智能变电站故障对继电保护的影响

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0 引言

与传统变电站相比，智能变电站的结构已经发生了极大的变化，其中的二次变电系统主要包括合并单元、开关、电子变压器、监控和保护装置等，且变电站内部连接断路器和保护装置的复杂电缆已经被简单的光纤取代，控制装置与保护装置间的电流、电压采样值，也从原本的模拟信号变成了现代的数字信号。因此，对智能变电站中时间同步技术提出了更高的要求，就该技术故障对继电保护带来的影响并提出优化继电保护的措施展开研究势在必行。

1 智能变电站故障对于继电保护的影响

在智能变电站中，时间同步系统可以为各种类型电力系统内的二次变电设备提供时间同步信息，例如，微机设备的继电保护装置、自动化调度系统和雷电定位系统等。在变电站中，同GPS时钟源的扩展板相连接的设备主要包括了主变压器中压测合并单元、低压侧合并单元和高压侧合并单元。GPS时钟源的扩展板同主变高压侧的合并单元、110 kV母线合并单元、110 kV分段合并单元、主变压器高压侧的合并单元相连接。当智能变电站处于正常工作条件时，每秒钟合并单元可以完成4 000个采样，按照从0到3 999的方式进行计数，当同步脉冲达到临界值时，合并单元复位的采样值就会从0开始。主变压器的合并单元本身并无同步的自我保护功能，即在GPS系统失去了卫星信号时，系统本身无法自动切换到GPS时间上，且GPS时钟源扩展板也会同时停止定时信号的发送，导致同扩展板相连接的设备也同时失去时间同步的状态。

对智能变电站来讲，如果其失去了采样同步时，主变压器就会锁定差动保护；当智能变电站恢复了采样同步时，主变压器就会将差动保护断开，检索出可以对80进行整除的采样数据，以此来保证采样点可以保持同步。面对此种情况，如果相关人员仅考虑由网络传输问题导致的时间延迟情况，会导致主变压器无法对时间差已经超过了一个周期的问题进行正确的处理。在智能变电站中，诱发自身故障问题产生的主要原因就是主变压器在继电保护方面的缺陷。如果三方样本数量不能够保持一致，误动保护就无法顺利锁定故障，且系统丢失了GPS时钟源的信号时，系统就不能够顺利的切换到GPS时钟源，导致定时信号的发送被停止，最终导致三方样本在数量上的不一致性[1]。

2 提升智能变电站继电保护水平的措施

2.1 加强运行期间的继电保护

对智能变电站来讲，其在运行期间要想降低故障发生概率，提高继电保护可靠性，就必须要做好变电站运行期间的继电保护，并且对于变电站内母线和输电线路等各类电气设备，以科学合理的方式进行保护，确保智能电网实际运行中存在的各类风险都能够被降到最低值，从而保证智能变电站可以维持安全稳定的运行状态。变电站在继电保护期间，相关人员必须要熟练的掌握继电保护系统的各项功能，简化继电保护系统中安装的各类保护设备和装置。即如果智能变电站的实际运行情况发生了一定的变化，主保护定值中产生了小型的波动，此时智能变电站的变化幅度相对较小，其本身的安全稳定运行不会发生较大的变化。由于智能变电站在运行期间使用的一次性设备相对较多，所以在继电保护期间必须要将硬件和开关分开设计，分别对其进行继电保护，以此来提升继电保护可靠性。

2.2 强化对间隔层的继电保护

智能变电站在进行继电保护期间，可以对双重化配置进行合理的利用，集中完成后备保护的配置工作，以此来全面的提升继电保护可靠性[2]。变电站中相关工作人员需要对各个相邻范围之内运行的各类线路展开保护，从智能变电站实际运行情况出发，针对跳闸问题制定出科学合理、行之有效的保护策略，保证智能变电站运行的安全性与稳定性。在对智能变电站继电保护的过程中，相关人员可以对整个智能变电站的电压展开继电保护，在合理利用各类现代化技术的基础上，根据变电站实际情况，适当的调整相应的继电保护基础，确保继电保护可以同智能电网运行相适应，维护继电保护的可靠性。

2.3 强化变压器配置保护的力度

一般情况下，智能变电站在运行的过程中，会对电压额度进行限定，只有在保证电压单位适合的情况下，才可以保证电力系统运行的稳定性和安全性。从智能变电站实际运行过程来看，如果变电站内部出现了电压不足或者是电压过载的情况，就会导致电力系统在运行期间的稳定性受到较大的不利影响。在智能变电站中，变压器系统的主要功能就是对电压进行调节，所以，加强低变压器设备的保护力度，也可以对提高站内继电保护工作的可靠性提供一定的帮助[3]。因此，在对智能变电站进行继电保护期间，要想进一步保障变压器系统运行的安全性，就必须要在构成继电保护的系统中，合理的利用变压器的分布式配置法，以便确保变压器系统中的压力可以得到一定的分散，避免在对变压器设备的电力进行调节的过程中，因为自身需要承受较大的压力，为智能变电站故障的发生埋下较大的安全隐患，对继电保护可靠性带来不利影响。

2.4 做好线路保护工作

对变电站中继电保护系统来讲，线路保护是影响继电保护可靠性的一个重要的因素。在对智能变电站实行继电保护期间，可以对线路采用“纵联差动”的继电保护模式，以此来提高站内继电保护工作的可靠性。对纵联差动保护法来讲，其可以分为后备式和集中式两种，无论选择哪一种方式来实行继电保护，都可以将继电保护的功能价值最大限度的发挥出来，为提高继电保护可靠性提供促进作用。在智能变电站中，各类线路都可以对电压之间间隔单位起到良好的控制作用，同时以合理的方式检测电力系统运作的具体情况，保证智能变电站在运行期间的安全性与稳定性，这也是提高继电保护可靠性的一个主要的途径。

3 结束语

智能变电站的成功建设，促进了变电站信息数字化管理的展开和通信平台中网络化、信息规范化建设的进程。在智能变电站中，所有子系统与设备都可以借助以太网完成数据的交换，这就使变电站中时间同步系统的技术水平要求也进一步提高。因此，了解时间同步系统故障对于智能变电站内继电保护带来的不良影响，并从各个方面入手提出相应的改进措施，对于提高智能变电站继电保护工作的可靠性具有非常重要的作用，这也是电力系统中相关单位和人员必须要完成的一项工作。