智能变电站继电保护可靠性优化

智能变电站继电保护可靠性优化

李振新

国网山西省电力公司检修分公司，山西 太原 030032

摘要：由于电力系统建设的不断完善，供电网络的规模和电压等级不断提高，所以对电力系统的安全性、可靠性提出了更高要求。电力行业为人们提供高质量、安全和经济的电能是当前首要解决的问题，智能电网建设是国家提出的战略布局，智能变电站是把通信网络技术和控制技术进行结合的产物，二次系统在信息传输模式上产生了很大的转变，实现了对变电站运行信息进行采集、测量、保护及控制等功能，可以与电网自动化进行结合，为实现在线分析决策和智能调整提供依据。

关键词：智能变电站；继电保护；可靠性

继电保护技术是对电力系统安全性进行提升的重要手段，可以有效避免大面积停电对电力系统产生的影响，提升电力工作效率，对于我国电力系统安全运行和发展将产生重要影响。在近年来智能技术和电力技术发展的背景下，智能变电站技术也得到了显著发展，越来越多的新技术得到应用和发展。在全新社会形势下，群众对机电保护工作的设计、运维也提出了严格的标准和要求。虽然当前我国继电保护技术已经得到了显著发展，仍然存在很多缺陷问题没能得到有效解决，所以怎样对问题进行处理，提升运行工作安全性和稳定性也是一项具备较强意义的工作。

1智能变电站中继电保护的重要作用

我国的智能变电站随着经济发展变得越来越重要，它每日所产生的供电量与人们的生活紧密联系在一起。但是，在智能变电站的实际运用和发展中仍然存在许多问题，例如继电保护装置中的重要器件发生故障，会影响整个智能变电站；断路器经常会发生跳闸的情况，无法提供足够的供电量，给人们的生活带来严重影响。这些情况会导致智能变电站中的供电设备受到损坏，需要企业在控制范围内灵活处理问题。电力系统在运行和维护过程中，如果某一方面出现了问题，会在继电保护设备的保护下发出警报，提醒相关工作人员进行处理，使其产生的不利影响控制在范围内。一旦智能变电站发生故障，继电保护装置就会在第一时间进行紧急处理，将发生故障的区域与电力系统进行分离处置，以免扩大故障区域，减少受损害区域，为整个智能变电站提供安全保障。

2智能化变电站继电保护系统构成

2.1电子式互感器

传统变电站互感器装置采用电磁结构方式，随着光电子技术的发展进步，数字化电气测量装置不断应用到变电站。电子互感器替代了电磁互感器，该互感器会根据是否应用传感头来决定电源，可分为有源和无源两个种类，可以克服传统互感器在使用过程中存在的问题，没有磁饱和现象，从而提高对故障测量的准确程度，使保护装置可以准确地动作，可以保护电力系统的安全运行。光缆取代了原来的电缆，绝缘方式比较简单。此外，电子互感器占用的体积较小，重量较轻，可以输出数字信号，使电站的二次系统实现集中控制，为实现变电站的智能化创造条件，满足了电气计量和智能化发展的要求。不需要采用油质进行绝缘，提高了使用的安全性，避免出现火灾和爆炸事故。

2.2合并单元

合并单元的主要作用是把电子互感器传输过来的数据信息进行组合，采用一致的时间标签和指定的数据传输格式把采集到的数据信息发送到保护控制装置，是过程层级数据传输的重要元器件。合并单元与电子互感器可以实现很好的配合，是过程层关键的电气元件，也是智能变电站重要的环节，并防止互感器和继电保护装置相互间产生复杂的接线，进一步减少了建设成本，可以实现二次设备的数据共享。

2.3交换机

智能变电站应用交换机建立网络平台来实现数据信息交换，取代了传统变电站利用电缆进行数据传输的方式。交换机是通信网络中重要的设备。网络交换技术是数据链路层级的信息技术，实现数据信息帧的转发。传输数据信息时，交换机可以形成可靠的数据渠道，控制网络数据的流量，从而保证数据帧可以实现快速交互，并通过交换地址表使信息在局域网中实现传输。生成树协议的应用，有效解决了交换机不形成环路的问题，防止出现广播风暴，使交换机相互间产生冗余链路，有效提升了智能电站稳定性和安全性。

2.4智能终端

电子式互感器技术的成熟和应用，再结合计算机控制技术，可以实现对变电站断路器运行温度、机构动作情况等的监测；通过对运行数据的采集和处理，可以准确地识别出断路的运行状态；科学安排检修时间，可以做到设备的状态检修，取代了原有的定期检查和预防性试验。智能终端是变电站一次设备的智能控制组件，可以接收和处理继电保护装置传输的跳合闸控制命令，采用断路器装置进行开断。断路器装置上的运行信息可以输送到监测装置或站控层，工程技术人员采用远程方式了解断路器的实时状态。

3提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施

3.1做好过程层继电保护

迅速跳闸是该阶段最为重要的系统功能，该过程对于变电站母线、变压器以及输电电路等可以实现全方位保护。在进行保护功能设定的时候应该做到的是将设备保护和系统保护体系的设定尽量简单。当保护过程中所存在的波动比较的时候才能保证在实际运行的时候如果出现变化不会影响继电保护，这也是体现继电保护稳定性的方面之一。但是在进行继电保护的时候一次设备较多，因此在保护方案设定的时候要将开关和其他必要硬件进行区分，将其进行独立保护。同时可以做到利用不同的开关实现多项控制，实现系统电流的综合控制。

3.2做好间隔层的继电保护

双重化装置是提高间隔层继电保护可靠性的关键，实现集中配置后备保护。后备保护系统的存在不仅实现设备的保护同时也是对开关失灵的保护，同时还能够对整个设备范围内的线路进行保护，再次基础之上实现故障排查并进行准确诊断，对已发生故障做出最佳诊断，提出合理解决方案。

3.3强化路线保护

在智能变电站的实际运行过程中，会涉及许多保护设备，对这些设备进行保护是必不可少的一项工作。因为线路保护不仅有利于电力系统各个单元之间的监控和保护，还涉及信息通信方面的监控和保护等功能的有效实施。目前大多采用纵联差动的方法对线路保护装置进行实施监管，以减少故障事件的发生。在实际运用过程中，还是需要结合实际情况进行科学合理的处理。

3.4可视化技术的应用

故障的排除是保证继电保护稳定性和可靠性的张耀保障。而当前飞速发展的信息技术是实现实时故障排查变得更加的容易。所使用的传统的通过数据、表格以及图形等方式所进行的故障排查已经无法满足继电保护的需求。而在继电保护中通过对可视化技术的利用实现故障监测，并进行故障分析。对于智能电网来说信息传输故障的发生是在所难免的，因此在进行错误信息的排查时应该保证所形成的故障波动与中间节点文件所产生的数据是一致的，如此才能引导工作人员更加及时准确的找到故障发生位置并结合导致故障发生的原因对其采取针对性措施，提高故障排查效率。

4结语

总而言之，想要保证智能变电站可以高效运行，继电保护是必不可少的，在智能变电站继电保护系统中传统变电站的设备元件已经无法满足系统需求，传统设备也有光纤代替。在智能变电站中结构和元件组成对于整个电网的安全和稳定运行有很大影响，所以说实现智能变电站继电保护是评估智能电网的关键性数据，同时也是实现智能电网全面建设的关键步骤。通过继电保护的稳定运行促进电网建设的稳定发展。

参考文献：

[1]刘忠民，牟小雪，黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施[J].电子测试，2019（1）：107-108.

[2]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）：63.