智能变电站继电保护系统可靠性分析

王成斌

摘要：智能变电站继电保护系统的正常运行是变电站的稳定运行的基础保障，因此针对系统可靠性的研究一直以来都受到相关领域学者和工程技术人员的广泛关注。本文将就智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析研究。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

近些年来，为了更好的满足广大社会群众对供用电质量不断提高的要求，我国在智慧电网建设方面投入了更多的精力和资源。而在智能变电站运行的过程中，变电站继电保护系统的可靠性直接影响着其安全稳定，因此针对智能变电站继电保护系统的可靠性分析和整个智能电网的安全运行存在着十分紧密的关系，我国必须不断加强电力事业的研究探索。

1 智能变电站继电保护系统的组成分析

（1）电子式互感器。电子式互感器是智能变电站机电保护系统的重要组成部分，现阶段应用的互感器已经完成了电磁结构向电子形式的转变，以更好的适应电网发展的需求。相较于传统的电磁式互感器，电子式互感器在故障精确检测方面具有极大的优势，同时还能够促进保护装置正确动作率的提升，为电力系统的安全稳定运行奠定坚实的基础。同时的电子式互感器配套光缆的经济性要优于传统电缆，可以对绝缘结构进行简化。

（2）合并单元。在智能变电站继电保护系统工作的过程中，电子式互感器会将系统采样信息传送到的合并单元，合同单元的工作就是将接收自电子式互感器的信息进行合理的组织整理，并对信息数据的格式进行适当的转化处理，最终发送到保护装置。随着技术和设备的不断发展，现阶段，智能变电站继电保护系统的合并单元发挥的作用越来越重要，不仅能够有效的解决互感器和保护装之间的复杂接线问题，还能够大幅度的降低资金的投入，并且在二次设备间数据相互传输方面也发挥着一定的积极作用。

（3）交换机。作为智能变电站继电保护系统的核心部分之一，近些年来交换机已经从传统的保护系统转换为依托交换机构建的以太网。当前阶段，交换机在智能变电站继电保护系统运行的过程中主要发挥着中枢神经的作用。尤其是在信息数据传输方面，继电保护系统的交换机可以利用通信通道实现数据帧的交換，以此实现数据的有效传输。

（4）智能终端。将智能终端引入到智能变电站继电保护系统中的主要作用是对电力系统故障进行高效精确的检测维修。同时，智能终端不仅可以接收保护装置传送的跳合闸命令，还能够将断路器的实施信息传入到站控层中。此外，智能终端可以对电力系统断路器内部电磁、温度、机械能等状态进行全面的检测掌握，为电力系统故障的预防提供详实可靠的数据支持。

2 智能变电站继电保护系统可靠性分析

（1）智能变电站继电保护系统可靠性分析计算方法。变电站继电保护系统中包含了大量的元件和子系统，其中任何一个环节出现故障问题都会对整个系统的稳定运行造成影响。考虑到两者之间是串联关系，因此一般情况下，变电站继电保护系统的可靠性计算公式如下：

其中，Rsys代表的是整个继电保护系统的可靠性，m为系统元件或是子系统的数量，Rj则是第j个元件或是子系统的可靠性。

而在智能变电站中，可以将继电保护系统的传输介质视作线段，各元件视作节点，使之作为一个连通网络系统进行最小路集法运算，对时回路相关元件的可靠性是唯一的计算依据，因此必须结合始终源进行正确修改之后对智能变电站继电系统实施保护，因此在进行可靠性计算时应该参考以下公式：

其中，R MU、R PR以及R IT分别代表着修正后合并单元、保护单元以及智能单元的可靠性，P则是指同步时钟源到相关设备第I条最小路径，n代表着最小路径。

（2）智能变电站继电保护系统可靠性分析。为了有效保障智能变电站继电保护系统运行的可靠性，应该从以下几个方面入手：

首先，完善变压器配置保护。变电站电压是电力系统运行中的一个重要参数，一般情况下，为了保障变电站运行良好，需要为变电站电压额度设置限值，因为在电压额度超出一定限定值或是不足的情况下，电力系统的稳定运行都会受到不利影响，因此变压器保护是继电保护系统运行的关键环节。对此，在进行变压器配置的过程中，可以采取分布式配置方式，对变压器系统的压力进行适当的分散，避免出现变压器春泥更受压力过大导致故障问题发生。相应的，在继电保护系统后期配置时，为了避免系统过于复杂威胁到运行效果，最好采用集中配置的方式，充分发挥出继电保护系统的功能，为变压器的稳定运行提供良好的保护。其次，过流电限定保护。过流电一般情况下指的是电流过载，这种情况是导致变电站出现外部电路短路问题的主要诱因之一。在电流过载的情况下，电流的负荷压力会产生大幅度的增高，若是不及时进行控制处理，有很大的可能会导致变电站外部故障的出现，同时也会危及到变电站继电保护系统的稳定运行。在智能变电站运行的过程中，继电保护系统对负荷电力过载问题十分敏感，一经出现，就会即时发出报警，之后系统智能终端就会迅速对具体情况信息进行采集、整理和分析，制定并执行相应的保护命令，将其对电力系统运行的负面影响控制在最小的范围内。最后，加强对继电保护系统线路的保护。在具体工作中，主要是采用纵联差动的方法保障继电保护系统的可靠性。智能变电站继电保护系统运行的过程中，线路本身能够对通道进行连接，这样就可以在达成保护线路目标的同时，实现对电力系统运行状况的检测了解，因此加强对线路保护的重视对于智能变电站继电保护系统功能的最大化发挥具有十分重要的意义。

3 结语

综上所述，智能变电站的继电保护系统主要由智能终端、交换机、合并单元、电子式互感器等几部分构成，为了有效的保障继电保护系统的稳定运行，为电力系统提供良好的保护，必须从过流电限定保护、线路保护以及变压器保护等几个方面入手，切实提高继电保护系统的可靠性，促进我国智能电网建设的持续推进。

参考文献：

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