如何提高智能变电站继电保护可靠性

孙珊++吕佳利

摘 要：继电保护是智能变电站可靠、安全运行的基本保障，其是否具备有效的可靠性至关重要。本文从智能变电站及其继电保护系统构成入手，结合当前工作和技术应用情况，提出了提高智能变电站继电保护可靠性的有效措施，具体包括变压器继电保护、电压限定延时等几个方面，仅供参考借鉴。

关键词：继电保护 智能变电站 可靠性 提高措施

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0094-02

近年来，随着电力行业技术水平的不断提升，我国开始在全国范围内逐步推进加强智能电网建设，智能变电站的规模和数量日益增加，对继电保护提出了更高要求。与传统变电站相比，智能变電站的自动化和信息化程度更高，需要继电保护装置具备更高水平的可靠性，以便确保智能变电站运行稳定。基于此，对智能变电站继电保护可靠性措施进行分析是必要的，有利于增强智能变电站及其继电保护装置的可靠性，现实意义巨大。

1 智能变电站及其继电保护

1.1 智能变电站

所谓的智能变电站，就是在电子通信网路技术的二次系统基础上，应用信息测量、采集、控制的集成模式来实现对电网数据的实时化、自动化、智能化管控。与传统的变电站相比，智能变电站最大特点就是采用了数字化的数据采集模式、集成化的信息应用模式、网络化的信息交互模式、状态化的设备检修模式。另外，在变电站设备上，智能变电站使用电子式互感器，通过高速的以太网采集和传输电压、电流的模拟数字信号，使用智能断路器来保证整个变电站系统的自动化工作能力。

1.2 智能变电站继电保护

根据IEC61850协议，智能变电站继电保护装置主要包括过程层和间隔层，其元件主要有交换机、合并单元、电子互感器、智能终端、网络接口、同步时钟源等。在实际工作中，智能变电站对采集信息进行汇总并传输至继电保护装置，接收到命令后，继电保护装置命令智能断路器跳合闸，并反馈信息给相关设备。

2 提高智能变电站继电保护可靠性的有效措施

智能变电站继电保护装置结构不同于传统的继电保护装置，这就决定了其需要更高水平的可靠性，为此必须想方设法提高其可靠性，确保继电保护装置的有效性，避免出现误动、拒动等情况。结合智能变电站及其继电保护装置的特点，针对电力系统可靠运行要求，提出以下几种提高智能变电站继电保护可靠性措施。

2.1 采用完备的变压器继电保护装置

在电网中，配电系统的电压基本都是额定的，即使是电压过高或过低时，配电系统运行受到了影响，线路的额定值也不会发生变化。智能变电站设备中负责电压状柱调控的主要是变压器，其必须采用完备的继电保护装置。

智能变电站变压器配电保护可以采用分步配置方式，使变压器得到有效的差动继电保护。而变压器后备保护应当采用集中配置方式，通过独立的安装技术实现对非电量的继电保护，达到断路器与电缆接通后的继电保护目的，进而提升继电保护装置的可靠性。

2.2 增强过程层继电保护的可靠性

过程层进行继电保护的目的主要是对系统的迅速跳闸、母线、输电线路和变压器等设备进行实时保护，减少智能电网运行风险。在电力系统运行中，要想实现对过程层的有效继电保护，需要掌握电力系统的保护功能，优化保护装置和设备。过程层中的主保护定值波动一般不大，即便电力系统运行发生了变化，其具体数值也不会发生太大的变化，这一特性能够保证整个电力系统运行处于相对稳定状态。但是，如果大量使用一次设备，开关和硬件必须分离开来，其目的是保护它们的独立性，加强对母线、输电线路的保护。基于这样的考虑，为了提高继电保护装置的可靠性，可以通过多端线路保护方式加强对变压器、母线、输电线路的保护。同时，智能变电站内继电保护装置采用同步采样，在此前提下进行保护装置调整，保证采样数据的真实性、适应性和可靠性。

2.3 通过电压限定延时加强对点流量的测量

众所周知，智能变电站电力系统高效运行过程中，如果遭受了电流因素的影响，极可能造成外部短路故障，除锈按过负荷电流情况。当电流量处于正常情况时，如果电流量没有发生较大变化，可能因为外部故障而造成线路跳闸，进而降低继电保护装置的可靠性。针对这样的情况，为了提高继电保护装置的可靠性，可以通过电压限定延时对电流量进行实时测量。这样一来，即便发生过负荷电流或线路跳闸，继电保护装置设备也能及时发出警报，发出保护命令，能最大程度地提高继电保护装置系统的可靠性，以免引起更严重的后果。

2.4 加强站控层和间隔层的继电保护

对于智能变电站而言，其继电保护装置可靠性提高主要在于双重化配置的强化应用，同时采用集中配置的继电保护装置，通过后备保护装置系统对开关、后备设备进行有效保护，预防其失灵。其中，值得注意的是要保证相邻范围内对端母线、线路的有效保护，为了做到这一点，可以利用后备设备电流进行电网故障、问题分析判断，且采用有效的跳闸策略。在做好以上工作基础上，加强技术方面的调整和运用，结合电网运行情况有针对性地分析电力系统，制定相符的继电保护方案，进而提高保护装置的可靠性。

2.5 注重线路方面的保护工作

线路是电力系统的重要组成部分，为了提高智能变电站继电保护装置的可靠性，必须注重线路方面的继电保护工作。智能变电站线路保护可以采用纵联差动方式，常用的配置方式有集中式和后备式等。日常工作中，可以采用其中的一种配置方式，也可以双重采用，这样做能强化其保护。通过对线路的保护，监控整个线路、电气元件的实际运行情况，为故障警报和防控提供有力依据，利于提升继电保护的可靠性。智能变电站线路保护中，要确保光缆的稳定性，减少电子设备被干扰的几率，也能很好地提高继电保护装置的可靠性。

2.6 使用可视化技术

在智能变电站运行过程中，为了提高继电保护装置的可靠性，可以采用可视化技术，加强故障分析诊断和排除。目前，我国已经进入了科技时代，信息技术、通信技术等技术水平有了长足提升，以往的数据、表格等都可以借助现代化工具加以处理，无形中提高了继电保护装置的工作能力。此外，为了更好地适应智能变电站的信息化、自动化工作方式，其继电保护也应采用可视化技术，加强对继电保护装置的监视与故障分析，防止发生信息传输等方面的问题。在继电保护装置故障分析与排除中，可视化技术可以回放故障录波，利于工作人员快速地从中找出故障数据，能提高故障排除效率，这对保证并提高继电保护装置可靠性有着积极效果。

参考文献

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