智能變電站繼電保護系統(tǒng)所面臨的若干問題

葛衛(wèi)東

摘要：繼電保護系統(tǒng)對于智能變電站而言具有一定的重要意義，一方面它承擔著自動化管理的重任，對于日常的運行及相關的維護都要做到實時的監(jiān)控，另一方面在面對突發(fā)問題及故障時，又承擔著緊急救援的作用，如自動斷電、報警等，因此，基于當下電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展，對其存在的具體問題探討顯得尤為必要。本文以此為出發(fā)點，圍繞智能變電站繼電保護系統(tǒng)所面臨的若干問題逐一探討，為其智能化發(fā)展提供理論分析。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護系統(tǒng);自動化系統(tǒng)

引言：

智能變電站具有以下三個方面的特點，其一是基于智能化的逐步深入，其設備逐步實現(xiàn)智能化，與繼電保護系統(tǒng)相關關聯(lián)，能夠更好地工作。其二是網(wǎng)絡交換機的應用，促使智能化不僅僅停留在把控階段，更是逐步延伸了變電站運行的方方面面，最后是光纜的采用，將原本的信號輸出轉變?yōu)榱藬?shù)字化輸出，大大提到了輸出效率。

一、電子式互感器

電子式互感器是繼電保護系統(tǒng)中的“可靠臂膀”，無論是對于線路還是變壓器都起到了積極的保護作用，能夠為整體的保護系統(tǒng)增添可靠性，但是在實際的應用過程中，也存在一定的問題。問題主要體現(xiàn)在四個方面，其一是運行負擔過重的問題、其二是電磁環(huán)境復雜的問題、其三是其在特殊階段精確度的問題、最后是在轉化過程中不對等的問題，本文將逐一展開敘述。

（一）負擔過重

在常規(guī)應用過程中，如果系統(tǒng)運行負擔逐步增加并逐步畢竟器件能夠承擔的負荷臨界值時，就會導致延遲或延時現(xiàn)象發(fā)生，而與之相關的諸如采樣等工作就會同步受到影響，導致其可靠性下降的同時，也致使電子式互感器本身難以在后續(xù)工作中維持穩(wěn)定保護的作用，正常的工作受到了嚴重影響[1]。

（二）電磁環(huán)境復雜

變電技術隨著信息技術的發(fā)展逐步得到完善和創(chuàng)新，而與之相對的是基于變電技術的創(chuàng)新視角下，常規(guī)器件顯然與其存在一定的相斥性，如采集器，創(chuàng)新變電技術加劇了站內(nèi)電磁環(huán)境的復雜性，而采集器首當其沖受到影響，進而對于繼電保護系統(tǒng)形成干擾，形成連鎖反應。但是整體來看，基于信息技術發(fā)展，智能化是一個必然趨勢，技術創(chuàng)新本身是一種進步，因此，如何盡快實現(xiàn)其他器件的優(yōu)化，促使其站內(nèi)電磁環(huán)境得到優(yōu)化是一個較為重要的問題。

（三）精確度

電子式互感器精確度的問題主要存在于一些特定階段，如電力系統(tǒng)突發(fā)故障時，就會對其產(chǎn)生直接的影響，繼而致使其發(fā)送出錯誤的指令與動作，最終導致更大的問題出現(xiàn)。且現(xiàn)階段這一問題屬于常見問題，因此，如何強化其獨立性，避免交互作用是未來促使智能變電站的安全運行的一個重要思路[2]。

（四）轉換信號不對等

轉換信號不對等主要是指當下的數(shù)字信號轉化，由于在轉換時會出現(xiàn)基于采樣內(nèi)容與序列的不對等關系，進而導致數(shù)字信號傳輸存在問題，對于這一問題，較為常見的解決辦法是通過插值算法進行重新采樣，但是實際上該算法本身也存在一定的問題，且受到影響比較大，因此本身精確值就存在波動，所以如何解決計數(shù)程序問題，對其合并單元的準確性進行提升，是其當下面臨的主要問題。

二、對時同步系統(tǒng)

對時同步系統(tǒng)也是繼電保護系統(tǒng)所面臨的一個主要問題，其所產(chǎn)生的影響不僅會導致測控系統(tǒng)無法正常運所，更可能進一步導致繼電保護系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)的有效性缺失，進而影響正常的工作運行。

對時同步系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要因素主要來自外力因素，由于其本身依賴于衛(wèi)星信號接收，因此當出現(xiàn)地理、天氣等這類因素的干擾時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差的情況，而數(shù)據(jù)的偏差又可能導致其在進入合并單元時引發(fā)異常跳變，進而產(chǎn)生嚴重問題，因此，對于對時同步系統(tǒng)，通常會采用三個方面的方法來進行解決。

其一是對于線路的保護，如果數(shù)據(jù)失步時，就對于數(shù)據(jù)信號進行封鎖，然后斷線過流，來避免出現(xiàn)上述情況。其二是通過變壓器進行保護，其三是通過對于母線進行保護。無論是哪一種，都是通過閉鎖差動保護來實現(xiàn)對于失步問題的處理[3]。但需要區(qū)分的是，在另外一些特定情況下，是不需要進行閉鎖保護，如支路電流通常數(shù)據(jù)失步就無需閉鎖保護。因此可以看出，現(xiàn)階段對于對時同步系統(tǒng)的問題處理上還是存在一定的不足，需要不斷的對其技術展開攻克，形成更為優(yōu)化的處理方案。尤其是對于本地時鐘信號的研發(fā)，對于信號同步問題的解決意義重大，需要尤為重視與注意。

三、就地保護

戶外環(huán)境對于電子式互感器工作時所造成的影響無疑是巨大的，為了規(guī)避這一問題，就地保護成為一種重要的保護形式，主要是通過保護裝飾的安全，保護元件，提高工作效率，從而降低影響。但是這一舉措并非“萬能藥”。實際上，就地保護本身只是將風險轉移給了保護裝置，而保護裝置在面臨復雜多變的室外環(huán)境時，在經(jīng)受考驗過程中如果出現(xiàn)了問題或有效性被損害，仍然會對于實際運行的系統(tǒng)產(chǎn)生影響，并對于電磁環(huán)境造成一定程度干擾。而這些多樣化的變動因素，促使繼電保護系統(tǒng)本身的可靠性都受到嚴峻的挑戰(zhàn)，同時也為智能變電站的正常運行帶來了一定的隱患問題。

四、異常數(shù)據(jù)

智能變電站中智能在信息化建設上體現(xiàn)得尤為明顯，其中信息共享尤為突出，與之對應就是對于數(shù)據(jù)的準確度提出了更高的要求。但同樣的，高要求下存在的數(shù)據(jù)問題就顯得尤為明顯，以“飛點”為例，作為典型的異常數(shù)據(jù)代表，雖然其本身呈現(xiàn)的是一種相對較為正常的狀態(tài)，但實際上卻缺失了原始信號，進而在數(shù)據(jù)共享過程中，該數(shù)據(jù)就被判斷為了故障信號，隨著信號判定，系統(tǒng)隨之產(chǎn)生了操作，進而造成一系列的影響[4]?；谶@一點，為了較好地解決這一問題，一般采用采樣值檢測法來進行數(shù)據(jù)采樣分析，尋找異常數(shù)據(jù)，提升保護系統(tǒng)的可靠性能，為繼電保護系統(tǒng)的正常運作提供更多的空間。

五、結束語

綜上所述，電力系統(tǒng)智能化是未來發(fā)展的一個必然趨勢，智能化與數(shù)字化是相伴前行的，因此，對于繼電保護系統(tǒng)而言，除了對于現(xiàn)有若干問題的分析與討論外，還要站在長遠發(fā)展的角度針對數(shù)字化與智能化，提升技術本身，才能促使技術發(fā)展得到進一步的推動力，進而在未來發(fā)展過程中奮勇前行。

參考文獻：

[1]?? 張國春，羅紅.電力系統(tǒng)中智能變電站的繼電保護技術[J].消費導刊，2018（27）：115-115.

[2]?? 樊懋，肖龍濤.智能變電站繼電保護及自動化系統(tǒng)[J].科技風，2018（35）：205-205.

[3]?? 王堃.智能變電站繼電保護在線監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].電子技術與軟件工程，2018（11）：260-261.

[4]?? 付亞光.淺談智能化變電站與傳統(tǒng)變電站繼電保護[J].區(qū)域治理，2019（02）：192-193.