对智能变电站继电保护系统可靠性问题的分析

对智能变电站继电保护系统可靠性问题的分析

张雪,袁奔,吴冲冲,杨帅帅,蔡仲银,刘晓青,章先芸,石鹏

贵州电网公司安顺供电局 贵州 561000

摘要：智能化继电保护对智能变电站的平稳运行具有重要影响，为了确保变电站运行平稳，需要提高继电保护的可靠性。文章分析了智能变电站继电保护的要点，并从变压器保护、电压限制延时和线路保护等方面出发，给出了提高智能变电站继电保护可靠性的方法，为促进国家智能电网的发展助力。

关键词：智能电网；智能变电站；继电保护

引言

在网络技术与通信技术迅猛发展的当下，各行各业都朝向了智能化的方向发展，极大地推动了我国社会经济的进步。而电力行业也不例外，智能变电站的出现，极大程度改善了我国电力运维过程中存在的一些问题，对推动智能电网的长远发展起到了关键作用。更重要的是，继电保护技术在智能电网的支持下，也得到了非常大的改变，基于这样的背景，加强对继电保护运行与维护方面的研究工作，有着极其深远的指导作用，有助于推动我国电网建设的可持续发展。

1智能变电站的继电保护

电力行业的快速发展，逐渐明确智能变电站的优势与作用，智能变电站影响着人们的日常生活，智能变电站在运营时，出现的各种故障都会影响到整个电力系统，对社会的发展产生了很大的影响，同时也会影响到其他设备，造成不可估计的损失，所以，要在继电站继电系统稳定情况下，需要提高继电保护装置的稳定性，降低故障率。在建设智能变电站系统时，必须提高变电站设备的稳定性，避免受客观因素的影响。继电保护装置能够有效降低事故发生的可能性，提高设备效率，不影响继电保护系统的正常动作。当变电站供电系统发生故障后，继电器保护装置会发出警报，促使相关人员维护，并减少故障造成的损失。变电站出现故障后，系统可以做出处理措施，将供电系统与故障隔离，防止故障区域扩大，降低事故危害度，保证变电站安全运营。

2智能变电站继电保护系统可靠性

2.1完善线路保护机制

目前，智能变电站继电保护的主要方法是加强双重保护配置。对于后备保护，可以采用集中配置实现调节，以避免交换机故障。同时，在线路保护相邻区间和整个系统中应用双向总线，可以便于利用后备保护反馈保护信息，通过后备保护可以判断整个电网的运行情况，并对问题进行预处理，从而防止事故发生。此外，技术人员还应制订合理的策略解决线路跳闸问题。在目前的保护机制下，应努力寻找更多更完善、合理的技术，以实现智能变电站的技术调整。同时，需要根据电网的整体运行情况，科学有效地分析变电站内的设备运行方式，以确保运行计划科学合理，从而进一步提高智能变电站继电保护的可靠性水平。

2.2状态监测保护技术

状态监控子系统可以缓存信息，分析和整理数据信息，找到现有的问题和规律，评估变电站的运行状态。这种保护技术在实际应用中，存在一些需要注意的问题。①为了充分利用状态监测和保护技术的价值，必须使用计算机技术分析数据信息，以便在传输过程中确保信息的安全性和可靠性，并传输到计算机系统。②正常情况下，智能变电站使用的状态监测和保护技术使用多种设备(如测控设备的信息传输方法和网络分析仪设备的信息传输方法)传输信息。为了提高实际信息传输的效果，可以将两种设备结合起来综合应用。③运行状况检查必须基于数据信息，数据信息只能在设备运行时生成。因此，在数据信息传输过程中，必须正确设置信息突变频率的信息传输时间，并在合理的标准范围内进行控制。如果信息突变频率低，则不需要设置传输时间;信息突变频率高，数据变化重要时，必须通过实时传输信息，实现状态监测保护。

2.3继电保护异常处理

通过相关调查可以发现，智能变电站与其他变电站有所不同，其有着更为突出的特征，即规模大、一次设备多等，为确保其安全稳定的运行，通常需要结合这些特征情况来选择适宜的继电保护装置，这也是导致设备装置种类过于繁多的主要因素之一。在进行继电保护异常处理时，应当先对继电保护装置、异常情况及程度等进行全方位的了解，并做好相应的异常分类表，以便为后续的处理工作提供信息支撑。在完成继电保护异常状况分析之后，需要进行异常处理方法的实施，包括以下三个方面：（1）继电保护系统为两套时通常不会同时发生异常，如果都发出了异常报警，则说明两个系统都存在一定问题，如果只有其中一个发出报警，则说明是某个系统自身出现问题。（2）需要掌握继电保护装置的逻辑运算能力，可以采取分段隔离的方法进行处理，以便更好地找出故障点位。（3）当初步确定异常后，应当及时对故障位置的设备进行更新与替换，从而保障智能变电站的稳定运行。

2.4参考量测技术

参考量测技术主要作用是测量数据、收集数据，在智能电网中注重信息的实时传输，这是智能电网的功能。参考量测技术为变电站继电保护系统和工作人员提供了大量的数据，包含功率因素、功率质量、相位关系、变压器等数据，支持智能电网的正常运行。另一方面，智能电力系统将数据直接嵌入计算机程序中，通过各种管理控制系统，运用现代先进工艺，将数据植入计算机程序，加强电力系统间的通信，保证变电站继电保护安全性与稳定性。

2.5保护电压延时元件

智能变电站在日常运行中很容易受到外部因素的影响，如电流、电压因素等，任何异常状态都可能导致不必要的跳闸或电流过载问题。虽然过载电流与正常电流没有明显区别，但是，在电流过载的情况下，如果智能变电站同时发生外部干扰的故障，跳闸的可能性会很大，这将严重威胁智能变电站继电保护的动作可靠性。为此，在智能变电站的系统电路中采用电压限制延迟动作元件时，需要通过计算每条电路的电流量准确计算总电流量，如果系统中出现过载电流问题，系统就可以立即发出告警信息，所有相关分支系统会实时激活保护命令，从而显著提高继电保护的可靠性。

2.6过流电限定保护技术

智能变电站在电力系统运行时经常发生电流过载，这种情况下，电力系统的外部电路可能会出现短路。电流过载会导致外部电路故障和跳闸，直接影响整个电力系统的稳定运行。所以，在智能变电站建设阶段，有必要充分考虑这些问题的存在，科学合理地采用过流限制保护技术，确保变电站的安全运行。电流过载时，过电流限定保护技术可以立即向智能变电站终端系统发出警报，然后根据警报信息采取自我保护措施，确保继电保护的安全性。过流电保护技术的实施让这种电流过载问题得以解决。

2.7智能运维系统的应用

想要进一步增强智能变电站继电保护运维质量，减少运行安全问题的发生，还应当加强对智能运维系统的科学使用。具体来说，应当从以下三个方面进行：（1）系统功能架构，通过相关调查发现，该系统采用三层架构体系，即数据源、数据存储分析、应用层，相关人员应当充分了解每一层的情况，例如数据源的获取主要来自导入或采集两种渠道，而存储分析通常由数据库完成，应用层则涉及状态监测、运维业务的模块。（2）系统移动终端，其作用通常是为了收集基础数据，想要提高信息安全度，降低风险的发生，需要将移动终端的外网数据接入到内网。（3）系统维护流程，包括业务需求梳理、工作流集合划分等等，按照标准流程进行可以进一步降低人为误操作的发生率。

结语

保证智能变电站继电保护稳定性是一个非常重要的内容，需要电力企业加大重视，运用现代先进技术与设备，为继电保护装置构成全智能化、现代化、数字化技术，从而减少变电站事故发生概率，保证电网正常运行。

参考文献

[1]陈宇翔. 智能变电站保护系统可靠性研究[D]. 广州: 广东工业大学, 2021.

[2]邬小坤, 赵武智, 牛静, 等. 一种智能变电站二次设备状态评价方法[J]. 电子器件, 2021, 44 (3) : 664-669.