關(guān)于智能變電站繼電保護(hù)的可靠性探索

閻忠富

（遼寧省政府大院電力管理所，遼寧 沈陽110000）

0 引言

隨著我國電力行業(yè)系統(tǒng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能化的電力設(shè)備也被逐漸的應(yīng)用到我國建設(shè)智能電網(wǎng)的電力工程中。該工程是以傳統(tǒng)變電站的繼電保護(hù)設(shè)備為建設(shè)基礎(chǔ)，將先進(jìn)的自動化信息技術(shù)引入其中，從而有效的實現(xiàn)變電站的智能化繼電保護(hù)。因此，智能變電站要想做好繼電保護(hù)工作，必須要選擇具有較高可靠性和靈敏度的繼電保護(hù)設(shè)備，這樣才能保證變電站工作的順利進(jìn)行和完成，從而保證各設(shè)備都能夠滿足變電站的工作需要，進(jìn)而提升其繼電保護(hù)的安全性。

1 智能變電站的含義

在智能變電站的處理系統(tǒng)中，對于信息的采集、運輸、處理及輸出都是數(shù)字化的。不僅具有通信網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)點，還同時擁有設(shè)備智能化以及運行管理的自動化通信協(xié)議、模型統(tǒng)一化等特點。智能變電站與傳統(tǒng)變電站最大的不同就是：智能變電站分為一次智能化和二次網(wǎng)絡(luò)化，降低了變電站的建立、設(shè)計、運行的成本。在此基礎(chǔ)上，智能變電站還使用智能斷路器與光電互感器共同克服了傳統(tǒng)變電站中互感器的飽和問題。光纜的應(yīng)用也克服了傳統(tǒng)變電站中交直流串?dāng)_及電磁的兼容問題。在智能變電站中，繼電保護(hù)裝置是對于傳統(tǒng)變電站的一項重大改變。從智能變電站的結(jié)構(gòu)圖中我們不難看出，智能變電站主要是由站控層、間隔層以及過程層這三部分組成的。站控層以及間隔層能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的共享，過程層是用以實現(xiàn)穩(wěn)定與可靠的目標(biāo)的。在本文中，主要討論的是關(guān)于智能變電站中的二次設(shè)備及其繼電保護(hù)技術(shù)，也就是關(guān)于間隔層設(shè)備的主要問題。

2 提高可靠性的手段

2.1 變壓器的保護(hù)配置方法

在電力系統(tǒng)中，由于通過配電線路的電壓額度是有限定的，無論電壓過高或者是過低，都會對配產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。然而，在變電站中，能夠有效調(diào)節(jié)的控制電壓的重要裝置就是變壓器系統(tǒng)，這也是變電站進(jìn)行配電保護(hù)的重要裝置。因此，在利用變壓器裝置進(jìn)行配電保護(hù)時，可以采用分布式的配置辦法來促使變壓器能夠有效的實現(xiàn)差動功能繼電保護(hù)[1]。同時，對于變壓器裝置的后備保護(hù)，則需要采用集中式的配置手段。此外，還可以采用獨立安裝法對那些非電量進(jìn)行繼電保護(hù)。其具體的安裝方式為：將電纜直接通斷路器連接。

2.2 保護(hù)電壓限定延時時產(chǎn)生的過流電

當(dāng)電力系統(tǒng)中的智能變電站處于正常的運行模式時，由于電流等外部因素的影響，極容易出現(xiàn)外部斷路的情況，從而引發(fā)過負(fù)荷電流現(xiàn)象出現(xiàn)。在此種情況下產(chǎn)生的過負(fù)荷電流，雖然其電流量同正常情況下的電流量無較大的差別，但是卻很容易在變電站系統(tǒng)出現(xiàn)外部故障的時候，發(fā)生跳閘現(xiàn)象，從而對智能變電站的繼電保護(hù)可靠性產(chǎn)生較大的影響。因此，采用電壓限定延時的方式，可以準(zhǔn)確的測量出變電站中各線路通過的電流量，從而在發(fā)生過負(fù)荷電流現(xiàn)象時，及時的向相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出警報和執(zhí)行保護(hù)的命令，提升其繼電保護(hù)的可靠程度。

2.3 線路保護(hù)配置

在電力系統(tǒng)中，大部分的線路保護(hù)配置都是利用縱聯(lián)差動的保護(hù)方式來對電力系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)的。其主要的裝置手段為集中式和后備式兩種保護(hù)手法，采用這兩種方法，可以及時的處理該配置的各項問題，保證其各項功能都能夠正常運行。之所以要加強(qiáng)該配置的保護(hù)，主要是因為它不僅可以有效的控制和保護(hù)電力系統(tǒng)中各級電壓之間間隔的單元，還具有測量、控制、保護(hù)和通信監(jiān)視等多方面的功能[2]。可以為電力系統(tǒng)中的變電站、發(fā)電廠和高低壓配電等其他修通提供完善的配電線路控制保護(hù)方案，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高配電保護(hù)可靠性。

3 繼電保護(hù)的注意事項

3.1 繼電保護(hù)可靠性

所謂的智能變電站，就是利用自動化的電子信息技術(shù)，對整個電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)字化的保護(hù)，所以，其在保護(hù)的過程中會應(yīng)用到許多的電子裝置。但是，由于影響電子裝置工作穩(wěn)定性的因素有很多，包括環(huán)境、信息數(shù)據(jù)的同步、電池兼容以及開關(guān)設(shè)備的頻率等，這就使得繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性受到影響，繼而產(chǎn)生可靠性問題[3]。因此，變電站在進(jìn)行繼電保護(hù)時，其光纜線一定要具有較高的穩(wěn)定性，從而減少電子裝置受干擾的頻率。對此，可以利用一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，幫助該系統(tǒng)成功實現(xiàn)自我檢檢測，以便及時的對相應(yīng)的系統(tǒng)警告快速反應(yīng)。并且，還可以建立起一個配電保護(hù)可靠性的系統(tǒng)模模型，對其可靠性進(jìn)行定量分析。

3.2 繼電保護(hù)實時性

在實際的電力系統(tǒng)應(yīng)用中，其對智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)實時性的要求十分之高，但是由于數(shù)字式互感器在對數(shù)字進(jìn)行采樣工作時，必然會因為交換機(jī)交換、合并器出現(xiàn)鏈路傳播以及接收器接受時間被延長等情況的影響而出現(xiàn)一定程度的時間性誤差，這就使得數(shù)據(jù)的傳授受到嚴(yán)重的影響。其中，合并器排隊與交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)是導(dǎo)致數(shù)字互感器出現(xiàn)時間誤差最主要的原因[4]。面對此種情況。我國電力系統(tǒng)的工作人員在進(jìn)行采樣工作時，應(yīng)該利用科學(xué)的方案在采樣之前計算出可能會產(chǎn)生的誤差，并將計算結(jié)果同采樣結(jié)果相融合，從而最大限度的降低延時和誤差現(xiàn)象對采樣結(jié)果的影響，進(jìn)而提高智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)實時性的程度。

3.3 保護(hù)時間同步性

由于傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)使用的互感器設(shè)備是不存在保護(hù)時間的同步性問題的，所以，我國電力系統(tǒng)在此方面的保護(hù)還存在一定程度的缺失，然而，由于智能變電站采用的是數(shù)字化的信息采集方式，因此，其配電保護(hù)應(yīng)該與時間的同步性相連接。提高保護(hù)時間同步性的方法有：第一，線路差動保護(hù)與同期檢測。由于這兩個裝置需要采集的信號的相位和幅值是來自兩個不同的變電站的，不僅需要線路的本側(cè)數(shù)據(jù)，還需要其對側(cè)數(shù)據(jù)，所以，必須要保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)都能夠同步的執(zhí)行正確的保護(hù)動作。第二，過流過壓保護(hù)。對于電流過流和過壓的保護(hù)十分簡單，并不一定需要時間的完全同步，只是需要工作人員在系統(tǒng)中輸入正確的幅值即可。

4 結(jié)論

總而言之，對于整個電力行業(yè)的變電站系統(tǒng)來說，做好其站內(nèi)的繼電保護(hù)工作對于整個變電站都具有十分重要的意義。面對當(dāng)前人們生產(chǎn)生活對電能需求量和增加，我國電力系統(tǒng)應(yīng)該要不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新變電站的繼電保護(hù)技術(shù)，利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)科技，建立出智能化的變電站，從而更好的滿足人們的需要。另外，在未來的時間內(nèi)，電力行業(yè)必須要將變電站中的繼電保護(hù)裝置放在工作的首要位置，加大建設(shè)力度，盡快實現(xiàn)變電站的全智能化。

［1］谷磊.智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué),2014.

［2］丁修玲.基于信息流的智能變電站繼電保護(hù)可靠性分析模型與評估研究[D].華南理工大學(xué),2014.

［3］劉發(fā)慧.針對智能變電站繼電保護(hù)的相關(guān)研究[J].科技致富向?qū)?2014,32：115.

［4］路淮豐.智能變電站繼電保護(hù)可靠性探析[J].通訊世界,2014,24：76-77.