皮江濤

摘 要：科技發(fā)展日新月異，并在一定程度上帶動(dòng)了繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展，在當(dāng)前的應(yīng)用中取得不錯(cuò)的成績(jī)，尤其是在智能變電站保護(hù)層面，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用更加普遍。故此，深入智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)的有效分析，具有重要的意義。本文從智能變電站保護(hù)架構(gòu)出發(fā)，重點(diǎn)分析了智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的原理、保護(hù)信息以及保護(hù)機(jī)制等，為促進(jìn)智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能變電站；繼電保護(hù)；技術(shù)分析

1 智能變電站

1.1 智能變電站的現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)中智能變電站是集可靠、先進(jìn)技術(shù)于一體的智能化設(shè)備，是基于全站信息的數(shù)字化及信息共享的基礎(chǔ)上建立的，具有自動(dòng)完成信息的采集、處理和檢測(cè)的功能，是一種能夠自主調(diào)節(jié)的智能設(shè)備。智能變電站是以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，在多年的實(shí)踐中已經(jīng)越來(lái)越完善。相較于數(shù)字化變電站，智能變電站已經(jīng)具備了大范圍推廣的可能。和傳統(tǒng)變電站最大的差別表現(xiàn)為：設(shè)備智能化、設(shè)備檢修狀態(tài)化以及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。因此，自 2011 年開(kāi)始，新建的變電站全都是按照智能變電站的要求建設(shè)的，并且在一些特別重要的變電站中也進(jìn)行了智能化的改造，現(xiàn)在智能變電站已經(jīng)遍布我國(guó)的各個(gè)角落，得到了很好的發(fā)展、普及。

1.2 智能變電站的優(yōu)點(diǎn)

（1）環(huán)保效果比較好：在智能變電站運(yùn)行過(guò)程中刨除了傳統(tǒng)的電纜，而是使用光纖電纜進(jìn)行連接。而且在內(nèi)部設(shè)施上也大量的采用能耗較低的集成電子設(shè)備，用電子互感器代替了充油式互感器，很大程度上降低了變電站的建設(shè)成本及能源消耗，很好地實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保的優(yōu)化。（2）交互性良好：智能變電站能夠自動(dòng)收集并進(jìn)行分析信息，并在變電站的體系內(nèi)部共享這些信息數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)和更高級(jí)的系統(tǒng)之間互動(dòng)，各個(gè)智能變電站之間的相互聯(lián)系，能夠有效地保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。（3）可靠性強(qiáng)：在眾多的用電用戶(hù)之中，大家對(duì)于選擇供電部門(mén)最看重的就是可靠性。這也就要求智能變電站可靠性要更高，不僅僅可以滿(mǎn)足用戶(hù)需求，更重要的是可以保障電力系統(tǒng)運(yùn)行更高效，有效地減少出現(xiàn)用電故障，使變電站始終處在良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2 探究電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)

2.1 關(guān)于線路繼電保護(hù)技術(shù)

線路繼電保護(hù)在智能變電站繼電保護(hù)中、對(duì)維護(hù)線路安全，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。在實(shí)際的線路繼電保護(hù)過(guò)程中，對(duì)智能變電站的運(yùn)行狀況，應(yīng)采取實(shí)施監(jiān)控的模式，全面、隨時(shí)地掌握智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)出現(xiàn)的故障可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并發(fā)出警報(bào)，繼電保護(hù)技術(shù)人員能夠?qū)收线M(jìn)行合理處理，確保線路的安全運(yùn)行。除此之外，若想進(jìn)一步保護(hù)智能變電站，可以按照當(dāng)前的情況將測(cè)控裝置安裝在智能變電站上，對(duì)智能變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢測(cè)，并及時(shí)將測(cè)控到的相關(guān)數(shù)據(jù)向網(wǎng)絡(luò)體系傳輸，繼電保護(hù)對(duì)所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，按照得出的結(jié)果對(duì)智能變電站下達(dá)針對(duì)性的命令，維持線路的安全運(yùn)行。

2.2 關(guān)于變壓器的繼電保護(hù)

變壓器在智能變電站內(nèi)的作用就是對(duì)相關(guān)元件進(jìn)行保護(hù)。在對(duì)變電站繼電保護(hù)的裝置進(jìn)行安裝時(shí)，較為合適的運(yùn)行模式即安裝模式，選擇這種模式，能夠推動(dòng)繼電保護(hù)充分發(fā)揮其自身作用。在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，變壓器繼電保護(hù)是以非電量保護(hù)為核心的，因此應(yīng)將電量保護(hù)與電纜直接連接。除此之外，還應(yīng)該與繼電保護(hù)裝置直接連接。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦變壓器受到危險(xiǎn)因素影響，非電量保護(hù)模塊便會(huì)自動(dòng)跳閘，避免因危險(xiǎn)因素的影響導(dǎo)致線路故障發(fā)生，并保證了變壓器的正常穩(wěn)定運(yùn)行，確保繼電線路的安全。

2.3 關(guān)于過(guò)流電限定保護(hù)

智能變電站在實(shí)際的運(yùn)行中，如果電流過(guò)載，則極易導(dǎo)致電力系統(tǒng)外部產(chǎn)生短路現(xiàn)象，遇到這種電流超負(fù)荷的情況，就會(huì)造成外部發(fā)生故障，線路跳閘。故此，應(yīng)在電力系統(tǒng)智能變電站中，運(yùn)用過(guò)流電限定方法保護(hù)電路。一旦超負(fù)荷電流現(xiàn)象發(fā)生，則向變電站及時(shí)發(fā)出預(yù)警，智能系統(tǒng)接收到信號(hào)以后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)，以維持繼電保護(hù)的可靠性與安全性。

3 智能變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 安全性的優(yōu)化

智能變電站的繼電保護(hù)是在 IEC61850 的標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行的，其統(tǒng)一性既是優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也是缺點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一也就意味這是處在完全透明的電網(wǎng)環(huán)境中，這也就表明在整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中將會(huì)面臨來(lái)自網(wǎng)絡(luò)上的惡意攻擊，對(duì)整個(gè)變電站的信息安全造成威脅。鑒于 IEC61850 的表針體系中沒(méi)有明顯的界定安全，往往需要使用者在進(jìn)行操作中時(shí)要做好分析系統(tǒng)安全，以實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化。

3.2 可靠性的優(yōu)化

現(xiàn)階段我國(guó)智能變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的建設(shè)，在繼電保護(hù)中會(huì)涉及到很多的電子設(shè)備，隨著不斷加入的電子設(shè)備，在確保變電站穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上又提出了新的要求。在選擇電子設(shè)備的同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況的需要來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，最大程度上降低外界環(huán)境的影響，針對(duì)電子設(shè)備容易受到外界的干擾的特性來(lái)看，需要采用性能比較穩(wěn)定的光纜，并且要及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障的檢修，及時(shí)保護(hù)不合理的運(yùn)行部分。

3.3 實(shí)時(shí)性?xún)?yōu)化

智能變電站繼電保護(hù)的重要特點(diǎn)就是具有一定的實(shí)時(shí)性，但是在設(shè)計(jì)保護(hù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，設(shè)計(jì)工作通常會(huì)受合并器鏈路傳播時(shí)延、交換機(jī)交換時(shí)延等因素的限制，從而影響變電站數(shù)字化互感器的傳輸效果，導(dǎo)致傳輸誤差超出允許范圍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及其實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，造成數(shù)字式互感器采樣值傳輸抖動(dòng)的原因有很多，其中影響比較大的是合并器和交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)，因此要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。當(dāng)合并器完成采集器傳輸數(shù)據(jù)信息之后，合并器會(huì)有一個(gè)排隊(duì)處理過(guò)程，而且接受采集器通信階段也會(huì)出現(xiàn)等待時(shí)間，同時(shí)受系統(tǒng)交換機(jī)性能的影響，實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)不同程度的延時(shí)，因此需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 同步性?xún)?yōu)化

智能變電站繼電保護(hù)在正常運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有各種各樣的問(wèn)題出現(xiàn)，其中數(shù)據(jù)同步問(wèn)題是十分常見(jiàn)的問(wèn)題之一。同步性問(wèn)題也就是合并單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣信號(hào)的輸出時(shí)附帶相應(yīng)的時(shí)間信息，該同步傳輸能夠有效縮減電氣量相位與幅值間誤差，因此數(shù)據(jù)的同步性具有非常重要的意義。所以必須要優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)，確保數(shù)據(jù)的同步性，使其可以在相同時(shí)間點(diǎn)內(nèi)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，避免因?yàn)橥叫盘?hào)丟失而造成的的數(shù)據(jù)誤差。對(duì)數(shù)據(jù)放入進(jìn)行同步優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)問(wèn)題，雖然所使用的保護(hù)原理簡(jiǎn)單，但保護(hù)動(dòng)作行為對(duì)輸入信號(hào)幅值正確性提出了一定的要求，相比之下對(duì)同步信號(hào)要求也比較小，如此一來(lái)即便保護(hù)動(dòng)作發(fā)生時(shí)丟失了同步信號(hào)，對(duì)保護(hù)動(dòng)作也不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的過(guò)程中，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展迅速，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了非常顯著的研究成果，特別是在智能變電站繼電保護(hù)上面，繼電保護(hù)技術(shù)所具有的作用更加明顯。因此，本文結(jié)合智能變電站繼電保護(hù)特征優(yōu)勢(shì)，深入研究了在智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)，這對(duì)智能變電站發(fā)展具有非常重要意義，可以有效降低不良因素對(duì)智能變電站的影響。

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