錢世偉（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部松山區(qū)供電有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰024000）

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

錢世偉
（國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部松山區(qū)供電有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰024000）

伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我們的生產(chǎn)和生活對(duì)電力系統(tǒng)提出了更高的要求，為了保障變電站繼電的安全性，我們需要對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性的分析，從而提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)進(jìn)一步提高智能變電站供電的質(zhì)量。本文首先介紹了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，然后分析了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性。

智能；變電站；繼電；保護(hù)系統(tǒng)；可靠性；分析

現(xiàn)階段，智能變電站實(shí)現(xiàn)了保護(hù)調(diào)控的一體化，最大限度地促進(jìn)了各個(gè)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，提高了變電站繼電的交互能力，保障了我國(guó)的國(guó)家電網(wǎng)能夠健康、持續(xù)以及穩(wěn)定的工作運(yùn)行，也進(jìn)一步為變電站保護(hù)和控制提供了良好的支持，由于現(xiàn)階段我國(guó)的變電站智能化水平提高，這也就導(dǎo)致一方面變電站工作人員的素質(zhì)未能跟上變電技術(shù)的發(fā)展，另一方面，變電站容易出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，因此，我們需要采取措施對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，計(jì)算變電站的可靠性，提高變電站的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國(guó)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展。

1　智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要是由電子式互感器、合并單元、交換機(jī)、智能終端以及同步時(shí)鐘這五部分組成。智能變電繼電保護(hù)系統(tǒng)的每個(gè)部分都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在變電站繼電保護(hù)的過程當(dāng)中發(fā)揮著其所具有的巨大作用。

1.1電子式互感器

電子式互感器的出現(xiàn)將電磁結(jié)構(gòu)升級(jí)為電子傳感頭結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了保護(hù)系統(tǒng)電路的集成化，順應(yīng)了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化以及數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。電子式互感器主要有兩種形式：一種是有源型電子式互感器，另一種是無源型電子式互感器，有源型電子式互感器憑借著其輕小的特點(diǎn)受到廣泛的應(yīng)用。電子式互感器在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用為保護(hù)系統(tǒng)提供了良好的保障，同時(shí)它也為智能變電站繼電保護(hù)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，推動(dòng)了我國(guó)變電站繼電保護(hù)朝著智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展進(jìn)步。

1.2合并單元

合并單元是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，它的產(chǎn)生與電子式互感器的產(chǎn)生具有很大的聯(lián)系。合并單元實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息之間的組合，通過加工處理，使得信息完整系統(tǒng)的傳輸給保護(hù)系統(tǒng)，這種方式在智能變電站繼電保護(hù)中的應(yīng)用使得復(fù)雜的接線工作簡(jiǎn)單化，同時(shí)在很大程度上降低了接線的成本，很好的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

1.3交換機(jī)

交換機(jī)是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)和關(guān)鍵，相比于傳統(tǒng)的電纜傳輸信息，交換機(jī)通過以太網(wǎng)對(duì)信息進(jìn)行傳輸，為數(shù)據(jù)資料的輸送提供安全的通道，同時(shí)交換機(jī)通過交換數(shù)據(jù)、地址表等信息，使得交換管理更加的便捷化，從而進(jìn)一步提高了信息傳遞的有效性。

1.4智能終端

“智能終端作為一次設(shè)備側(cè)的智能組件，主要功能是：一方面接受從保護(hù)裝置傳來的跳和闡命令，用以對(duì)斷路器進(jìn)行斷控制；另一方面是將斷路器的實(shí)時(shí)信息上傳至測(cè)控裝置或站控層，使得遠(yuǎn)方工程師實(shí)時(shí)接收到斷路器的運(yùn)行狀態(tài)?！敝悄芙K端與傳統(tǒng)的定期檢修和預(yù)防測(cè)驗(yàn)不同，它以實(shí)時(shí)檢修和智能控制為目標(biāo)，通過對(duì)相關(guān)設(shè)備內(nèi)部的溫度、運(yùn)行狀態(tài)以及電磁等進(jìn)行檢測(cè)和分析，實(shí)時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，從而提高設(shè)備的可靠性。

1.5同步時(shí)鐘

同步時(shí)鐘在變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得變電站實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的時(shí)序和基準(zhǔn)，在智能化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生事故之后，我們能夠通過網(wǎng)絡(luò)通信的方式將故障發(fā)生的相關(guān)資料及時(shí)的準(zhǔn)確的傳輸給智能化變電站繼電控制的中心，從而為智能化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的維修和調(diào)控提供良好的數(shù)據(jù)支持。

2　智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性主要從可靠度和可用度兩個(gè)方面分析。可靠度是指在一定的環(huán)境和時(shí)間條件下，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)完成相關(guān)功能的概率；可用度是指變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，相關(guān)的維修系統(tǒng)會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，我們將智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)處在正常穩(wěn)定狀態(tài)下的規(guī)律成為可用度。

對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析的時(shí)候可以采用蒙特卡羅模擬法、可靠性框圖法等進(jìn)行可靠性分析，并對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性方面的計(jì)算。在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性計(jì)算的過程當(dāng)中，首先，由于智能終端與合并單元等都是采用的組網(wǎng)，GOOSE雙網(wǎng)以跨接的方式對(duì)智能變電站繼電進(jìn)行保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)信息的收集以及命令的傳輸，對(duì)于采樣值的數(shù)據(jù)資料等主要是在相關(guān)的協(xié)議通過SV網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的傳輸，另外為了提高系統(tǒng)整體的可靠性，我們采用保護(hù)和測(cè)控兩種CPU相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)智能變電站“保護(hù)測(cè)控一體化”。其次，采用數(shù)字化的組網(wǎng)方式進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，我們可以通過以太網(wǎng)把相關(guān)裝置的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和收集，并用GOOSE接口和SV接口相結(jié)合的方式，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行輸入和輸出，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站的數(shù)字化，為智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的計(jì)算和分析提供技術(shù)支持和保障。最后，采用“母線保護(hù)組網(wǎng)模式”把采樣值得相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)智能終端，進(jìn)而再將信息傳到母差保護(hù)裝置。

［1］孫福壽，汪雄海.一種分析繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的算法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006（16）.

［2］陳少華，馬碧燕，雷宇，桂存兵.綜合定量計(jì)算繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007（15）.

［3］趙曼勇，周紅陽，陳朝暉，龔建平，王麗，徐振宇，姚斌.廣域一體化繼電保護(hù)系統(tǒng)方案［J］.南方電網(wǎng)技術(shù)，2009（06）.

［4］蔡曉燁，房鑫炎.網(wǎng)格計(jì)算在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.水電能源科學(xué)，2006（06）.

［5］叢偉，潘貞存，鄭罡，段昊，施嘯寒.配電線路全線速切繼電保護(hù)系統(tǒng)研究及通信延時(shí)的測(cè)量分析［A］.中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（中冊(cè)），2008.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.111