智能變電站繼電保護系統可靠性的研究

朱守強

摘 要：通過分析智能變電站繼電保護系統的主要構成，對智能變電站繼電保護系統的可靠性存在的不足進行了分析，并提出了相關的改善方法。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護系統；可靠性

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0170-01

引 言

目前，智能變電站繼電保護系統還出于開發階段，雖然在大部分理論實驗當中，該系統都產生的良好的應用，但是隨著變電站運作的負擔、專業水平的逐漸增長，理論實驗結果的代表性就無法變弱，所以為了正確認識繼電保護系統對智能變電站的保護效應，確認系統應用可靠性，本文將結合前人研究理論，對該系統在智能變電站當中的運行以及運行結果進行分析，以此來實現上述研究目的。

1 智能變電站繼電保護系統的主要構成

結合現代繼電保護系統的技術水平，其大致可以分為四個部分，即電子式互感器、合并單元、交換機、智能終端，下文將對此進行逐一分析 ：

（1）電子式互感器。電子式互感器的主要作用在于：對故障進行檢測，實時監控變電站的運作狀態，當發現異?，F象時，即對異常點進行分析，以此來確認是否存在故障問題。在以往的變電站當中，同樣采用了電子式互感器，但是因為技術的發展，現代智能變電站的電子式互感器在各方面性能上都要高于之前，尤其在故障檢測的準確性上[1]。

（2）合并單元。當電子式互感器檢測到智能變電站異?，F象之后，就需要通過合并單元將異常信息進行傳輸，所以合并單位的主要功能在于連接電子式互感器與其他組成部分。此外，合并單元的應用取代了以往大規模傳輸線路的應用，此舉有效降低了繼電保護系統的建設成本。

（3）交換機。交換機與合并單位的功能類似，兩者具備數據傳輸功能，但是交換機的數據傳輸具有數據分類能力，可以將接收到的數據發送到指定的地點，所以在應用當中，主要作為合并單元的后置設備來使用，即接收合并單元數據，再將合并單位數據傳輸到指定地點。

（4）智能終端。主要負責接受交換機所傳輸而來的數據，如果數據顯示智能變電站存在故障現象，那么會故障的具體信息與參數，采取相應的智能決策手段，例如停電保護手段、預警手段等，這對于智能變電站的穩定運行有良好保障。

2 智能變電站繼電保護系統的可靠性分析

2.1 各類智能變電站電力故障中的保護表現

在智能變電站的運行當中，會出現許多不同類型的故障象，那么針對不同的故障，繼電保護系統如果能夠全面實現，那么就說明其具有良好的可靠性。結合前人研究可見，當前繼電保護系統在各類智能變電站故障當中，表現出了良好的保護效應，但是依舊存在一定的缺陷，例如對配電線路、母線等線路保護存在一定的不足，具體表現為：因為現代線路的規模各不相同，導致其內部電力傳輸的速率、規模、伏特均存在差異，此時繼電保護系統尚還不具備對此類差異進行識別，所以也就無法提供全面、可靠的保護效應[2]。

2.2 繼電保護系統運行穩定性表現

智能變電站繼電保護系統需要全天候運行，在此運行模式之下，如果繼電保護系統出現了運行失?，F象，就會導致智能變電站的運行同樣受到影響，為此應當了解繼電保護系統運行的穩定性，確認其發生運行失常的概率。目前，在許多實驗與實證應用中可以看到，在無明顯外部因素干擾的前提下，整體繼電保護系統發生運行失?，F象的概率約在6～8%，這樣的表現無疑是良性表現，然而在個別實驗當中發現，有繼電保護系統的失?，F象高達20%，這樣的現象說明繼電保護系統還存在有待改善的地方。

2.3 繼電保護系統綜合性能表現

現代智能變電站的結構較為復雜，其中包含了許多先進的儀器設備，如果這些設備的電路出現問題，那么同樣會造成繼電保護系統運行故障，而不同儀器設備的電路可能存在巨大的差別，對此通過前人研究了解到，現代的繼電保護系統其功能指標主要依照以往變電站的指標來建設的，只相對提高了各項功能的性能，例如靈敏度、準確度等等，由此可以說明如果智能化變電站當中，出現了一些先進度較高的儀器設備，那么繼電保護系統很可能無法對此識別，導致其綜合性能存在缺陷。

3 提高智能變電站繼電保護系統可靠性的方法

3.1 過程層繼電保護

過程層即為電路傳輸的過程，此過程當中主要涉及智能變電站當中的相關線路，例如上述的配電線路與母線。具體改善方法為：采用多段線路保護模式，將智能變電站當中的各類線路進行準確定義，使其在形式上保持整體性，在識別屬性上保持獨立性，此時可以避免以往繼電保護系統運作時，需要對不同線路進行識別的流程，降低了繼電保護系統的工作負擔，并且因為具有明確的定義，使得繼電保護系統即時無法識別線路類型，也可以根據定義信息來判斷是否存在故障問題，此時即消除了上述中的不足。

3.2 繼電保護系統性能提高

針對個別實驗當中，繼電保護系統運行失常概率暴漲的現象進行分析了解到，其主要原因在于智能變電站的運行壓力過大，導致繼電保護系統的負擔也相對較大，最終才造成家棟的失常概率，那么針對此現象，現代智能變電站當中，可以采用分布式布設來安置繼電保護系統，此舉首先能夠降低繼電保護系統在運行時的工作負擔，其次因為分布式的布局，可以降低單獨智能變電站負荷繼電保護系統運行的能源傳輸。

3.3 繼電保護系統綜合性能改善

介于上述繼電保護系統綜合性能的不足，其主要原因在于該系統的技術水平存在缺陷，因此無法直接對此進行改善，只能通過一些輔助手段來彌補綜合性能上的不足，例如針對智能變電站的設備電路保護配置工作，可以新增繼電保護系統以集中式、后備式2種方式進行布設，在應用當中，新增繼電保護系統可以針對無法識別的設備參數進行保護，同時輔以人工電壓間隔單元交互監控，以此來消除綜合性能不足帶來的問題。

4 結 語

本文主要對智能變電站繼電保護系統可靠性進行了研究工作，首先對智能變電站繼電保護系統的主要構成進行了簡單的介紹，了解了該系統的運作原理。其次分析了智能變電站繼電保護系統的可靠性，結果顯示該系統可靠性尚存不足，最終針對上述不足，提出了相關的改善方法。

參考文獻

[1]王勝男.智能變電站繼電保護系統及可靠性研究[J].科技資訊，2017，15（7）：47～48.

[2]楊民凱，武光升，徐慶忠.智能變電站繼電保護系統可靠性研究[J].環球市場，2016（15）：141.

收稿日期：2018-9-17