关于智能变电站继电保护可靠性提高的措施分析

关于智能变电站继电保护可靠性提高的措施分析

董聪

国网廊坊供电公司  河北省  廊坊市 065000

摘要：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。

关键词：智能变电站；继电保护；可靠性；措施

1智能变电站概述

当在变电站过程层网络通信时采用GOOSE和SV传输技术，网络结构的准确性对于确保继电保护的及时性和可靠性至关重要。根据IEC61580标准，智能变电站网络由三层构成，站控层、间隔层和过程层。站控层网络位于站控制层和间隔层之间,过程层网络位于过程层和间隔层之间，“三层两网”。

（1）处理层主要完成采集和执行，由智能设备、智能终端和智能组件等组成；

（2）间隔层是辅助设备层，由继电保护装置、测控装置等组成；

（3）站控层主要完成测控，由自动化系统、控制系统、通信系统等组成。

智能变电站具有传统变电站设备难以比拟的优势：

（1）一次设备智能化。一次设备智能化是智能变电站运行的基础条件，一次设备的智能化从根本上实现了变电站的数字化发展。

（2）二次设备网络化。变电站中一次设备和二次设备同时采用了高速和光纤网络，从根本上实现了数据信息资源共享的要求。

（3）信息交互标准化。变电站信息交互受生产厂家的影响，不同的厂家有不一样的标准，智能化变电站的发展使各个生产厂家统一了信息交互标准，为变电站安装建设工作提供了方便。

（4）运行控制智能化。运行控制智能化与传统变电站相比减少了人力劳动强度，实际运行过程中通过电脑系统就可以完成实际监督和控制工作。

（5）功能应用互动化。智能变电站可以同时满足电能变换、输送以及独立进行决策分析等功能，是实现应用互动化的重要手段。

2智能变电站继电保护系统可靠性的重要性

可靠性是在一定时间、环境因素下，元件系统没有故障的、顺利的完成规定功率。智能电网建设中，智能变电站是极为重要的组成部分，继电保护系统的运行效果将对智能变电站的故障情况产生直接的影响。智能变电站是利用网络、信息化技术使电力系统稳定运行，其中涉及很多智能化的电子设备，对设备的安全性、可靠性以及稳定性有着很高的要求。在智能变电站运行中，运行环境、数据信息等变化会对电力系统的运行产生影响。电力系统运行过程中，继电保护系统会出现问题，需要结合故障出现的时间、地点，利用其隔离功能，避免电力系统受到电压、电流等危害，使电力系统稳定运行。所以智能变电站继电保护系统可靠性是极为重要和必须要的

3提升变电站继电保护系统可靠性的有效措施

3.1提升站控层与间隔层保护

在当前我们进行智能变电站的继电保护工作时，主要采用强化双重化配置的方法，对于后备保护来说采用集中配置的形式，并利用后备保护进行后备设施控制以及防止开关产生失灵现象，此时还应该保证相邻范围内的对端母线和整体系统的线路能得到切实的保护，进而通过后备设备的电流信息，对整体电网在运行过程中进行状态判断，做好问题的预防处理，避免事故发生，除此之外，还应对线路跳闸进行合理的策略制定。所以，在这种保护机制之下，我们应当积极寻求更加完善合理的技术，做好技术调整，并结合整体电网运行的状态，对我们变电站系统进行科学有效的分析，进而保证运行方案的制定合理科学，从而促使智能变电站继电保护可靠性能够有效的提高。

3.2加强过程层继电保护

在对过程层进行继电保护时，要将工作重点放在迅速实现跳闸环节，通过跳闸操作对变电站内部母线和变压器以及输电线路等设备进行有效保护，最大限度降低电力系统运行风险。在对开关进行保护时，需要做好开关与硬件区分，要对开关进行单独保护。在对输电线路进行保护时，可以通过开关电流控制，实现相应操作。在对现有保护措施进行调整时，可以利用主保护通信口，对系统电流进行全面掌控。在对母线和变压器设备进行保护时，可以通过多端线路开展保护工作。

3.3提升系统冗余性

在对继电保护系统进行优化时，提升系统冗余性措施为：利用以太网交换机设备数据链路层技术，对变电站进行实时监控，还可以在三个基础网络结构基础上进行网络结构架设，并开展维护工作。在进行总线结构设计时，可以利用交换机设备，对数据信息进行有效传输，并且减少接线作用影响。这种设计方式在使用时，虽然可以满足基础性建设要求，但冗余度比较差，无法进一步提升系统运行稳定性，所以在对现有设计方案进行优化时，需要通过延长时间，提升敏感度，确保冗余性能能够得到进一步提升。对此可以设置冗余采样回路，如图1所示，以实现对冗余异常的快速采样，并及时发出报警信号，提高反应灵敏性。此外，在环形结构环路上，任何点都可以提供冗余，如果能够与以太网交换机设备进行有效结合，可以构建树协议，也可以提高继电系统冗余度，还可以在一定时间范围内，对网络重构进行有效控制。但环形结构在使用时，所需收敛时间比较长，无法在最短时间内完成相应任务，还会对系统重构工作开展产生一定影响。所以在进行环形结构应用时，需要对各方面干扰因素进行全面分析和控制。

图1冗余采样回路设置

星型结构等待时间比较短，适用范围更广，不存在冗余度。但在建设期间，一旦主交换机设备运行过程中出现了故障问题，就会对信息传输速率产生较大影响，还会降低系统运行可靠性，所以无法对现有星型结构技术形式进行大力推广和使用，需要在现有技术基础上，对其进行创新和优化，才能进一步提高技术应用效果。在对继电保护系统进行设计时，要想提高系统运行可靠性，就要对系统冗余性能进行全面优化，在对系统网络结构进行选择时，需要根据实际情况，对不同架构优点和缺点进行全面对比和分析，并且选择最优架构形式。因为环形结构在使用时具备更强可靠性，所以将环形结构作用于母线保护装置中，可以进一步增强继电保护系统运行安全性。环形结构可以对母线进行有效保护，并且满足继电保护系统运行需求，也不会对各项构件产生较大损害以及影响。因此可以借助这项技术措施，对系统冗余系统进行改善和优化，从而满足继电保护系统运行可靠性提升要求。

3.4加强可视化技术的应用

在智能变电站中，为了更好地确保继电保护的可靠性得到有效的提升，必须切实加强对其故障的排除，而当前已经处于信息化和科技化的时代，所以传统的数据、表格和图形等方式已经难以满足继电保护故障的监视及分析处理等方面的需要。所以在智能变电站中还应切实加强可视化技术的应用，对信息故障进行可视化的分析。因为整个智能电网的运行难免会发生信息传输的故障，所以在排查错误信息时，应为确保继电保护装置在启动过程中形成的故障波和中间节点文件中的数据相同，在利用中间节点文件记录继电保护运行过程中故障录波的同时，还应采取可视化的方式回放故障录波，从而引导工作人员结合所显示的故障数据信息找出其存在的故障，从而结合故障原因采取针对性的措施。例如利用可视化技术，就能有效的确保整个智能变电站中继电保护装置安全高效的运行。

4结语

提高智能变电站继电保护可靠性的措施较多，所以运维人员必须结合智能变电站继电保护的需要，尽可能地采取有效的措施，确保其可靠性得到有效的提升。

参考文献

[1]王佳楠.智能变电站继电保护系统可靠性[J].电子技术与软件工程.2020(06):219-220

[2]于航.智能变电站继电保护系统可靠性[J].山东工业技术.2018(19):149-149

[3]李文亮.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电气传动自动化.2021(05):41-44,31