智能变电站继电保护系统可靠性研究

智能变电站继电保护系统可靠性研究

李亚西 1 郑军 2

国网天津市电力公司城东供电分公司 , 天津 3000001 国网天津市电力公司检修公司 , 天津 3000002

摘 要:由于智能变电站具有智能电子元件多、信息类型复杂等特点，进而降低了的智能变电站机电保护系统的可靠性，在某何种程度上给变电站的安全平稳运行带来隐患。随着我国信息化、智能化的快速发展，以及对智能变电站发展应用的普及，加强智能变电站继电保护系统的可靠性迫在眉睫。本文通过对智能变电站、继电保护相关内容进行阐述，以及对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，进而指出提升其继电保护系统可靠性的有效措施，进而保障智能变电站的安全运行。

关键词:智能变电站;继电保护;系统可靠性;解决方案及对策

为了解决电力资源分布不均匀的问题，促进电能向节能环保的发展，加快电力系统的改革与发展，我国计划于2020年前完成智能电网的全面建设。智能电网是在原有的电网基础上利用信息、通信及计算机技术集成的新型智能化电网，相比原有电网能实现电能运输、管控的一体化和自动化，具有安全、节能、环保、高效等优点。智能变电站的建设是构建智能电网的基础，智能变电站是在结合电子网络通信技术的以太网数字化变电站的基础上加强自动化、智能化管控的变电站。继电保护是保障智能变电站得以高效运行的关键。在智能变电站继电保护系统中，传统变电站原有的设备连接电缆由光纤取代，分成变电站层和过程层。智能变电站继电保护系统的结构及元件组成影响着智能化电网的安全、稳定运行，因此对智能变电站继电保护系统进行准确的可靠性评估关系着智能电网的全面建设。本文主要对对智能变电站继电保护的可靠性评估及优化进行研究。

1 智能变电站继电保护系统的具体组成

1.1 智能变电站继电保护系统的电子互感器

电子互感器是智能变电站继电保护系统中最核心的构成部分，互感器能够分成老式的互感器以及电子式的互感器，老式的互感器也就是常说的电磁式的互感器，伴随着电力系统的飞速发展，智能变电站继电保护系统同时的在不断提升，老式的电磁式的互感器并不能在数字化电气量测系统里使用，所以说，电磁式的互感器将来也会被逐渐的淘汰。目前，在智能变电站继电保护系统中绝大数都是应用的电子式互感器，电子式互感器其实就是从电磁式互感器的根本上提高了故障的检测精准性，电子式的互感器里保障装置会逐渐升级，应用电子式的互感器可以确保电网的平稳运行。除此之外，电子式的互感器还具有部分经济利益，电子式的互感器的运用能够应用光缆代替电缆，这么做不但可以节省费用而且也能简化绝缘组织，推动智能变电站继电保护系统器械的提升与发展，一步一步实现智能变电站的继电保护系统里二次器械系统的集成，从而使人工智能化尽早的应用于继电保护系统。

1.2 智能变电站继电保护系统的合并单元

在智能变电站继电保护系统里组合单元的主要任务就是电子式互感器传送信息之后，会对系统应用的消息进行整合，然后再把这些信息合理地结合起来组成指定的数据形式，再根据这些数据形式把采样信息传送到智能变电站继电保护设施之中。当前，智能变电站继电保护系统里一定不能缺少的一个重要环节就是组合单元，合并单元之后优点也十分明显，不但可以解决电子式互感器和保护装置之中接线繁琐的问题，能够节约一大部分的资源成本。

1.3 智能变电站继电保护系统的交换机

智能变电站继电保护系统里的重要部件叫交换机，拥有交换机的器械能够代替老式的继电保护系统，可以利用通信通道来完成变电站数据帧之间的转换。

1.4 智能变电站继电保护系统的智能终端

在电网安全运行的过程之中时常会发生许多的问题，而智能终端系统就是对发生的故障进行维护，智能终端系统可以对智能变电站断路的系统的器械进行检查，大部分情况下是检查断路器内部写的机械运转情况、温度、电、磁等状态。智能终端检查的优点十分显著，不但可以精确地完成故障预防，还可以在很大程度上完成智能变电站继电保护系统的人工智能化操控。

2 智能变电站继电保护系统可靠性分析

实现对继电保护系统的可靠性分析是对继电保护最基本的要求，要求继电保护不发生误动、不拒动。建立分析模型作为当前对智能变电站继电保护系统可靠性分析的必要环节，主要包括模拟法、解析法两种。所谓继电保护系统的可靠性分析，更加侧重对电力系统安全、稳定运行关键指标的分析，通过加强对智能变电站继电保护系统的智能元件、整体系统进行分析，进而提高继电保护系统的可靠性。要分析继电保护系统的可靠性，既要对整个电力系统的可靠性进行有效评估，又要加强各元件本身的可靠性监控。其中电力系统的可靠性分析包含对可修复系统以及不可修复系统的综合分析，对电力系统的可靠性分析更多的是采用控制的方式进行，以更好地在控制需求的前提下进行必要的继电转化。当前通过控制对智能变电站的继电保护系统可靠性分析的主要包括直采直跳、网采直跳、直采网跳三中形式，实现继电保护装置的安全提升。由于智能变电站的智能电子元件数量较多，因而在继电保护系统中，对电子元件的可靠性分析也显得尤为重要。伴随电子式互感器、智能终端等智能电子设备的使用和引进，导致电力系统的过程层设备更加复杂，对继电保护的可靠性产生的影响也越来越大。通过加强对电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端以及同步时钟源等电子元件的日常监测和维护，进一步提升继电保护系统的可靠性。

3 提高智能变电站继电保护系统可靠性的方案

3.1 保证继电保护工作的完成

提升智能变电站继电保护系统实用性的可靠方式就是在这一流程中用最少的时间完成跳闸的系统性任务,于此同时增强智能变电站的内部的一部分电器器械的保障工作,比如变压器械和输电的线路等,这样应对智能电网在实际操作过程之中要求面对的危险,尽量降低智能电网遭受的浪费,让电网调度系统的顺利运行更加的安全、平稳和可靠。但是技术人员在日常的工作中也要注意以下情况:技术人员需要对这一系统上的基础能力形成监控,并且适量的对这一系统的部分组件、器械和设备进行简化,比如采用以保护的设备。大部分情况下,保障定值的浮动性相对要小一些,智能变电站在实际的工作之中,不会发生很大的变化。所以,变电站能够更加安全、平稳的工作。可是智能变电站中采用的大部分器械都是一次器械。所以,在对它实行继电保障时,技术人员还要保证开关和硬件之间相对独立,而且还得保证设备的独立性,以此确保母线以及输电线路的正常使用。

3,2 保证间隔层中的继电保护工作

对继电保护系统来说,技术人员在制定系统的时候利用双重化的配置方法,而且还要针对后备保障系统使用集中制定方法进行规范。后备保障系统的大部分工作是保证后备器材可以正常执行,与此同时也要对处于开关失控状态下的器械给以保障。技术人员通过调整技术,可以符合智能电网这一工作的真实需求,来实现对智能电网达成有效的保障。

4 结束语

根据上文所述，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。

参考文献:

［1］张尚然．智能变电站继电保护可靠性研究［D］．2017(06)．［1］谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究［D］.广州：广东工业大学，2014.

［2］刘忠民，牟小雪，黄凤英.浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施［J］.电子测试，2016（01）.

［3］何晔，何瑾．智能变电站继电保护系统及可靠性研究［J］．数字通信世界，2018(06)．