数字化变电站二次保护系统可靠性分析

谢海涵（哈尔滨电气集团阿城继电器股份有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

数字化变电站二次保护系统可靠性分析

谢海涵
（哈尔滨电气集团阿城继电器股份有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

随着我国电力产业的不断深化改革，对于国家的经济发展有很大的促进作用，变电站的各种系统都以实现数字化管理，我们在了解数字化管理的相关问题后对于其中的二次保护系统装置进行了深入探讨，以分析出它的可靠性原因。与此同时，采用传统方式的可靠性分析方式，对于二次保护系统的可靠性进行研究，最终目的是为了二次保护系统可以更可靠安全的运行。

变电站；二次保护系统；可靠性；分析

一、电力系统的概念

数字化变电站二次保护系统是电力系统中的重要组成部分，我们在进行其研究的时候，不妨先将电力系统的基本概念进行了解。电力系统是由集气复杂的多样性电气电路与各种类型的设备端口对接而连接而成的，那么在其运行的过程中，除了人为的因素会对其造成影响之外，自然因素也会是系统能否正常运行的一个决定性因素。一旦两者之中一方出现问题，那么电力系统将会出现失稳挥着负荷超多的状态，而使电力系统发生故障。那么这个时候就要涉及到二次保护系统，它是保证电力系统可靠运行的第一道防线。由此我们可以看出，对于二次保护系统的可靠性进行深入的探究，更好的完善及定期的检验是非常重要的工作任务。

二、对于数字化变电站二次保护系统可靠性探究

（一）数字化变电站的主要特点。对于数字化变电站来说，其主要的构成方式无外乎就是智能化一次设备及网络化二次设备分层而。其中智能一次设备主要有电子式互感器及隔离开关等等，而网络化二次分层设备主要由过程层、间隔层及站控层。通过一系列的规范，我们将变电站内的智能电气设备间的信息进行共享以及互相操作等，构建了现代化的变电站。运用高速网络通信的方式进行各层次内部及层次之间的沟通。数字化变电站的主要特点是，首先，在数据的集成过程中已经实现了数字化的各项功能，其中最明显的特点就是可以通过一系列的数字化测量来手机一些电气量的指标，而使一、二次系统进行有效的隔离。其二，变电站自动化系统从功能集中式向分布集成式的优化，设备信息的全面梳理实现网络通信协议的优化。其三，使得变电站自动化系统建立了能够统一识别的信息模块和信息交换模型。一是增强了智能设备的兼容操作性，使变电站自动化系统在功能上和传输上都实现了标准化，完全独立的通用网络协议用语实现了智能设备的互操作性。最后，实现了数据及资源的共享。

（二）二次保护系统的特点研究。变电站的数字化与智能化的发展十分迅速，为电力系统产业提供了高效率的运行。对于二次保护系统来说，不同于传统的手段，它的创新改革也有了很多新的功能，例如，改变了传统的结构组成，使其现代化，在通信方式上实现了数据资源等联网共享等等，以适应数字化和智能化变电站的发展需要，它的主要特点有以下几个方面；

1 集控原件种类增多。在不断的改革与创新中，一些具有新功能的原件逐渐的被研究出来，并应用在智能化变电站的二次保护系统中而区别于普通的变电站。比如智能终端、合并单元和交换机等元件，这些元件的产生，很大程度的影响着二次保护系统的更新换代，它们使操作更加的简单、快捷的同时，也有效的提高了继电保护装置的可靠性与安全性。在原件的种类逐渐增多并且更为复杂的同时，对于其控制工作也更加的有难度，这些都使建立模块迎来了更大挑战。

2 拓扑结构更加的复杂。以往的传输方式我们采用点对点，而如今已经被太网传输模式所代替。采用交换机组成的网络来取代传统比较单一的拓扑结构，那么复杂性也随之而来，因此，整个继电保护系统信息通路是否可靠，将于交换机的接线方式来进行决定。

3 网络化的进行信息传输。网络报文系统的传统通信方式难免会出现不可靠的情况，不可避免的出现丢包或是网络风暴等问题，这对二次保护系统的可靠性构成严重的威胁。因此，数字化变电站更多的应用了诸如VLAN分区隔离技术、优先级队列技术、快速生成树协议、IGMPS过滤技术等，从而保证信息传输的可靠性。

三、提高数字化变电站继电保护可靠性的主要措施

（一）提高硬件系统和二次回路可靠性措施。数字化变电站二次保护中电子式互感器、交换机等新硬件设备的普及，对系统可靠性提出了新要求，需要逐步提高硬件系统及其配套二次回路的可靠性。

（二）提高软件系统可靠性措施。数字化变电站二次保护系统的光纤通信与系统通信，更多的依赖于以太网技术，这对保护系统的软件及控制方法提出了更高的要求，必须通过具有针对性的措施来加强软件系统的可靠性。

（三）提升人机交互操作可靠性措施。在控制相关设备运行，理解和执行设备指令是必然存在人机交互使用，这一过程的可靠性会对继电保护系统运行产生重要的影响。为了保障继电保护系统的可靠运行，需要有效提升人机交互的可靠性：一是人机设备设计时，需要充分考虑人的生理、心理和人机协调性，合理配置人机交互设备可能出现操作失误情况；二是人机交互设备零件的各个参数要实时进行监护；三是人机交互元件必须备品备件，从而快速保证二次保护系统工作的有效运行；四是定期检测继电保护装置的耐久性能、寿命周期以及环境适应的程度。

结语

变电站的数字化与智能化，具有很重要的意义，其使各种类电气设备的信息与资源做到共享。但是与此同时，也使整个系统增加了多类元件变得更加的复杂，一旦其中的一个出现了问题，那么整个系统的运营工作将会失去平稳，会出现严重的事故。这个时候，二次保护系统就会发挥其独特的作用，保证整个电力系统能够可靠的运行，在很大的程度上使装置的隐藏故障的发生率减少。综上所述，对于二次保护的深入分析与研究，增强系统的安全可靠性能，将是研究人员一项长远的工作任务，不断创新与完善，使电力系统能更好的服务于人类。

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[1]陈祥勇.数字化变电站二次系统防雷措施探讨[J].科技创新导报，2010（15）.

TM76

A经过不断的改革与创新，我国逐渐的使变电站的系统更加的智能化，科研人员的辛勤努力，使其智能化发展越来越迅速。与此同时，数字化的集成问题也出现了，由于对其要求将随着变电站系统智能化越来越高，所涉及的领域也将越来越广泛，为了使电力系统的运营能够步入正轨，我们要将网络结构进行转换使它一步步的被优化。那么，我们将面临的问题是，如何找出二次系统可靠性的影响因素，并对其进行剖析，使其在发挥作用的同时能很好的使电力系统的运行具有安全可靠性。