智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析陈宇婷

智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析陈宇婷

陈宇婷

(国网江苏省电力有限公司昆山市供电分公司江苏昆山215300)

摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，随着我国电力事业的不断发展，智能变电站系统作为电力系统自动化的重要组成部分，对继电保护具有积极深远的影响。本文基于此，就智能变电站系统及其对继电保护的影响进行相关研讨，旨在促进电力系统的安全稳定运行，以期为相关工作人员提供帮助。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性分析

引言

当前，智能变电站保护调控实现了一体化功能，使得系统和系统间能够互联、互通，同时提高了变电站继电保护系统的交互水平，保证电网能够安全、保质保量、稳定运行，能够更好地保护和控制变电站。但是，在我国变电站智能化水平不断提高的情况下，依然存在一些问题。一方面，变电站工作人员的素质没有随着变电站智能化的发展而提高，导致工作人员和工作岗位相脱离，不符合时代发展的步伐；另一方面，变电站的保护措施不够完善，容易造成继电保护系统出现故障，从而引发安全事故。基于此，需要提高智能变电站继电保护系统的安全性和可靠性，准确分析和计算变电站可靠性数据，有效提高变电站的稳定性，从而推进我国智能变电站继电保护系统的稳定发展。

1变电站继电保护系统结构及原理

现如今的变电站愈发智能化，智能化的变电站继电保护系统也区别于传统的变电站，传统变电站继电保护系统一般都是通过点对点的方式将互感器、断路器及其他的保护单元连接起来的，智能变电站则在此基础上增加了一些元件，通过合并单元汇总合并互感器收集的数据，并对其进行格式化处理，最终把数据帧传到交换机。智能化的变电站的一个重要表现就是断路器可以通过接收跳闸信息和闭锁信息对自身进行操控，还会在这个过程中将开关部位信息收集起来并把信息帧传到保护单元；相关网络和交换机则发挥了传统变电站继电保护系统中的二次电缆的作用，并在此基础上进行了完善更新；交换机帮助信息实现在不同设备中的共享，是合并单元和二次设备进行信息传递的媒介；同步时钟源的作用是帮助各个设备进行统一对时。此外，继电保护系统还要有对应接口和通信介质，其中，接口是通信介质的重要组成部分。综上，智能化的变电站的继电保护系统共包括：断路器、保护单元、交换机、合并单元、传输介质、互感器、智能终端、同步时钟源这八个模块。智能化的变电站的继电保护系统的模式主要为：第一，“直采直跳”的模式：包含母线、线路以及主变保护系统，通过光纤直连实现了跳闸和保护设备的采样，但是只示意了和保护功能有关的部分支路和光纤链路；第二，“网采直跳”的模式：包括GOOSE和SV的独网模式和GOOSE和SV的共网模式这两种模式；第三，“直采网跳”的模式：通过GOOSE网络来保护设备的采样以及跳闸；第四，“网采网跳”的模式：通过网络思想的保护系统进行采样和跳闸。

2智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析

2.1提高系统冗余性

提高系统冗余性可以维护继电保护系统的可靠性和安全性，具体的措施为：利用以太网交换机的数据链的路层技术对变电站实时监控；在三个基础网络的基础上形成网络架构的需求，其中，总线结构利用交换机进行数据信息的传送，有减少接线的作用，但是冗余度比较差，所以在使用中，可以通过延长时间增加敏感度，提高冗余性；环形结构环路上的任何点都可以提供冗余，如果和以太网的交换机进行有机结合就可以形成树协议，也可以提高继电系统的冗余度，同时还可以在一定的时间范围内实现对网络重构的控制，但是环形结构使用时需要的收敛时间比较长，完成任务的速度比较慢，还会对系统重构产生影响；星型结构的等待时间比较短，所以适用于比较高的场合，不存在冗余度，其缺点是一旦主交换机的过程中有了故障，就会对信息传送产生影响，可靠性相比下来就比较低，所以并不适合进一步推广普及。想要提高变电站继电保护系统的可靠性，就要提高系统冗余性，所以选择继电保护系统的网络构架就要注意结合实际情况，并对比不同架构的优缺点，进而选择出合适的架构。此外，由于环形结构自身的可靠性比较强，所以可以把环形结构应用于母线的保护装置中，以增强继电保护系统的可靠性与稳定性。环形结构对母线的保护的可靠性高，可以满足继电保护系统对可靠性的要求，且对元件的损害比较小，所以更可以提高继电保护系统的可靠性与稳定性。

2.2提升变压器保护力度

为进一步提升智能变电站系统应用的可靠性，当前从事相关工作的任职人员也应将工作重心放在提升变压器保护力度中，并利用二次谐波等手段对继电装置中差强进行实时的监督与控制，与此同时结合变压器实际工作的情况，以提升其设备中的故障检测以及运行监督功能。不仅如此，在对变电器设备运行进行安全保障的过程中，工作人员也应结合当前先进的微机保护技术，并对变电器运行进行及时监督、管理以及维护。

2.3间隔层的继电保护

通过间隔层的继电保护来进一步提高继电保护系统的可靠性，首先就要在继电保护系统中应用双重化的装置，以集中配置后备保护，因为后备保护可以给变电站的后备设备、开关失灵、相邻的相连的线路以及对端的母线提供保护，进而结合后备电流就可以准确诊断电网运行中出现的问题和故障，针对跳闸问题制定解决对策。还可以对整个变电站的电压按等级进行集中配置，通过技术进行调整，以适应电网运行过程中的具体情况。

2.4通过数字化保障继电保护的性能

加强重视互感器的传输性能，以减少互感器故障，降低其他因素对继电保护造成的影响。这能够保证传输电气量信息的真实性和有效性，同时提高继电保护装置的性能。合理利用数字化，通过数字化的组网方式分析和计算数据，可以有效提升数据的准确性，从而保证继电保护的性能。

2.5对过流电采取限定保护措施

电流的超负荷现象也是人们日常生活中常见的问题，这样的问题会直接影响人们的正常生活，所以就必须要保证正常的过流电。变电站运行中出现电流过载的问题的主要原因是外部发生故障导致电流出现了跳闸。经过研究发现，正常的电流和超负荷的电流大小差距差异非常大，所以就可以通过测量电流大小来确定是否出现故障，如果发现出现了超负荷的问题，则要采取方法以减少电流的使用，及时向智能端报告，通过变压器配置来实现全面的保护。

结语

综上所述，智能变电站继电保护系统在运行过程中会受到很多因素的影响，如站内的设备、网络情况、电网结构和保护装置配置等。智能电网出现后，弥补了传统电网存在的不足。但是，随着社会的不断发展，科学技术的不断进步更新，出现了一些新设备、新技术，使当前智能变电站继电保护工作面临着一些新挑战。因此，需要提高对智能变电站继电保护系统的水平和可靠性研究，有效促进电网系统运行的安全性和稳定性，以满足社会发展的需求。

参考文献:

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