智能变电站继电保护系统提高可靠性的方法

摘 要伴着社会科学技术水平的大幅度提升，带动了智能化电网理念的创新发展，并随着这项技术的快速进步，其被人们大范围的使用到了智能变电站项目的建造中，其内部设置的继电保护体系的稳定性已经成为专业人员探究的核心部分。这片文章围绕智能变电站继电保护系统的内部结构展实施深入的探究，并且对智能变电站继电保护系统的安全性实施分析。

【关键词】智能变电站 继电保护系统 可靠性

电力体系是现如今国内经济发展的主要主动力，伴着电力技术水平的大幅度提升，带动了整个电力网络的不断完善，国内的电力系统正在朝着更加优化的方向发展，这也是继电保护系统的真正所用。智能电力项目在设置继电保护结构的时候打破了以往的方法将自动化信息技术引用进来，最后就是促使变电站实现了智能化的继电保护。选择继电保护设备时要以可靠性和灵敏度做为首选指标，只有设备性能好才能保证变电站的运行正常，各个智能化设备才能满足变电站的实际工作需要，变电站的继电保护系统才可以保证安全性。

1 智能变电站继电保护系统构成

以IEC61850协议为基础的智能变电站采用“站控层+间隔层+过程层”这一结构模式，而传统变电站则使用“站控层+间隔层”的自动化结构体系。综合自动化变电站以及间隔层经过转变之后，绝大多数的间隔层承担的工作正在慢慢的朝着过程层迁移。结构的变更，使得以IEC61850协议为基础的智能变电站继电保护系统基本功能均汇集于过程层、间隔层以及两者中间过程层网络当中。智能变电站继电保护系统与常规保护相比，主要增加以下设备：电子式互感设备、合并单元、智能终端、交换机以及网络接口等设备及元件。

智能变电站继电保护体系的实质就是借助更先进的电子式互感器完成数字量的精确采集，随后通过合并单元，借助同步时钟将这些信息加以同步整理，之后遵照设定的模式借助网络将其发送到相应的位置。对于保护可控制一侧，智能终端负责执行保护设备的跳闸与合闸命令，并将所接收的命令经过逻辑判断转化为继电器出口，对断路器实施管控，并将与断路器存在一定关联的行为信号进行汇总，转化为数字信号后发送到保护结构中。

2 智能变电站继电保护系统的可靠性计算

2.1 主变保护的可靠性

在主变保护与智能终端、合并单元中采用组网或点对点方式，通过GOOSE网络快速可靠地传输变电站事件。利用SV网络来完成数字采样信息的输送。为了更好的发挥出继电保护装置的作用，增加保护的可靠性，减少因电子元器件损坏引起的误动或者拒动概率，装置采用双AD采样的模式，双通道经过一定算法，互相校验，保证数字采样的准确性和可靠性。在智能化系统中，可采用保护测控一体的装置，一方面能够提升装置的整体可靠性，另一方面能够为系统保护启动提供科学的依据。

2.2 线路保护和母联保护的可靠性

在实施针对线路保护以及母联保护两个环节实施稳定性研究的时候，务必要做好充分的准备工作。以数字化的线路保护装置为例进行分析，数字化的线路保护装置和传统的装置相比，其在系统中的应用，开关量和模拟量的获取都需要通过光纤以太网的通信方式来获取。现如今，在智能化的变电站结构中继电保护装置，与其他设备的接口务必要按照规范标准进行设计，保证互操作性。数字化线路保护最可行的实现方式是：以常规保护逻辑为基础，结合信息数字化采集和输出来提升采样的准确性，从而消除常规CT因饱引起的错误动作，从而提高保护的可靠性。

2.3 母线保护的可靠性

在母线保护的组网模式中，各个间隔的智能终端能够向系统提供刀闸位置，并且通过GOOSE网络，将信号传递到母差保护装置中。在SV组网模式中，需要采用智能终端与合并单元联合的方式，通过IEC61850-9-2协议，进行采样值传输。

3 提高继电保护系统可靠性的措施和建议

3.1 开启源端维护

当前大部分变电站已经实现无人值守，为快速及时处理变电站事故，可考虑在集控中心开启源端维护。智能化变电站通讯是基于IEC61850协议，这一协议具有良好的互操作性，不同设备供应商之间可以互相读写，这就为源端维护提供了实现的基础。仅需在变电站的站控层网络和过程层网络与集控中心之间，开通一个基于IEC61850协议的通道，即可实现。便于继电人员快速处理变电站事故，更有利于准确定位原因，更及时消除隐患，提高变电站运行的可靠性。

3.2 智能变电站继电保护系统智能报警

当前，智能化的变电站中，实现继电保护，需要对变電站中的故障进行预警、检测以及报警。其中智能报警工作比较重要。实现变电站的智能报警，主要分为以下几个环节：

（1）当智能变电站中出现故障时，继电保护装置能够对站内的数据信息进行总结。这个时候，智能报警体系还需针对变电站内部的各个指定时间的信息，数据以及潜在的风险进行分析判断，为整个体系的正常运行创造基础。

（2）电网故障的初步诊断。在电网系统中出现问题时，需要对其进行故障初步判断，在实际判断环节，我们要结合现实情况，采用切实的方法对智能变电站系统数据进行对比，并且需要安排专业的人员来进行此项操作，最终获取较为准确的信息，并提供出比较详细的故障报告。之后我们可以参照多年来实践工作中积累的经验研究引发故障的原因，针对正常运行的智能变电站开展研究，并且将变电站的警报信息划分为几个不同的种类，诸如：问题信息、位置变化信息，运行故障信息等等。

（3）系统的跳闸保护，当系统开关处于打开状态中，保护装置跳闸，信息能够对电网装置问题进行反馈。

4 结束语

电能是民众日常生活、工作、学习必不可少的能源之一。因此，继电保护系统的稳定性成为民众关注的重点。现如今绝大多数的电力网络都已经使用了智能变电站，这个结构在整个电能系统中的作用是非常显著的，智能变电站想要高效的实现稳定的运转，必须要重视继电保护系统性能的改进和提高，继电保护系统实现了信息化和智能化，才能保证智能变电站的正常运行。

参考文献

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[3]汤军.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].低碳世界，2016（30）：75-76.

作者单位

南京南瑞继保电气有限公司 江苏省南京市 211111