220 kV智能变电站继电保护系统可靠性探析

金基伟，杨 令，王开波，邓德茂，张祥龙

（贵州电网有限责任公司遵义供电局，贵州 遵义 563000）

1 智能变电站继电保护系统的特征

1.1 智能化信息应用

对于变电站设施的完善，智能变电站继电保护设备的功能极为关键。当前，智能化网络技术已经成为现实，并在实际工作中普遍应用，发挥了极为理想的应用效果。这也直接压缩了变电站二次回路连接次数，从而全面提高了变电站稳定性与可靠性，变电站运行也因各类数据采集与应用而变得更加方便。智能化信息应用有效提升了变电站继电保护系统的应用水平，并在一定程度上满足了人们日常生活中对电的需求，提升了人们的生活水平。该特征可以促使变电站继电保护系统得到更好的应用。

1.2 数字化数据采集

智能变电站不同于传统变电站之处主要在于电子互感器与光学变压器在智能变电站中大量应用。这也进一步提升了变电站电力数据采集与电压数据采集的成功率与有效性，变电站运行的安全性与可靠性也得到全面提升。由于应用了光学互感器与电子互感器，因此数据采集过程中可以更有效的汇总各种数据信息，进一步拓展测量范围，迅速提升测量精度。具体实施阶段的数据传输工作通常可以利用网络科技、电脑科技的强大支撑而顺利完成，既可以全面减少传输的难度，又有效提升了运行效率。大数据时代推动数字化的应用范围不断扩大。因为对于变电站继电保护系统应用，数据的来源渠道比较广，途径比较多，所以实现数字化数据采集就可以使数据得到更好地处理和分析，最终结果也更具真实性与准确性。

2 智能变电站继电保护可靠性分析方法

对于智能变电站继电保护，可靠性是十分重要的，也是必备的性质特征。智能变电站的设计以及应用有效突破了传统变电站应用模式以及设计理念的限制，且安全性和可靠性能都得到了进一步提升。具体地，可靠性模型构建的最大优势在于可以让它和系统保持统一。通常，可以利用各种各样的方法建立模型，如蒙特卡罗模拟法。蒙特卡罗模拟法的基本原理主要表现在随机选择电脑元件，抽样检测故障事件，就此构成失效概率，随后可以通过系统来合理地求解系统可靠性。但是此法对元件数量众多、结构复杂的智能变电站并不适用。假如系统结构本身就比较繁杂，那么在利用马尔柯夫模型时将加剧模型复杂性，增大其体积，处理效果不理想。此外，利用马尔柯夫模型时要求故障分析者必须具备更高的技术水平与技术素养。利用马尔柯夫模型的另一个不足之处就在于无法横向比较不同研究者的分析结果，因此无法形成统一性的意见。对于复杂系统的可靠性分析与建模，运用可靠性框图法非常有效。以GOOSE报文传输网络结构与智能变电站过程层SV为基础，基于可靠性框图法即可完成可靠性评估模型（继电保护系统）构建。此外，可以基于原理对继电保护的可靠性进行分析。继电保护的可靠性保护是对系统中的元件系统进行保护，并在一定的环境、时间内，使得其中的元件能够无故障地完成电力运行的要求。因此，对于继电保护存在的互相分析也可以从可靠性出发[1]。

3 智能变电站继电保护可靠性提升策略

3.1 变压器继电保护配置措施

可靠性对于智能变电站继电保护十分重要，因此针对实际应用中存在的问题，需要提出相关的改进策略。电力系统电压一般均为额定电压，以确保供电稳定性与可靠性，过高或过低的电压均会明显干扰配电系统运行。对于电压控制，智能型变电站一般利用变压器来控制电压，所以这种保护装置的功能极具决定性。变压器保护功能一般基于分布配置策略得到体现，以保护变压器不受损害，同时有效继电保护差动。变压器后备保护阶段，基于集中配置技术同样可以将独立化安装技术目标与需求实现，以满足非电量继电保护的需要。电缆和断路器一旦连接，就可以形成比较理想的继电保护效果，从而进一步提升其可靠性。此外，提升智能变电站继电保护系统可靠性还可以通过优化继电保护系统的结构进行。这就需要在设计过程中对每一个设计环节都进行严格的要求，还需要不断创新技术，积极借鉴国外相关方面的先进技术经验。为提升智能变电站继电保护系统的可靠性还需要加强对变压器配置的保护以及继电保护系统的线路保护等。完善相关制度，保证效率质量，以有效提升智能变电站继电保护系统的可靠性[2]。

3.2 应用可视化技术

为提升继电保护的可靠性，需要有效地处理好智能变电站的故障。目前，信息化时代已经形成。但分析继电保护故障监控、研究及处理实践可知，传统的数据、表格等处理手段仍在大量使用，不仅增大了人力成本，而且存在较高的错误率。为提升智能变电站故障处理效率与质量，可视化技术极有必要引进并运用于变电站。可视化技术可以实现远程操作，并针对实际应用中存在的问题进行及时的发现和处理。此外，可视化技术可以减少各个变电站之间的操作室的设置等，一定程度上减少了人力成本的投入。

工作过程中的智能电网通常会发生信息传输故障，而在检查故障信息过程中需要有效保护好继电保护设备。启动设备过程中，设备产生的中间节点文件大体上吻合故障波形，所以只要在故障发生过程中收集好中间节点文件记录信息，便能进一步掌握故障波形，把最有效、最直接的排查信息提供给工作人员。同时，可以与故障结合，提出针对性更强的应对策略。

3.3 注重过程层的作用

继电保护阶段，过程层通常能够有效地保护好系统的母线、输电线路及变压器，从而更好地控制电网运行风险，提升电力系统的保护质量与保护效果，合理地控制系统的保护功能，持续优化设施、装置。主保护定值在过程层中通常不会出现过于明显的变化，即使电力系统工作阶段发生任何一种波动，其波动性也会处于相对稳定状态。因此，极有必要确保电力系统稳定、可靠运行。

随着一次设备应用不断普及，数量直线上升，必须合理划分硬件与设计开关，以有效确保其独立性，全面增强电力系统中的输电线路、母线保护功能。为科学、合理地提升可靠性，需基于多端线路保护对变压器与母线保护功能形成更加理想的定义，尤其对于站内保护设备，更应选择同步采样技术[3]。

4 结 论

智能变电站继电保护系统运行的可靠性是决定变电站能否发挥作用的关键。为了进一步提升智能变电站继电保护系统运行的可靠性，需要分别从变压器继电保护配置措施、应用可视化技术及注重过程层的作用等多个方面加以改进。