关于智能变电站继电保护的可靠性探索

阎忠富

（辽宁省政府大院电力管理所，辽宁 沈阳 110000）

【摘　要】伴随我国电力行业的不断发展，电网的建设步伐也随之加快，近几年，智能电网的建设也陆续开始进行。与传统变电站的继电保护方式相比较，智能变电站的保护装置更加的智能、灵敏、迅速与可靠，可以为变电站进行其他设备的建设提供切实可靠的保障，为变电站的建设奠定坚实的基础。从智能变电站的构造来看，其主要分两个层面进行继电保护，即过程层与变电站层，这两部分也是智能变电站实现继电保护的重要媒介。本文以智能变电站的继电保护为主要研究点，分别就其概念、可靠性等问题进行全面的分析和探索。

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关键词 智能变电站；继电保护；可靠性；探索

0　引言

随着我国电力行业系统的不断发展和进步，智能化的电力设备也被逐渐的应用到我国建设智能电网的电力工程中。该工程是以传统变电站的继电保护设备为建设基础，将先进的自动化信息技术引入其中，从而有效的实现变电站的智能化继电保护。因此，智能变电站要想做好继电保护工作，必须要选择具有较高可靠性和灵敏度的继电保护设备，这样才能保证变电站工作的顺利进行和完成，从而保证各设备都能够满足变电站的工作需要，进而提升其继电保护的安全性。

1　智能变电站的含义

在智能变电站的处理系统中，对于信息的采集、运输、处理及输出都是数字化的。不仅具有通信网络化的优点，还同时拥有设备智能化以及运行管理的自动化通信协议、模型统一化等特点。智能变电站与传统变电站最大的不同就是：智能变电站分为一次智能化和二次网络化，降低了变电站的建立、设计、运行的成本。在此基础上，智能变电站还使用智能断路器与光电互感器共同克服了传统变电站中互感器的饱和问题。光缆的应用也克服了传统变电站中交直流串扰及电磁的兼容问题。在智能变电站中，继电保护装置是对于传统变电站的一项重大改变。从智能变电站的结构图中我们不难看出，智能变电站主要是由站控层、间隔层以及过程层这三部分组成的。站控层以及间隔层能够实现对数据的共享，过程层是用以实现稳定与可靠的目标的。在本文中，主要讨论的是关于智能变电站中的二次设备及其继电保护技术，也就是关于间隔层设备的主要问题。

2　提高可靠性的手段

2.1　变压器的保护配置方法

在电力系统中，由于通过配电线路的电压额度是有限定的，无论电压过高或者是过低，都会对配产生严重的影响。然而，在变电站中，能够有效调节的控制电压的重要装置就是变压器系统，这也是变电站进行配电保护的重要装置。因此，在利用变压器装置进行配电保护时，可以采用分布式的配置办法来促使变压器能够有效的实现差动功能继电保护[1]。同时，对于变压器装置的后备保护，则需要采用集中式的配置手段。此外，还可以采用独立安装法对那些非电量进行继电保护。其具体的安装方式为：将电缆直接通断路器连接。

2.2　保护电压限定延时时产生的过流电

当电力系统中的智能变电站处于正常的运行模式时，由于电流等外部因素的影响，极容易出现外部断路的情况，从而引发过负荷电流现象出现。在此种情况下产生的过负荷电流，虽然其电流量同正常情况下的电流量无较大的差别，但是却很容易在变电站系统出现外部故障的时候，发生跳闸现象，从而对智能变电站的继电保护可靠性产生较大的影响。因此，采用电压限定延时的方式，可以准确的测量出变电站中各线路通过的电流量，从而在发生过负荷电流现象时，及时的向相关系统发出警报和执行保护的命令，提升其继电保护的可靠程度。

2.3　线路保护配置

在电力系统中，大部分的线路保护配置都是利用纵联差动的保护方式来对电力系统进行有效保护的。其主要的装置手段为集中式和后备式两种保护手法，采用这两种方法，可以及时的处理该配置的各项问题，保证其各项功能都能够正常运行。之所以要加强该配置的保护，主要是因为它不仅可以有效的控制和保护电力系统中各级电压之间间隔的单元，还具有测量、控制、保护和通信监视等多方面的功能[2]。可以为电力系统中的变电站、发电厂和高低压配电等其他修通提供完善的配电线路控制保护方案，保证电力系统安全稳定运行，提高配电保护可靠性。

3　继电保护的注意事项

3.1　继电保护可靠性

所谓的智能变电站，就是利用自动化的电子信息技术，对整个电力系统结构进行数字化的保护，所以，其在保护的过程中会应用到许多的电子装置。但是，由于影响电子装置工作稳定性的因素有很多，包括环境、信息数据的同步、电池兼容以及开关设备的频率等，这就使得继电保护设备的可靠性受到影响，继而产生可靠性问题[3]。因此，变电站在进行继电保护时，其光缆线一定要具有较高的稳定性，从而减少电子装置受干扰的频率。对此，可以利用一些先进的科学技术，帮助该系统成功实现自我检检测，以便及时的对相应的系统警告快速反应。并且，还可以建立起一个配电保护可靠性的系统模模型，对其可靠性进行定量分析。

3.2　继电保护实时性

在实际的电力系统应用中，其对智能变电站进行继电保护实时性的要求十分之高，但是由于数字式互感器在对数字进行采样工作时，必然会因为交换机交换、合并器出现链路传播以及接收器接受时间被延长等情况的影响而出现一定程度的时间性误差，这就使得数据的传授受到严重的影响。其中，合并器排队与交换机转发是导致数字互感器出现时间误差最主要的原因[4]。面对此种情况。我国电力系统的工作人员在进行采样工作时，应该利用科学的方案在采样之前计算出可能会产生的误差，并将计算结果同采样结果相融合，从而最大限度的降低延时和误差现象对采样结果的影响，进而提高智能变电站进行继电保护实时性的程度。

3.3　保护时间同步性

由于传统的变电站系统使用的互感器设备是不存在保护时间的同步性问题的，所以，我国电力系统在此方面的保护还存在一定程度的缺失，然而，由于智能变电站采用的是数字化的信息采集方式，因此，其配电保护应该与时间的同步性相连接。提高保护时间同步性的方法有：第一，线路差动保护与同期检测。由于这两个装置需要采集的信号的相位和幅值是来自两个不同的变电站的，不仅需要线路的本侧数据，还需要其对侧数据，所以，必须要保证整个电网系统都能够同步的执行正确的保护动作。第二，过流过压保护。对于电流过流和过压的保护十分简单，并不一定需要时间的完全同步，只是需要工作人员在系统中输入正确的幅值即可。

４　结论

总而言之，对于整个电力行业的变电站系统来说，做好其站内的继电保护工作对于整个变电站都具有十分重要的意义。面对当前人们生产生活对电能需求量和增加，我国电力系统应该要不断的改进和创新变电站的继电保护技术，利用数字网络科技，建立出智能化的变电站，从而更好的满足人们的需要。另外，在未来的时间内，电力行业必须要将变电站中的继电保护装置放在工作的首要位置，加大建设力度，尽快实现变电站的全智能化。

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参考文献

［１］谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学,2014.

［２］丁修玲.基于信息流的智能变电站继电保护可靠性分析模型与评估研究[D].华南理工大学,2014.

［３］刘发慧.针对智能变电站继电保护的相关研究[J].科技致富向导,2014,32:115.

［４］路淮丰.智能变电站继电保护可靠性探析[J].通讯世界,2014,24:76-77.

［责任编辑：汤静］