保障智能变电站的安全运行。

关键词：智能变电站；继电保护；系统可靠性

引言

传统变电站运行中面临的诸多问题，对变电站提出了更加稳定智能的要求，因此智能变电站的概念被提出，近年来我国也加快了智能变电站建设和改造的步伐。智能变电站采用先进的采集与控制设备，通过光缆网络传递数字信息，完成自动控制、智能动作等功能。由于二次设备与采集信号的差异，继电保护系统与传统变电站也存在很大不同，所以评价智能变电站继电保护系统的可靠性尤为重要。

1变电站继电保护系统结构及原理

现如今的变电站愈发智能化，智能化的变电站继电保护系统也区别于传统的变电站，传统变电站继电保护系统一般都是通过点对点的方式将互感器、断路器及其他的保护单元连接起来的，智能变电站则在此基础上增加了一些元件，通过合并单元汇总合并互感器收集的数据，并对其进行格式化处理，最终把数据帧传到交换机。智能化的变电站的一个重要表现就是断路器可以通过接收跳闸信息和闭锁信息对自身进行操控，还会在这个过程中将开关部位信息收集起来并把信息帧传到保护单元；相关网络和交换机则发挥了传统变电站继电保护系统中的二次电缆的作用，并在此基础上进行了完善更新；交换机帮助信息实现在不同设备中的共享，是合并单元和二次设备进行信息传递的媒介；同步时钟源的作用是帮助各个设备进行统一对时。此外，继电保护系统还要有对应接口和通信介质，其中，接口是通信介质的重要组成部分。综上，智能化的变电站的继电保护系统共包括：断路器、保护单元、交换机、合并单元、传输介质、互感器、智能终端、同步时钟源这八个模块。

2智能变电站继电保护系统可靠性分析

实现对继电保护系统的可靠性分析是对继电保护最基本的要求，要求继电保护不发生误动、不拒动。建立分析模型作为当前对智能变电站继电保护系统可靠性分析的必要环节，主要包括模拟法、解析法两种。所谓继电保护系统的可靠性分析，更加侧重对电力系统安全、稳定运行关键指标的分析，通过加强对智能变电站继电保护系统的智能元件、整体系统进行分析，进而提高继电保护系统的可靠性。要分析继电保护系统的可靠性，既要对整个电力系统的可靠性进行有效评估，又要加强各元件本身的可靠性监控。其中电力系统的可靠性分析包含对可修复系统以及不可修复系统的综合分析，对电力系统的可靠性分析更多的是采用控制的方式进行，以更好地在控制需求的前提下进行必要的继电转化。当前通过控制对智能变电站的继电保护系统可靠性分析的主要包括直采直跳、网采直跳、直采网跳三中形式，实现继电保护装置的安全提升。由于智能变电站的智能电子元件数量较多，因而在继电保护系统中，对电子元件的可靠性分析也显得尤为重要。伴随电子式互感器、智能终端等智能电子设备的使用和引进，导致电力系统的过程层设备更加复杂，对继电保护的可靠性产生的影响也越来越大。通过加强对电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端以及同步时钟源等电子元件的日常监测和维护，进一步提升继电保护系统的可靠性。

3提升智能变电站继电保护系统可靠性的有效对策

3.1通过数字化保障继电保护的性能

加强重视互感器的传输性能，以减少互感器故障，降低其他因素对继电保护造成的影响。这能够保证传输电气量信息的真实性和有效性，同时提高继电保护装置的性能。合理利用数字化，通过数字化的组网方式分析和计算数据，可以有效提升数据的准确性，从而保证继电保护的性能。

3.2线路保护

想要保障变电站继电保护系统的稳定运行，就要根据实际情况通过用电配置保护电流，具体的是指采取纵连差动的保护措施。纵连差动这种方法的保护对象主要就是系统的线路，通过控制并保护各个电压间的间隔单元，并通过后背式和集中式的方法装置线路，这样就可以实现对整个电力系统运行状况的实地实时监测。保护继电保护系统的线路是继电系统运行的重要环节，对保证机电系统可靠性有重要作用。

3.3智能变电站继电保护的主要内容

需要进一步加强分析电力电网系统中发生的故障问题，以提升电力系统的继电保护水平。在电网系统变压器设备组装完成后，需要进一步安装保护设备。它的保护体现在两个方面。一方面，采取瓦斯保护措施。由于变压器设备和油箱中的油发生作用时会形成有害气体，因此系统采用绝缘材料非常必要。继电保护系统探测到变压器有问题时会作出相应反应，并发出相应的报警信息。另一方面，短路保护。故障电路中存在阻抗元件，在工作一定时间后会出现跳闸，从而对变压器进行短路保护。

3.4注重间隔层运行管理

为将提升智能变电站系统应用可靠性工作落到实处，工作人员还需在原有基础上注重对间隔层运行的管理，并为智能变电站提供坚实的后备保护。同时也应基于对后备电设备电流以及运行情况，分析出导致智能变电站系统出现故障的原因，将智能电站中的电压进行统一的管理，适当引进先进科技技术，以充分发挥出智能变电站系统的价值。

3.5提高系统冗余性

提高系统冗余性可以维护继电保护系统的可靠性和安全性，具体的措施为：利用以太网交换机的数据链的路层技术对变电站实时监控；在三个基础网络的基础上形成网络架构的需求，其中，总线结构利用交换机进行数据信息的传送，有减少接线的作用，但是冗余度比较差，所以在使用中，可以通过延长时间增加敏感度，提高冗余性；环形结构环路上的任何点都可以提供冗余，如果和以太网的交换机进行有机结合就可以形成树协议，也可以提高继电系统的冗余度，同时还可以在一定的时间范围内实现对网络重构的控制，但是环形结构使用时需要的收敛时间比较长，完成任务的速度比较慢，还会对系统重构产生影响；星型结构的等待时间比较短，所以适用于比较高的场合，不存在冗余度，其缺点是一旦主交换机的过程中有了故障，就会对信息传送产生影响，可靠性相比下来就比较低，所以并不适合进一步推广普及。想要提高变电站继电保护系统的可靠性，就要提高系统冗余性，所以选择继电保护系统的网络构架就要注意结合实际情况，并对比不同架构的优缺点，进而选择出合适的架构。

结束语

综上所述，随着近年来我国电网建设事业的快速发展，在信息技术深入发展的今天，智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行，加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，从硬件系统与软件系统中，采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性，进而为我国电力事业的发展提供安全保障。

参考文献：

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[2]何晔，何瑾．智能变电站继电保护系统及可靠性研究［J］．数字通信世界，2018（06）．

[3]付洪伟.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中小企业管理与科技，2016，（2）：232-233.