智能变电站继电保护的优化改进探讨

魏建峰 王雪亮

摘 要：隨着科学技术的快速发展，自动化技术在变电站中也得到了广泛的应用。智能变电站是未来变电站发展的必然趋势，而变电站作为电网系统不可或缺的组成部分，对系统的稳定运行及电能的稳定供应有着重要的影响。继电保护是智能变电站运行过程中的重要工作内容，虽然目前已引起人们的注意，但还存在很多问题。本文主要先对当前智能变电站继电保护过程中存在的问题进行分析，进而探讨相关的优化改进策略。

关键词：智能变电站;继电保护;优化改进;策略探讨

一、智能变电站的特点

智能变电站主要有以下几个方面的特点：①以通信平台网络化、信息共享标准化以及全站信息数字化为基本要求;②具有智能调节、电网实时自动控制、协同互动以及在线分析决策等功能;③可靠性高：高度的可靠性是智能变电站的基本要求之一，智能变电站是一个完整的系统，当某一个部分或是某一个设施出现故障，整个系统的运行也会受到影响，因此智能变电站内的所有设备都具有高度的可靠性，从而为系统的正常、稳定运行提供保障;④交互性良好：智能变电站在完成信息的采集和分析后，不仅能将这些信息在内部进行共享，而且还能在更高级的系统之间进行互动。

二、关于继电保护

（一）继电保护的概念

继电保护是通过检测电力系统中发生的异常情况或是故障，从而发出报警信号，或是将故障进行切除或隔离。由于这一过程中会使用一些有触点的继电器对电力系统或相关元件（如发电机、变压器及输电线路等）进行保护，从而避免其被损坏，因此称为继电保护。继电保护装置一般是由测量元件、逻辑环节以及执行输出等三个部分组成，且其在技术上应满足选择性、速动性、灵敏性及可靠性，从而更好的实现继电保护功能。

（二）继电保护的基本原理

继电保护装置的功能一般要根据电力系统发生故障前后的电气物理量的变化来通过相应的原理实现。在实际的电力系统运行过程中，电力系统发生故障后，其前后电气物理量的变化有——电流增大、电压降低、测量阻抗发生变化以及电流和电压之间的相位角发生改变等。根据这些变化，继电保护装置会构成各种原理的继电保护，如母线继电保护、变压器继电保护、发电机继电保护等。

三、当前智能变电站继电保护实际运行过程中存在的问题

（一）设备接口连线不合理，光线联系不稳定

变电站的设备数量较多，不同设备的接口终端也较多，并且在实际的运行过程中，同一段间隔的SV插件采样和GOOSE设备之间的接口连线须连在不同的设备之间，这不仅给实际操作带来了难度，而且还加大了设备接口连线连接的不合理性。此外，保护装置、合并单元以及智能终端之间的光纤联系终端或不稳定也是常见的问题，主要原因有外力原因（如硬物挤压）导致保护装置与智能终端之间的光纤损坏，或者保护装置的SV插件或GOOSE插件损坏。SV插件的采样值、GOOSE插件的开关量需要不间断的、实时大量运输，因此对插件的质量要求较高，当插件出现质量问题或是出现损坏时都会对继电保护装置造成影响。

（二）合并单元、智能终端故障

在智能变电站中，合并单元、智能终端并不是只对应一个保护装置，也会存在一对多的情况。例如：当某条线路上的合并单元出现损坏时，与之对应的保护装置也会停止运行，与此同时，与其有联系的母线上的保护装置也会根据线路检修的运行方式来选择终止保护功能或是其他。

（三）硬件及室外装置老化

现阶段，有些智能变电站由于投运时间较早，因此会出现硬件及室外装置老化的现象。如一些合并单元、智能终端的稳定性和准确性较差，无法满足电网系统的运行要求。此外，室外装置老化主要表现在智能控制柜出现大量积尘或出现锈蚀的现象，这些都加速了设备的老化。

四、智能变电站继电保护的优化改进策略探讨

（一）合理设置设备接口连线

在进行设备接口连线的设置时，应确保同一段间隔的SV插件采样和GOOSE设备之间的接口连线在不同的设备之间进行，并对相关插件的质量严格把关。此外，在智能变电站中，除了一些就地化配置的合并单元、智能终端与一次设备之间仍然使用电缆之外，其他的应使用光纤电缆代替，并做好电缆的维护工作，防止齐备污染和损坏。

（二）做好继电保护装置版本及软压板的校对工作

在优化改进智能变电站继电保护的过程中，应做好继电保护装置版本的校对工作，以确保设备的硬件和软件版本是否为国家电网系统检测的版本，如若不是，则应及时上报更改。此外，还应加强机电保护装置软压板的校对工作。在智能变电站中，除了置检修状态这一功能使用硬压板外，其他的都应改为软压板形式，并增加SV接收软压板。在此之前，应认真核对软压板的正确性，从而实现继电保护装置的稳定运行。

（三）加强相关规章标准的规定

智能变电站应在实践过程中不断加强对相关规章标准的规定，如技术标准、继电保护设备软件开发框架标准的制定等，从而为设备的卫华和更换提供便利。

（四）做好SCD、CLD以及交换机VLAN划分文件等的管理

SCD、CLD以及交换机VLAN划分文件等同于原来的二次图纸和设备之间的虚拟联系设置，其可为智能设备之间的整体配合提供保障，因此相关人员应积极做好SCD、CLD以及交换机VLAN划分文件的管理工作，并积极做好设备硬件升级备份相关的记录，从而为后期的维护工作提供便利。

五、结语

智能变电站是智能电网系统建设过程中的重要组成部分，继电保护技术是智能变电站中的核心技术，对智能变电站的安全、稳定运行有着至关重要的作用，在新形势下，相关人员应积极面对当前智能变电站继电保护实际运行过程中的问题，并积极采取相应的措施进行优化改进，从而有效保证设备和工作人员的安全，并为智能变电厂的安全、稳定运行提供保障。

参考文献：

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