智能变电站继电保护系统可靠性分析

吕　微

（黑龙江省送变电工程公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

智能变电站继电保护系统可靠性分析

吕微

（黑龙江省送变电工程公司，黑龙江 哈尔滨 150040）

随着智能化设备的不断发展、进步，越来越多的高科技技术已经被引入到电力系统之中，而构建安全、可靠、经济、高效的智能电网也俨然已经成为当前电力系统未来发展的必然趋势，而智能变电站作为智能电网的重要支撑，其也进入到了全面建设阶段。尤其是与传统电网相比，智能电网在继电保护领域更是发生了深刻的变革，虽然带来了一系列的优势，但其可靠性也受到了越来越多人们的广泛关注。本文笔者即结合个人多年从事电力继电保护工作的实践经验结合相关参考文献，就智能变电站继电保护系统的可靠性进行粗略地研究，旨在进一步提高智能变电站的安全、可靠运行，为电力用户提供更高质量的供电服务做有益的参考。

智能变电站；继电保护系统；可靠性；措施

近些年来，为了更好地满足市场经济的发展需求，满足社会各界的实际用电需求，越来越多的智能变电站加快了建设步伐。而继电保护系统作为智能变电站的第一道防线，其可靠性势必受到了社会各界的高度关注，而如何确保智能变电站继电保护系统的可靠性俨然已经成为电力企业所面临的重要课题。以下笔者即结合个人多年从事继电保护工作的实践经验，从智能变电站继电保护系统的架构及其操作方法入手进行粗略的探讨，并提出提高智能变电站继电保护系统可靠性的具体措施，以期为进一步保障电力系统的安全稳定运行做有益的参考。

1.智能变电站继电保护系统的架构

通过分析，我们可以得知，智能变电站的继电保护系统，其架构主要包括两个部分，即：层次化保护体系、一体化监控系统。如若对两个部分进行详细地分析，则具体如下：第一，层次化保护体系，又包括：就地级的继电保护装置、站域级的保护与控制、广域级的保护与控制。其中，就地级的继电保护装置由就地化的线路保护、集成性的智能终端共同组成。就地化保护能够与电气进行直接联系，不完全依赖于网络，因此其可靠性完全不低于传统水平，也就充分的保证了继电保护系统的可靠性；地域级的继电保护则由站域保护、站域级保护管控共同组成，其中站域级管控又具备着保信子站、配置文件管控、二次状态监测、智能诊断、可视化分析等功能。保护管控不仅是一个子系统，还包含着多个物理设备，而继电保护系统功能则可以在不同的物理设备中得到灵活的配置，从而提高可靠性。第二，一体化监控系统不需要对继电保护装置进行直接地访问，只需要通过管理机就能够获得保护数据。同时，监控MMS网和保护MMS是相互分开的，所以在界面的管理上也更加清晰，即可分开管理也可集中管理。以下我们将智能变电站在实际运转过程中的继电保护系统结构，用图1进行所示。

2.智能变电站继电保护系统操作方法

在对智能变电站继电保护系统能否正常运行的测试中，我们往往应该将测试重点放在对智能终端与网络交换机等通信设备的实际运转情况之上，并且借助网络平台对该系统的测试情况进行有效的记录，从而对室外智能控制柜的实际密封情况做好检查工作，确保其密封的完好性。在智能变电站继电保护监控系统方面，其所使用的保护性软压板必须通过严格的检查，确保其能够正常运转，也只有如此，智能变电站的电子设备在运转过程中其压板投退方式才能够按照相应的规章流程进行正确的操作。在系统的操作前后必须要对监控画面、软压板的实际情况进行仔细的审查与核对，确保继电保护系统能够在良好的环境下予以正确的运作。同时，还应该在智能变电站继电保护系统的操作过程中确保母线刀闸的正确使用，并且在投退的状态之下，确保母线刀闸能够放置在相应正确的位置之上，必须确保其处于不含电流的状态之下。

图1　实际继电保护系统的方案图

3.提高智能变电站继电保护系统可靠性的具体措施

3.1做好过程中的继电保护工作

要想提高智能变电站继电保护系统的可靠性，应该在这个阶段实现迅速跳闸系统性功能，并且对智能变电站中的母线、变压器、输电线路等电气设备实施有效的保护，从而将智能电网在实际运行中可能存在的风险降至最低，给予电网调度系统一定的安全保护。需要注意的是，对于智能变电站的继电保护系统的主要功能要进行重点把握，且要对电继电保护系统的保护装置、保护设备进行有效地简化。一般来讲，具有较小的波动性主要存在于主保护定值中，当智能变电站在具体运行中发生变化时，其不会发生较大的改变，因此，能够实现智能变电站的安全、稳定运行。但是，由于智能变电站中使用了大量的一次设备，所以在继电保护中，在开关的设计上必须要同硬件进行分离，并在独立性上给予一定的保护，进而实现对母线、输电线路的保护。

3.2做好间隔层中的继电保护工作

在智能变电站的继电保护中应该运用双重化配置，并对后备保护进行集中配置，后备保护系统将后备设备的保护和开关失灵的保护为智能变电站提供出来。同时，还应该对相邻范围内的相连线路、对端母线进行保护，制定出有效的跳闸策略。此外，还应该在全站的全部电压的等级集中配置上予以实现，对技术予以调整，适应智能电网的运行情况，并在智能电网的运行情况上，设定出几套运行方案，对智能电网进行有效的分析，从而对智能电网的继电保护予以更好的实现。

3.3增加系统的冗余性

要想确保智能变电站继电保护系统的可靠运行，就必须增加系统冗余性，具体可从以下两个方面入手：第一，以太网交换机中的数据链路层技术为实现变电站自动化实时监控提供了支持和帮助，通过利用多种模式，能够实现不同的目标；第二，从网络构架需求入手。我们都知道网络构架需求是由3个基础网络共同组成的，其目的就是为了提高变电站继电保护系统可靠性。首先，总线结构，总线结构通过交换机实现数据信息传送任务，能够有效减少接线，但是，相比较而言，其冗余度较差，在使用过程中，需要延长时间来增加其敏感度以达到目的；其次，环形结构，与总线结构类似，其环路上的任意一点都能够提供不同程度的冗余，将其与以太网交换机有机结合，能够出现管理交换机，也就是生成树协议，这种结构能够为继电系统运行提供物理中断的冗余度，并将网络重构控制在一定时间范围内，然而，环形结构在使用过程中存在的弊端主要是收敛时间问题，收敛时间较长，无法快速完成任务，影响系统重构；最后，星型结构，星型结构是一种等待时间较短的结构，比较适用于较高场合，没有冗余度，但是，如果主交换机在运行过程中，出现故障，会影响信息传送，相比之下，其可靠性较低，不建议推广和普及。因此，变电站在选择继电保护系统网络构架时，需要结合自身实际情况，比较优势和缺点，选择合适的网络架构，提高继电保护系统可靠性。

3.4做好环形结构在母线保护装置中的融入

环形结构是一种可靠性极高的结构，在母线保护装置中将其融入进去具有十分优异的现实意义。尤其是通过分析，我们可以发现，在传统结构中的母线保护，其可靠性往往较低，但将环形网络结构应用到母线保护之中，不仅能够进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性，其他各项相关指标也有着极为明显的提升，同时，在母线保护中环形结构对电气元件的损害较低，因此，做好环形结构在智能变电站继电保护系统母线保护装置中的融入则成为实现提高继电保护系统可靠运行的重要基础。

结语

综上所述，本文笔者从多个方面入手，对智能变电站继电保护系统进行了粗略的探讨，以期让更多的电力同行对继电保护系统拥有一个更加深入的了解与认识，并且也希望通过笔者的粗略的阐述，能够为进一步提高智能变电站继电保护系统的可靠性提出有益的思路与建议，为广大电力工作者在今后的电力工作中提供有益的参考借鉴，进而不断地推动我国的智能变电站继电保护工作向着更加合理、更加完善、更加科学的方向而不断地前进。

［1］王同文.智能变电站继电保护系统可靠性分析［J］.电力系统保护与控制，2015（3）：58-59.

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