智能变电站继电保护可靠性探究

姚蕾

摘 要：探究智能变电站继电保护可靠性，不但对合理确定智能变电站继电保护配置方案有积极作用，还对整个电力系统的稳定安全运行有积极作用，而提升智能变电站继电保护可靠性的策略较多，在实践中应明确继电保护要点，从智能变电站实际保护需要出发，加强变电站的保护配置，实行电压限定延时保护，并注重落实线路保护配置方案，有效提升继电保护的可靠性，保证智能变电站与电力系统实现可持续发展。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

1 智能变电站的概念

在智能变电站中建立信息处理系统可以提升变电站的信息采集功能、信息传输功能以及信息处理功能。智能变电站中应用了很多数字化的网络技术，数字化技术保证了网络信息的顺畅度，在保证设备智能化水平的同时，可以发挥网络信息的应用优点，对变电系统中的配电装置进行统一控制。智能变电站的显著特征就是一次智能化和二次网络化，这类运营方式降低了变电站的运营成本，提升了变电站的送电效率。智能变电站在应用过程中也通过智能化的工作管理方式，克服了过去变电站中互感器的饱和问题。智能变电站改变了光缆的应用方式，解决了过去存在的交直流串扰等电磁兼容问题。在智能变电站的应用过程中，继电保护装置改善了传统的变电环境，提升了电力系统的稳定性。智能变电站的组成结构大致分为三部分，分别是过程层、间隔层、站控层。间隔层和站控层在对电力数据进行控制时，可以达成数据共享，优化变电站的信息处理功能，过程层在变电站中起着过度的作用，在应用过程中，保持变电站稳定性。而智能变电站中的继电保护装置就是维护变电站的稳定性，保证智能变电中电力装置的运维安全。

2 智能变电站继电保护要点

2.1 实时性

在电力系统中，智能变电站继电保护面临很高的实时性要求，但因数字式互感器在针对数字开展采样工作时势必会受到交换机交换、延长接收器接收时间、合并器发生链路传播等情况的影响，引发一定的时间误差，严重影响数据传输[2]。在这之中，交换机转发和合并器排队是造成数字互感器存在时间误差最主要的一个原因，要求电力系统操作人员在采样时要执行科学可行的方案，先计算可能出现的误差，再进行采样，并有机结合采样结果与计算结果，尽可能弱化延时与误差对采样结果造成的影响，提高智能变电站继电保护实时性。

2.2 同步性

传统变电站所用互感器设备不存在时间同步问题，因而电力系统在这一方面的保护还有缺失，但智能变电站采取数字化方式采集信息，所以配电保护应保持和时间同步连接。保证智能变电站继电保护可靠性与同步性的方法主要有：一个是实行线路差动保护和同期检测，因为这两个装置需采集的信号相位与幅值源自不同的两个变电站，不但涉及线路本侧数据，还涉及对侧数据，因而务必要确保整个电力系统都能同步正确执行保护动作；另一个是实行过流过压保护，因为过流过压保护非常简单，无需保持时间完全同步，操作人员只需将正确幅值输入智能变电站继电保护系统。

3 提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法

3.1 提升变压器保护的可靠性

电力系统对电压额度有一定的要求，因此，确保电压额度的准确性才能保证电力系统供配电的正常运行。在实现对电压的有效控制的过程中，变压器系统的运用起着决定性的作用，故而提升变压器保护的可靠性对保证电力系统的运行起着重要的作用。基于变压器系统对变电站继电保护系统可靠性的重要作用，在变电站配置变压器的过程中，可以采取分布式的方法进行配置，这样可以分散变压器系统的压力，可以避免由于变压器承受过大压力而出现问题。而在继电保护系统的后期配置中，需要将分散配置与集中式配置进行结合，以此来降低系统的复杂性，实现变压器对继电保护系统的保护作用，进而提升继电保护系统的可靠性。

3.2 做好过程层的继电保护

过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护，实现降低电力系统运行风险，对电力调度系统实施必要的保护，进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说，继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时，保护定值稳定，从而保障电力系统的稳定运行。但是，在智能变电站中存在着大量一次设备的应用，在此过程中，应注意开关与硬件的分离，保证开关和硬件的相对独立性，进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中，可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时，进行采样数据的实时调整，保证采样数据的适用性和可靠性。

3.3 间隔层中继电保护的提高

将双重化装置运用到变电站继电保护系统中，对后备保护进行集中配置，是做好间隔层继电保护，提高继电保护系统可靠性的有效措施。后备保护系统能为变电站后备设备、开关失灵及相邻范围内的线路和端母线提供保护，进而对电网系统运行中产生的故障和问题进行精确的诊断，并提供及时有效的解决办法。除此之外，可以在技术手段允许的情况下，将智能变电站的电压等级进行集中配置，使其适应电网运行的具体情况。同时，在对电网系统的具体情况进行分析后，可以预设出几套合理的运行方案，根据分析选出最适合并行之有效的方案，将智能变电站继电保护系统的功能发挥到最大。

3.4 增强环形结构母线的可靠性

环形结构本身就是极具可靠性的结构，所以，将环形结构运用到母线保护装置之中对确保继电保护系统可靠性有着十分重要的作用。所以，在智能变电站继电保护系统中应该做好环节结构的应用且进一步增强环形结构母线保护的可靠性。通过分析并采取最小路节点历法计算可知，传统结构的母线保护可靠性较低，环形网络结构母线保护可靠性能够满足继电保护系统可靠性要求，各项指标有明显提升，另外，环形结构对元件损害较小，能够大大提高继电系统安全、可靠性。在变电站继电保护系统母线保护装置中融入环形结构能够实现继电保护系统可靠运行的目标。

3.5 优化线路保护配置与合理开展巡查检查工作

优化线路保护配置与合理开展巡查检查工作可以采取以下措施：（1）针对线路保护配置工作，可采用集中式和后备式2种方式，相关人员通过对电压间隔单元的保护和通信系统的监控，可以及时地发现系统中产生的问题并解决，以提高智能电网系统运行的安全性和可靠性；（2）在智能化的发展下，对人力资源的需求变小，但其仍是电力系统运行不可或缺的因素。在提升智能變电站继电保护系统可靠性的工作中，应注意巡查检查工作的开展，成立具有专业技能和职业素养的巡检工作小组，同时，制定完善的巡检制度和措施，将巡检工作落到实处，明确巡检人员的工作职责。

4 结束语

继电保护系统是在电力系统发生故障时，及时消除影响因素，保障电力系统正常运行的重要部分。基于此，论文对智能变电站继电保护系统进行了分析，对提升其可靠性的几种方法进行了探究，旨在通过研究使智能变电站继电保护系统更加稳定地发挥作用，保证电力系统的正常运行，为人类电力生活的稳定有效开展提供助力。

参考文献：

[1] 黄雅宣.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通讯世界，2017（8）：177～178.

[2] 邝湘吉.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中国高新技术企业，2017（10）：206～207.

[3]姬超.智能变电站继电保护系统的可靠性分析[J].江西建材，2017（20）：205～206.

[4] 王思远，王颖超.提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施[J].农村电气化，2017（11）：61.