智能变电站继电保护系统可靠性分析

智能变电站继电保护系统可靠性分析

吴玉兰 黄新民

国网乌鲁木齐供电公司 新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：近年来，社会进步迅速，我国的智能化建设的发展也有了创新。电力系统的安全、高效以及稳定地运行是一个地区快速发展的基础，随着我国经济的快速发展，各个地区对于电力的需求越来越大，如何有效确保电力系统的正常运行成为当前需要考虑的问题。基于此，我国大力发展电力系统智能化，以期通过智能化升级来保证电力系统可以有效满足经济发展的需求。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性分析

引言

电器元件在单位时间内、特定的环境下完成规定功率，并且不发生任何故障，这就能够代表这个元件的可靠性。电网的智能化建设过程中变电站是最为关键的节点，继电保护系统的智能化程度以及运行稳定性对于变电站运行的稳定程度产生直接的影响。变电站的智能化实现一般通过两个途径，信息及网络技术的方式，其中有很多的电子元件及智能设备，并且所有的元件及设备都必须安全、稳定、可靠。变电站运行的客观条件、数据及环境因素发生一定的变化都会影响整个电力系统的运行，继电保护系统会在故障发生的第一时间发挥其隔离的作用，让整个系统规避电压、电流带来的危害，提升整个系统运行的稳定性。所以，继电保护系统稳定性直接关系到整个电力系统的运行，必须着力于提升其可靠性。

1继电保护系统可靠性的意义

继电保护系统的可靠性是指该系统可以在复杂多变的环境中以及一定的时间内有效完成既定的任务。智能变电站不仅仅是国家电力建设系统改革优化的主要体现，更是实现包括电力输送过程中减少资源浪费、提高整体运行稳定性在内的相关目标要求的有力保障。但是智能变电站的可靠运行同样需要其他设备系统的辅助搭配，例如继电保护系统。由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行，整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下，智能变电站在实际运行中，无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时，可以快速分析判断出故障地点，然后快速截断故障线路以及启用备用线路，从而有效保障整个电力系统的可靠运行。

2智能变电站继电保护系统

从实用功能的角度出发，可以将智能变电站分成三个层面，分别是：间隔、过程以及站控层。间隔层利用计量、测控、保护等一些列设备对本间隔一次设备进行相关操作，全面的收集信号并把相关信息传输到站控层；过程层实际上是数字化接口，对接一次设备，其中包含很多设备，例如智能终端、合并单元等；站控层的主要功能是建立与远端控制中心的联系，控制全站一二次设备。“直采直跳”是当前我国的智能变电站中使用范围比较广泛的一种继电保护模式。继电保护模式一般可以分为三种，分别是直采直跳变压器、母线、线路。其中传输采集信号采用的都是光缆，只有智能终端和断路器间不是，其采用的是控制电缆。

3智能变电站继电保护系统可靠性

3.1继电工程及其现场保护的应用实践

新一代智能变电站继电保护现场工作流程，对于社会的未来发展具有非常重要的意义。其不仅可以满足人民群众日常生产生活的需求，同时还可以改进现有的技术应用。其具体意义如下分析。为公众的生活带来更多的便利。继电工程及其现场保护技术的整体应用范围的广泛性高速提升，对于公众的生活的影响力逐步加剧，这一技术在轻轨以及地铁建造中的应用，无疑为公众的交通出行带来极大的便利，同时报警设施、刷卡设施以及银行设施等生活设施中继电工程及其现场保护的应用，无疑也实现了公众生活设施完善性的进一步有效提升。因此随着继电工程及其现场保护的发展以及其技术应用水平的提升，其将为公众的日常生活带来更多的便利，推动人类社会的整体发展更加趋向于智能化、现场保护、科学化。实现技术应用的进一步改进。继电工程及其现场保护技术的发展，使其迅速获得了广泛的市场需求，各行各业在对于继电工程及其现场保护技术的应用需求提升的同时，对于技术的应用水平也提出了更高的要求，进行继电工程及其现场保护技术的应用与网络技术应用的有效结合，可以进一步提升继电工程及其现场保护技术应用的科学性的同时，实现这一技术的应用领域的全面扩张，进而实现这一技术的应用效益的最大化。

3.2改用双A/D系统加入合并单元

合并单元是整个系统中比较重要的一个环节，主要的任务是采集相关信息。它的实际应用情况对于整个系统造成的影响远大于别的元件。在相关的智能化进程中，一个合并单元MU以及电子式互感器就能够完成所有信息的收集过程，为了增强这些手机信心的可靠程度，所有的采样合并单元都应该加入两个A/D系统，这样单个合并单元就能够产生两个采样值，让合并单元拥有更为稳定、准确的采样值输出效率，不会发生采样信息的错误，也就规避了因此产生的保护失败问题，很大程度上提升继保系统的可靠程度。

3.3提高交换机冗余度

在特定位置的交换机对于继电保护系统起到决定性的作用，是整个系统的核心环节，一旦发生失效则会产生巨大的影响。交换机一般来说具有查询错误、物理编码等作用，对于整个系统的可靠性影响非常大，一旦交换机发生故障，就会使整个系统瘫痪。为了预防这种现象的发生，所有的交换机都必须用双重化的配置，发生故障有一定的解决方案，一个交换机发生故障立刻由另一个顶上，这样整个环节不至于中断，系统安全性大幅度提升。

3.4提高软件系统可靠性措施

随着互联网技术的不断进步，继电保护系统逐渐开始依赖网络通信技术，只有继电保护系统的软件系统的可靠性不断提高，其运行才能够一直保持稳定。针对如何提高软件系统的可靠性，进而提高继电保护系统运行的稳定性，提出一些建议如下。所有的智能电子装置都需要同步对时，对时的信息流都是由同步时钟源发出的，传输过程是通过光纤完成的，也就是说，所有的智能电子装置想要正常工作，必须拥有一个准确的时间信息。采样的过程假如利用相同时间间隔的插值算法完成，计算的过程也根据固定的延时系统保护系统，收集数据的过程都是统一进行的，在一个时间节点，通过这样的操作让所有电子式互感器在一个时间点完成采样，就能够规避时间不准确带来的一系列麻烦，提升继电保护装置的安全性。通过电子式互感器进行信号采集后将信息发送到继电保护系统为SV报文，SV报文经常使用罗氏线圈（又被称为罗戈夫斯基线圈、Rogowski线圈）进行信息输出，数据采集需要经过积分过程。积分过程一般包括两个方面：一方面是软件积分，主要依靠合并单元；另一方面是硬件积分，主要在数据采集器中通过电阻、运算放大器等元件进行实现。二者相比，软件积分在精度方面更具优势，同时也能够使数据采集器减少功率损耗，因此，SV报文可靠性的提高可采取软件积分的方法，进而实现继电保护系统可靠性的整体提升。

结语

开展继电工程及其现场保护现状及未来发展趋势的全面研究，进行继电工程及其现场保护技术的未来发展展望可知，当下继电工程及其现场保护具有十分光明的发展前景，我国科学技术高速发展，也使得我国的继电工程技术应用理念逐步完善，实现继电工程及其现场保护技术应用水平的进一步提升，希望为我国科技、工程以及其他领域的全面发展奠定稳定的基础和提供强大的推动力。

参考文献

[1]谢传真.智能变电站继电保护系统可靠性分析研究[J].水利电力，2016（12）：194.

[2]高保泰.关于智能变电站继电保护系统可靠性的探讨[J].科技展望，2016，26（24）：123.