智能变电站继电保护系统可靠性研究

辛向君

摘要：基于智能化电网概念的不断发展与应用范围的普及，智能变电站也开始成为人们关注的焦点，其继电保护系统及可靠 性成为学者研究的重点内容。该文简要分析了智能变电站继电保护系统的构成，同时简要分析了智能变电站继电保护系统具 体的操作方式，并从完善继电保护工作、保证间隔层中的继电保护工作等方面分析了如何提高智能变电站继电保护系统本身 的可靠性，以期确保智能变电站能够正常、稳定的运行。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

中图分类号：F239.2 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）06-0358-01

前言：如今，智能电网这一概念开始得到广泛应用，智能 变电站也随之出现。智能变电站是智能电网中的核心设备，聚 集了智能电网当中的“电力流、信息流以及业务流”。智能变 电站利用网络对外传送信息，可自行完成信号收集、即时监控 以及动作保护等多项工作，利用光线替换电缆实现一次设备与 二次设备的连接，并将输送的模拟信号转化为数字信号，对电 网的实际运行具有积极意义，成为我国变电站未来发展的主要 趋势。

1 智能变电站继电保护系统的结构及其原理

1.1 智能变电站继电保护系统的结构

通过分析，可以看到，在智能变电站中继电保护系统结构

主要分为以下四种模式：第一，“直采直跳”模式。“直采直 跳”模式下主要包含线路、母线和主变保护系统三种结构，其 中保护设备采样和跳闸通过光纤直连实现，仅示意与保护功能 相关的光纤链路和部分支路；第二，“网采直跳”模式。分为 SV 和 GOOSE 独网模式以及 SV 和 GOOSE 共网模式，两种；第三，

“直采网跳”模式，在该模式下主要是通过 GOOSE 网络实现保 护设备采样、跳闸；第四，“网采网跳”模式。主要通过网络 思想保护系统的采样、跳闸，并按 SV 和GOOSE 是否共网两种模 式进行考虑。

1.2 智能变电站继电保护可靠性原理分析

所谓的可靠性，就是指元件系统能过在一定的环境范围、

时间范围内，无故障的完成规定功率。在实际运行中，主要通 过以下 3 个指标，对智能变电站继电保护可靠性进行衡量：第 一，可靠度。主要是指系统及元件在规定条件之内，在有限时 间之内，实现规定功率的概率，是考察一个系统可靠性的重要 指标之一；第二，可用性。主要是指系统或者其他设备在较长 时间之内，能够完成所规定功能的能力，简而言之，就是其系 统修复能力，如果系统在出现故障时，能够快速自动修复，是 具备较高可靠性的；第三，平均失效时间。是指系统在规定的 条件下稳定运行到下一次发生故障的平均时间。而通过对上述 三个指标则可以清楚的对智能变电站继电保护系统的可靠性进 行正确的反映，从而采取有效的防护措施。

2 智能变电站继电保护系统的可靠性分析

2.1 变压器配置保护

一般来说，变电站在进行配电的过程中往往需要限定电压

的额度，只有适合的电压范围才会促进电力系统的正常运转， 如果说电压出现过载或者不足的情况就会对电力系统的运转造 成影响。而调节电压的功能是由变压器系统来提供的。因此， 变压器系统可以说是整个变电站继电保护系统中必须要重点保 护的。如果说变压器系统能够正常运行的化，也就意味着整个 继电保护系统发挥了其应有的作用和功效。所以说智能变电站 继电保护系统为了保证变压器系统的安全性，在配电保护的构 成中采用的是分布式配置，这样就能够分散变压器系统的压力，

从而保护变压器在电力调节的过程中不会承受过分的压力而导 致电压超载或不足。而在后置装备的继电保护过程中则是采用 的集中式配置手段，这样就能够以不同的手段来保证在配电过 程中继电保护系统的可靠性不会因为外界因素的影响而降低。

2.2 过流电限定保护

所谓过流电实际上就是电流过载现象，这种现象的出现会 导致变电站出现外部电路短路，从而电流负荷压力变大。尽管 负荷电流与正常电流在大小上没有太大区别，但是负荷电流极 易导致变电站外部出现故障，甚至会导致变电站跳闸，这就会 使得变电站继电保护系统的可靠性变低。因此在智能变电站继 电保护系统中采用的是严电压限定延时方式，这种方式能够有 效的、精准的测量变电站各条变电线路终端电流量，这样就能 够确保当过载负荷电流出现能够在第一时间进行处理。而且智 能变电站继电保护系统之所以会被称为是智能化的保护系统也 是因为在这个保护系统中已经设置了保护措施，就是一旦过载 负荷电流出现的时候，系统会自动的向智能终端进行报警，而 智能终端也会根据过载负荷電流的实际情况来下达保护命令， 这样不仅能够有效解决过载负荷电流可能对整个电力系统产生 的严重影响，而且也保证了继电保护系统的可靠性不会降低， 甚至会大幅提升。

2.3 继电保护系统的线路保护

对于变电站的继电保护系统来说，线路的保护是保证保护

系统可靠性的一个非常重要的因素。在传统变电站的继电保护 系统中，对于线路的保护虽然有明显效果，但是仍然存在一定 的安全隐患。而在智能化的变电站继电保护系统中，对线路采 用的是纵联差动保护方式，这种保护方式能够有效的保证继电 保护系统的可靠性。而且纵联差动保护方式一般可分为集中式 和后备式，但是无论哪一种，通过合理的配置之后，都能够有 效的将继电保护功能发挥出来。其实之所以保护线路就能够保 护继电保护系统的可靠性主要原因在于线路本身控制各级电压 之间的间隔单元，换句话来讲线路是连接通道，而智能变电站 的继电保护系统在对线路进行保护的同时也能够对整个电力系 统的运作情况进行检测，因此该部分的保护对于继电保护系统 的可靠性有着决定性的作用。而纵联差动保护方式也是能够提 高继电保护系统可靠性的有效方法。

结束语

电能是民众日常生活、工作、学习必不可少的能源之一。

因此，继电保护系统的稳定性成为民众关注的重点。智能变电 站继电保护系统的稳定运行同智能电网的运行息息相关。故而， 电力企业应不断提高继电保护系统的可靠性，进而保证智能电 网的稳定运行。所以说随着现代社会的不断发展，科学技术的 不断改革与创新，我们有理由相信未来的电力行业将会再上一 个台阶。而随着新技术、新设备的应用，通过科学有效的系统 配置，继电保护系统的可靠性必然还会再一次得到升级。当然 这也需要我们对电力事业再度进行研究和探索，只有不断的深 入电力研究，我国的电力行业才会逐渐走向智能化、数字化， 才能够真正的实现长期可持续发展。

参考文献

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