智能变电站继电保护系统可靠性探究

智能变电站继电保护系统可靠性探究

张红波

国网青海省电力公司检修公司 青海省西宁市 810000

摘要：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

引言

在电力发展过程中，为了有效适应社会发展每个阶段对于电力的不同需求，电力系统需要通过不断引入新的技术来对自身进行优化升级，例如当前被广泛推广建设的智能变电站。但是智能变电站对于继电保护仍然具有比较高的要求，因为继电保护系统作为智能变电站整体架构中重要的组成部分，其可靠性的高低将在很大程度上决定智能变电站运行的稳定以及安全。

1智能变电站继电保护系统可靠性的重要意义

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。

2智能变电站继电保护系统所遇到的问题

2.1数据信息传输障碍

由于智能化变电站整体所涵盖的智能化设备较多，其对于电力数据信息处理和传输速度有非常高的要求，一旦继电保护系统在运行过程中出现电力数据信息传输障碍，便会立刻造成相关指令的无效性应答反馈，从而影响电力系统的正常运行。也就是说，一旦连接相关设备的光纤线路或者其他容易影响数据传输的传输介质出现问题，便会对电力数据信息的传输效率造成不良影响，不仅影响智能变电站的正常运行而且还会增加经济成本支出。

2.2失误问题较多

在计算失误中，又以定值整定计算的失误和人为的计算失误为主，因为定值整定计算的失误通常会导致智能变电站继电保护系统出现较大的运行风险。而人为的计算失误常常会造成一定的操作误差，从而影响继电保护系统运行的可靠性。

3提升智能变电站继电保护系统可靠性的措施

3.1提高变压器保护的可靠性

在对电力系统的电压进行有效控制时，相关的变压器系统发挥着关键的作用，因此通过一定的措施来提高变压器保护的可靠性是非常重要的。在对变压器进行优化时，当前最常用的有二次谐波制动原理、人工神经网络原理以及比率制动原理等。以人工神经网络原理为例，该原理不仅可以有效提升电力设备运行的精确度，而且还可以通过对电力设备运行状态的实时记录以及显示来对相关功能进行实时的有效控制。

3.2增强过程层继电保护可靠性

继电保护系统中相关的过程层继电保护主要是指对系统变压器设备以及母线进行最大限度保护，从而有效确保电网系统的正常运行。在过程层继电保护系统的支持下，可以保证电网对于可能出现的电力波动做到快速响应，在最短的时间内将非正常波动规律的电力波动恢复到正常稳定的可控范围内。而且由于在对系统变压器设备和母线进行保护时，需要保证相关硬件和对应开关控制的相对独立，在对过程层继电保护可靠性进行有效增强的过程中，通常会采用多段线路保护方式。该方式下的增强过程，可以保证实时记录的数据的准确性，由此便可以增强过程层继电保护的可靠性。

3.3系统结构优化

为了有效提升继电器保护系统的可靠性，需要对系统的结构进行一定程度的优化。由于传统的变电站在二级系统的电力信息采集过程中常常具有一定的冗余性，而冗余性的存在将导致智能变电站在对电力数据信息进行采集分析时常常需要消耗很长的时间，极大地影响了数据信息的采集效率。所以在智能变电站运行过程中，需要通过系统结构的优化避免继电保护系统所存在的冗余。例如以继电保护为核心，采用数据源统一的方式来降低电力数据信息采集的具体延时，从而有效提升继电保护系统的可靠性。

3.4提升光缆线路的可靠性

现阶段的电信号传输方式有了质的飞跃，传统的电缆线路逐渐被现在的光缆所取代，光缆有很多优点，但其缺点也比较明显，其较差的鲁棒性导致其比较容易发生折损，影响信号传输效果。所以，在施工的过程中要降低光缆的弯曲度，降低由于折损造成的信号丢失，另外要注意光缆设施的保护保养以及清洁工作，将阻燃的树脂槽盒添加在光缆的支架上，这样能够大幅度的提升光缆传输的稳定性及实际性能。

3.5采取接地方案增强继保系统的可靠性

继电保护系统内存在一个等电位体，由每一个装置的电缆接地线、零线和金属屏蔽层连接在一起，其主要功能是降低系统中各装置元件之间的电压差，电荷通过接地被释放，保护装置进一步提高可靠性。

3.6采取软件积分增强SV报文信息的可靠性

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。

3.7增加GOOSE报文过程的功能机制

智能终端与保护装置之间的报文过程为GOOSE报文，主要包括闭锁信息、断路器跳闹信号、断路器状态及重合闸命令等经网络介质进行传输的一系列数字信号，要确保报文可靠性，应增加一些功能机制。若经过一段时间，系统一直未收到GOOSE报文，则会有报警信息出现，操作人员通过警报信息便得知报文过程发生状况。

3.8提高间隔层继电保护可靠性

除了以上措施外，还可以通过提高间隔层继电保护可靠性来对继电保护系统整体的可靠性进行提升。间隔层继电保护主要为电力系统中一定范围内的线路控制开关、后备设备、电力线路以及端母线提供实时保护，而且可以准确分析电力系统运行过程中所产生的故障，并根据相应的故障处理要求提供合适的解决办法。同时，间隔层继电保护可靠性的提高可以实现智能变电站对电压等级进行合理的集中配置，从而满足电网运行的实际需求。

结束语

智能变电站对于继电保护仍然具有比较高的要求，因为继电保护系统作为智能变电站整体架构中重要的组成部分，其可靠性的高低将在很大程度上决定智能变电站运行的稳定以及安全。智能变电站的广泛推广有效促进了电力系统的良性发展，而继电保护系统可靠性的高低将会对智能变电站的正常运行产生重要的影响。

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.

[3]熊迪.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通信电源技术，2019，36（6）：138-139.

[4]张清华.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].通信电源技术，2019，36（12）：260-261，263.

[5]王思远，王颖超.提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施[J].农村电气化，2017（11）：61.