李海峰

貴州魯中礦業(yè)有限責(zé)任公司 貴州畢節(jié) 552102

我國作為一個(gè)工業(yè)大國，人們生活生產(chǎn)的各方面都離不開電力資源，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的需求也在不斷增加，所以變電站的改革就十分必要。變電站的智能化發(fā)展模式已經(jīng)成為必然趨勢，這其中就包括繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化，繼電保護(hù)系統(tǒng)直接關(guān)系著整個(gè)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，因此分析研究變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性就具有十分重要的意義[1]。

1 關(guān)于繼電保護(hù)

1.1 繼電保護(hù)的概念

繼電保護(hù)是通過檢測電力系統(tǒng)中發(fā)生的異常情況或是故障，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或是將故障進(jìn)行切除或隔離。由于這一過程中會(huì)使用一些有觸點(diǎn)的繼電器對(duì)電力系統(tǒng)或相關(guān)元件（如發(fā)電機(jī)、變壓器及輸電線路等）進(jìn)行保護(hù)，從而避免其被損壞，因此稱為繼電保護(hù)。繼電保護(hù)裝置一般是由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)以及執(zhí)行輸出等三個(gè)部分組成，且其在技術(shù)上應(yīng)滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性及可靠性，從而更好的實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能。

1.2 繼電保護(hù)的基本原理

繼電保護(hù)裝置的功能一般要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后的電氣物理量的變化來通過相應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，其前后電氣物理量的變化有——電流增大、電壓降低、測量阻抗發(fā)生變化以及電流和電壓之間的相位角發(fā)生改變等。根據(jù)這些變化，繼電保護(hù)裝置會(huì)構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)，如母線繼電保護(hù)、變壓器繼電保護(hù)、發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)等[2]。

2 變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性分析

2.1 合理設(shè)置設(shè)備接口連線

在進(jìn)行設(shè)備接口連線的設(shè)置時(shí)，應(yīng)確保同一段間隔的SV插件采樣和GOOSE設(shè)備之間的接口連線在不同的設(shè)備之間進(jìn)行，并對(duì)相關(guān)插件的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。此外，在智能變電站中，除了一些就地化配置的合并單元、智能終端與一次設(shè)備之間仍然使用電纜之外，其他的應(yīng)使用光纖電纜代替，并做好電纜的維護(hù)工作，防止齊備污染和損壞。

2.2 智能終端隔離措施

智能變電站智能終端是保護(hù)測控等裝置對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行控制和狀態(tài)量采集的接口。某線路智能終端故障隔離時(shí)，應(yīng)調(diào)整受影響的保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)（如將該套智能終端對(duì)應(yīng)的線路保護(hù)、母差保護(hù)由跳閘改信號(hào)），退出本套智能終端的出口硬壓板，退出重合閘功能。此外，由于雙套冗余配置的兩套過程層網(wǎng)絡(luò)間沒有聯(lián)系，因此在一次設(shè)備帶電運(yùn)行、一套智能終端退運(yùn)的情況下，應(yīng)斷開兩套智能終端間的重合閘啟動(dòng)和閉鎖回路。

2.3 防誤操作庫

防誤操作庫是實(shí)現(xiàn)整個(gè)防誤操作信息化網(wǎng)絡(luò)化的重要操作，整個(gè)防誤操作中最為重要的一個(gè)部分就是防誤信息庫的構(gòu)建，防誤信息庫可以通過對(duì)信息庫中數(shù)據(jù)的調(diào)用比對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員的操作是否合理進(jìn)行判定，一旦判定操作人員操作失誤便會(huì)促使其停止操作，進(jìn)而促進(jìn)整體的安全性。防誤操作信息庫一般可以分為兩大類：（1）錯(cuò)誤操作信息庫。錯(cuò)誤操作庫主要是對(duì)操作人員的一些錯(cuò)誤的操作和指令進(jìn)行匯總的一個(gè)信息庫，這個(gè)信息庫可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的調(diào)取與處理。同時(shí)在儲(chǔ)存了大量的錯(cuò)誤信息之后，它還可以作為智能判誤云平臺(tái)的后臺(tái)信息庫，人們在進(jìn)行錯(cuò)誤操作判斷時(shí)，可以根據(jù)已知的信息對(duì)未知的操作是否合理進(jìn)行判斷，進(jìn)而有效地提升整個(gè)操作的有效性與安全性。同時(shí)該信息庫還可以分析二次設(shè)備狀態(tài)隨一次設(shè)備狀態(tài)變化的規(guī)律，進(jìn)而提升變電操作的效力。（2）錯(cuò)誤操作補(bǔ)救規(guī)則庫。一些設(shè)備中可能沒有搭載主動(dòng)阻止錯(cuò)誤的設(shè)備或是主動(dòng)阻止錯(cuò)誤進(jìn)行的設(shè)備失靈，這時(shí)錯(cuò)誤的操作便會(huì)發(fā)生針對(duì)這樣的情況，則需要進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)救措施[3]。這個(gè)數(shù)據(jù)庫主要就是存儲(chǔ)了相關(guān)錯(cuò)誤的類型與相關(guān)的解決方式。

2.4 提高系統(tǒng)冗余性

提高系統(tǒng)冗余性可以維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和安全性，具體的措施為：利用以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)鏈的路層技術(shù)對(duì)變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控；在三個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上形成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的需求，其中，總線結(jié)構(gòu)利用交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送，有減少接線的作用，但是冗余度比較差，所以在使用中，可以通過延長時(shí)間增加敏感度，提高冗余性；環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)路上的任何點(diǎn)都可以提供冗余，如果和以太網(wǎng)的交換機(jī)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合就可以形成樹協(xié)議，也可以提高繼電系統(tǒng)的冗余度，同時(shí)還可以在一定的時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的控制，但是環(huán)形結(jié)構(gòu)使用時(shí)需要的收斂時(shí)間比較長，完成任務(wù)的速度比較慢，還會(huì)對(duì)系統(tǒng)重構(gòu)產(chǎn)生影響；星型結(jié)構(gòu)的等待時(shí)間比較短，所以適用于比較高的場合，不存在冗余度，其缺點(diǎn)是一旦主交換機(jī)的過程中有了故障，就會(huì)對(duì)信息傳送產(chǎn)生影響，可靠性相比下來就比較低，所以并不適合進(jìn)一步推廣普及。想要提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，就要提高系統(tǒng)冗余性，所以選擇繼電保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架就要注意結(jié)合實(shí)際情況，并對(duì)比不同架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而選擇出合適的架構(gòu)[4]。此外，由于環(huán)形結(jié)構(gòu)自身的可靠性比較強(qiáng)，所以可以把環(huán)形結(jié)構(gòu)應(yīng)用于母線的保護(hù)裝置中，以增強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。環(huán)形結(jié)構(gòu)對(duì)母線的保護(hù)的可靠性高，可以滿足繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求，且對(duì)元件的損害比較小，所以更可以提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)并不能滿足眼下發(fā)展對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的要求，所以要通過智能化技術(shù)來完善，通過分析變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理，結(jié)合系統(tǒng)中出現(xiàn)的不同狀況，制定科學(xué)合理的配置方案，來提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。