关于智能变电站继电保护系统的可靠性分析

路致远

【摘 要】目前，随着我国经济的快速发展，变电站的建设越来越完善。其中继电保护系统为智能变电站建设过程中最为重要且关键的一个环节。但由于智能电网系统在我国发展时间尚短，且专业技术方面缺乏经验及人员，因此一定程度上已经制约了智能变电站的发展与建设。本文对智能变电站开展了相关阐述，针对继电保护系统的可靠性进行了简单的分析，旨在为电力工作者提供可行性建议。

【关键词】智能变电;站继电保护系统;可靠性

引言

随着我国工业生活用电量急剧增多以及人们生活水平的不断提升，这对我国的能源优化配置体出现的要求，尤其是对我国建设高效电力系统的要求。正是基于这种发展形势，智能变电站的规划与组建应运而生。

1智能变电站概述

智能变电站是随着当前智能电网的发展而构建的，使信号传输实现数字化与智能化，进而提高电力系统整体的信息传递速度，从而使我国电力事业在智能化发展道路上顺利前行。智能变电站的构建是智能化的，当低压负荷量减少时，变电站可以自主的实现输送电量的降低，以此对电能起到有效节约的效果;而当低压负荷量增加时，变电站会及时进行电量补充输送，满足负荷量的需求，因此降低了工作人员的数量，节约了大量的人力资源，也提高了电网系统的安全性。智能变电站主要是通过网络连接将以往的电缆连接方式取缔，每个变电站设备之间均通过网络传输进行数据交换，这样不仅能够实现低碳环保的效果，也提高了数据之间的交互效率，保障了设备的正常运行，但是也对设备的保护措施提出了更加高规格的要求，如运维工作、功能分布、设备维护、配置重组等等方面，在当下智能变电站快速发展的时代，我们应尽可能的提高继电保护的可靠性、安全性，尽可能的是变电站工作状态保持在一个最佳水平上。

2智能化变电站继电保护系统构成

2.1电子式互感器

传统变电站互感器装置采用电磁结构方式，随着光电子技术的发展进步，数字化电气测量装置不断应用到变电站。电子互感器替代了电磁互感器，该互感器会根据是否应用传感头来决定电源，可分为有源和无源两个种类，可以克服传统互感器在使用过程中存在的问题，没有磁饱和现象，从而提高对故障测量的准确程度，使保护装置可以准确地动作，可以保护电力系统的安全运行。光缆取代了原来的电缆，绝缘方式比较简单。此外，电子互感器占用的体积较小，重量较轻，可以输出数字信号，使电站的二次系统实现集中控制，为实现变电站的智能化創造条件，满足了电气计量和智能化发展的要求。不需要采用油质进行绝缘，提高了使用的安全性，避免出现火灾和爆炸事故。

2.2合并单元

智能变电站继电保护系统在其运行的过程中，对于搜集到的电网信息，电子式互感器能够及时地将这些信心准确地发送到相应的合并单元，合同单元承担的主要作用就是接收来自电子式互感器传递的信息，并且对这些信息重新整合，除此之外，合并单元还可以做到转化处理这些接收的信息数据的错误格式，处理完毕之后再将这些信息传送到保护装置中去。现如今，随着科技的不断发展，使得智能变电站得到了巨大的提升，而继电保护系统的合并单元在其中扮演者重要的作用，合并单元可以处理好各种装置之间的接线问题，还能降低成本。

2.3交换机

智能变电站应用交换机建立网络平台来实现数据信息交换，取代了传统变电站利用电缆进行数据传输的方式。交换机是通信网络中重要的设备。网络交换技术是数据链路层级的信息技术，实现数据信息帧的转发。传输数据信息时，交换机可以形成可靠的数据渠道，控制网络数据的流量，从而保证数据帧可以实现快速交互，并通过交换地址表使信息在局域网中实现传输。生成树协议的应用，有效解决了交换机不形成环路的问题，防止出现广播风暴，使交换机相互间产生冗余链路，有效提升了智能电站稳定性和安全性。

2.4智能终端

在智能变电站继电保护系统的运行过程中，相关工作人员引入相应的智能终端可以解决电力故障系统检测不及时的难题，智能终端可以及时准确并且高效地解决好相应的电力故障问题，并且提供相应的解决方法。除此之外，智能终端还能精确地接收到一些保护装置的跳合闸的指令，并且将接收到的来自于断路器的信息准确及时地传送到相应的站控层中去。另外，智能终端的智能性还体现在其能够精确地监控到电力系统内部元件的温度、机械能状态等相关信息，通过掌握这些数据，能够为相关电力故障的顺利解决提供一些理论基础。

3提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法

3.1设计环形网络结构的母线保护组网方案

对于母线保护组网方案，其主要是利用母差保护装置，从而有效的接收智能终端发出的信息，通过这种方式来完成继电保护，可是这种方式存在一定的弊端，它会极大程度地降低母差保护装置的容量。因此，基于这种情况，相关工作人员应当根据实际状况，不断地制定相应的改善措施，使得母线保护组网的方案不断得到完善。此外，为了使得继电保护系统的稳定性与可靠性不断提升，相关工作人员需要实事求是地做好环形网络结构的组网保护方案工作。

3.2实现自动报警

在变电站中有效的应用自动报警机制，对继电保护系统的稳定运行也有着巨大的提升。当智能变电站在运行时有故障现象，自动报警机制就会启动，变电站的继电保护装置最先作出反应，它会及时地整理并且保存好变电站内部的电力数据，并且迅速找出故障发生点，收集相关故障数据，对于这些故障信息，系统会进行分析，作出初步诊断结果，完成诊断以后，继电保护装置会立即跳闸保护系统。引入自动报警装置能够极大程度地提升电力故障的诊断效率，还能保护电力系统不受电力故障的干扰，这也促进了智能变电站可靠性的提升。

3.3可视化技术的运用

为提高智能变电站继电保护可靠性，需要对故障实现有效处理。虽然信息技术得到了巨大进步，但是很多继电保护装置的运行故障监测和处理还采用表格和数据方式。智能变电站引入可视化技术对继电保护装置进行监控是十分必要的，可以实时对继电保护装置运行情况，实现故障预警和运行数据采集。智能变电站运行时可能由于数据信息传输问题而引发故障，所以需要对通信系统错误信息进行全面、系统地排查，以保护继电保护装置。继电保护装置动作时，生成的中间节点文件和故障波形相符。继电保护装置产生运行故障时，需要对中间节点文件形成的数据信息进行准确采集，以全面分析故障，从而确定故障原因。为工程技术人员提供准确的排查记录信息，针对故障情况制定切实可行解决措施。

结束语

综上所述，随着近年来我国电网建设事业的快速发展，在信息技术深入发展的今天，智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行，加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，从硬件系统与软件系统中，采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性，进而为我国电力事业的发展提供安全保障。

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（作者单位：国网宁夏电力有限公司检修公司）