智能变电站继电保护系统可靠性的研究

朱守强

摘 要：通过分析智能变电站继电保护系统的主要构成，对智能变电站继电保护系统的可靠性存在的不足进行了分析，并提出了相关的改善方法。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0170-01

引 言

目前，智能变电站继电保护系统还出于开发阶段，虽然在大部分理论实验当中，该系统都产生的良好的应用，但是随着变电站运作的负担、专业水平的逐渐增长，理论实验结果的代表性就无法变弱，所以为了正确认识继电保护系统对智能变电站的保护效应，确认系统应用可靠性，本文将结合前人研究理论，对该系统在智能变电站当中的运行以及运行结果进行分析，以此来实现上述研究目的。

1 智能变电站继电保护系统的主要构成

结合现代继电保护系统的技术水平，其大致可以分为四个部分，即电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端，下文将对此进行逐一分析 ：

（1）电子式互感器。电子式互感器的主要作用在于：对故障进行检测，实时监控变电站的运作状态，当发现异常现象时，即对异常点进行分析，以此来确认是否存在故障问题。在以往的变电站当中，同样采用了电子式互感器，但是因为技术的发展，现代智能变电站的电子式互感器在各方面性能上都要高于之前，尤其在故障检测的准确性上[1]。

（2）合并单元。当电子式互感器检测到智能变电站异常现象之后，就需要通过合并单元将异常信息进行传输，所以合并单位的主要功能在于连接电子式互感器与其他组成部分。此外，合并单元的应用取代了以往大规模传输线路的应用，此举有效降低了继电保护系统的建设成本。

（3）交换机。交换机与合并单位的功能类似，两者具备数据传输功能，但是交换机的数据传输具有数据分类能力，可以将接收到的数据发送到指定的地点，所以在应用当中，主要作为合并单元的后置设备来使用，即接收合并单元数据，再将合并单位数据传输到指定地点。

（4）智能终端。主要负责接受交换机所传输而来的数据，如果数据显示智能变电站存在故障现象，那么会故障的具体信息与参数，采取相应的智能决策手段，例如停电保护手段、预警手段等，这对于智能变电站的稳定运行有良好保障。

2 智能变电站继电保护系统的可靠性分析

2.1 各类智能变电站电力故障中的保护表现

在智能变电站的运行当中，会出现许多不同类型的故障象，那么针对不同的故障，继电保护系统如果能够全面实现，那么就说明其具有良好的可靠性。结合前人研究可见，当前继电保护系统在各类智能变电站故障当中，表现出了良好的保护效应，但是依旧存在一定的缺陷，例如对配电线路、母线等线路保护存在一定的不足，具体表现为：因为现代线路的规模各不相同，导致其内部电力传输的速率、规模、伏特均存在差异，此时继电保护系统尚还不具备对此类差异进行识别，所以也就无法提供全面、可靠的保护效应[2]。

2.2 继电保护系统运行稳定性表现

智能变电站继电保护系统需要全天候运行，在此运行模式之下，如果继电保护系统出现了运行失常现象，就会导致智能变电站的运行同样受到影响，为此应当了解继电保护系统运行的稳定性，确认其发生运行失常的概率。目前，在许多实验与实证应用中可以看到，在无明显外部因素干扰的前提下，整体继电保护系统发生运行失常现象的概率约在6～8%，这样的表现无疑是良性表现，然而在个别实验当中发现，有继电保护系统的失常现象高达20%，这样的现象说明继电保护系统还存在有待改善的地方。

2.3 继电保护系统综合性能表现

现代智能变电站的结构较为复杂，其中包含了许多先进的仪器设备，如果这些设备的电路出现问题，那么同样会造成继电保护系统运行故障，而不同仪器设备的电路可能存在巨大的差别，对此通过前人研究了解到，现代的继电保护系统其功能指标主要依照以往变电站的指标来建设的，只相对提高了各项功能的性能，例如灵敏度、准确度等等，由此可以说明如果智能化变电站当中，出现了一些先进度较高的仪器设备，那么继电保护系统很可能无法对此识别，导致其综合性能存在缺陷。

3 提高智能变电站继电保护系统可靠性的方法

3.1 過程层继电保护

过程层即为电路传输的过程，此过程当中主要涉及智能变电站当中的相关线路，例如上述的配电线路与母线。具体改善方法为：采用多段线路保护模式，将智能变电站当中的各类线路进行准确定义，使其在形式上保持整体性，在识别属性上保持独立性，此时可以避免以往继电保护系统运作时，需要对不同线路进行识别的流程，降低了继电保护系统的工作负担，并且因为具有明确的定义，使得继电保护系统即时无法识别线路类型，也可以根据定义信息来判断是否存在故障问题，此时即消除了上述中的不足。

3.2 继电保护系统性能提高

针对个别实验当中，继电保护系统运行失常概率暴涨的现象进行分析了解到，其主要原因在于智能变电站的运行压力过大，导致继电保护系统的负担也相对较大，最终才造成家栋的失常概率，那么针对此现象，现代智能变电站当中，可以采用分布式布设来安置继电保护系统，此举首先能够降低继电保护系统在运行时的工作负担，其次因为分布式的布局，可以降低单独智能变电站负荷继电保护系统运行的能源传输。

3.3 继电保护系统综合性能改善

介于上述继电保护系统综合性能的不足，其主要原因在于该系统的技术水平存在缺陷，因此无法直接对此进行改善，只能通过一些辅助手段来弥补综合性能上的不足，例如针对智能变电站的设备电路保护配置工作，可以新增继电保护系统以集中式、后备式2种方式进行布设，在应用当中，新增继电保护系统可以针对无法识别的设备参数进行保护，同时辅以人工电压间隔单元交互监控，以此来消除综合性能不足带来的问题。

4 结 语

本文主要对智能变电站继电保护系统可靠性进行了研究工作，首先对智能变电站继电保护系统的主要构成进行了简单的介绍，了解了该系统的运作原理。其次分析了智能变电站继电保护系统的可靠性，结果显示该系统可靠性尚存不足，最终针对上述不足，提出了相关的改善方法。

参考文献

[1]王胜男.智能变电站继电保护系统及可靠性研究[J].科技资讯，2017，15（7）：47～48.

[2]杨民凯，武光升，徐庆忠.智能变电站继电保护系统可靠性研究[J].环球市场，2016（15）：141.

收稿日期：2018-9-17