葉秉森++仇孝國++劉永強

摘 要伴著社會科學(xué)技術(shù)水平的大幅度提升，帶動了智能化電網(wǎng)理念的創(chuàng)新發(fā)展，并隨著這項技術(shù)的快速進步，其被人們大范圍的使用到了智能變電站項目的建造中，其內(nèi)部設(shè)置的繼電保護體系的穩(wěn)定性已經(jīng)成為專業(yè)人員探究的核心部分。這片文章圍繞智能變電站繼電保護系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)展實施深入的探究，并且對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的安全性實施分析。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 繼電保護系統(tǒng) 可靠性

電力體系是現(xiàn)如今國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的主要主動力，伴著電力技術(shù)水平的大幅度提升，帶動了整個電力網(wǎng)絡(luò)的不斷完善，國內(nèi)的電力系統(tǒng)正在朝著更加優(yōu)化的方向發(fā)展，這也是繼電保護系統(tǒng)的真正所用。智能電力項目在設(shè)置繼電保護結(jié)構(gòu)的時候打破了以往的方法將自動化信息技術(shù)引用進來，最后就是促使變電站實現(xiàn)了智能化的繼電保護。選擇繼電保護設(shè)備時要以可靠性和靈敏度做為首選指標(biāo)，只有設(shè)備性能好才能保證變電站的運行正常，各個智能化設(shè)備才能滿足變電站的實際工作需要，變電站的繼電保護系統(tǒng)才可以保證安全性。

1 智能變電站繼電保護系統(tǒng)構(gòu)成

以IEC61850協(xié)議為基礎(chǔ)的智能變電站采用“站控層+間隔層+過程層”這一結(jié)構(gòu)模式，而傳統(tǒng)變電站則使用“站控層+間隔層”的自動化結(jié)構(gòu)體系。綜合自動化變電站以及間隔層經(jīng)過轉(zhuǎn)變之后，絕大多數(shù)的間隔層承擔(dān)的工作正在慢慢的朝著過程層遷移。結(jié)構(gòu)的變更，使得以IEC61850協(xié)議為基礎(chǔ)的智能變電站繼電保護系統(tǒng)基本功能均匯集于過程層、間隔層以及兩者中間過程層網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。智能變電站繼電保護系統(tǒng)與常規(guī)保護相比，主要增加以下設(shè)備：電子式互感設(shè)備、合并單元、智能終端、交換機以及網(wǎng)絡(luò)接口等設(shè)備及元件。

智能變電站繼電保護體系的實質(zhì)就是借助更先進的電子式互感器完成數(shù)字量的精確采集，隨后通過合并單元，借助同步時鐘將這些信息加以同步整理，之后遵照設(shè)定的模式借助網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送到相應(yīng)的位置。對于保護可控制一側(cè)，智能終端負責(zé)執(zhí)行保護設(shè)備的跳閘與合閘命令，并將所接收的命令經(jīng)過邏輯判斷轉(zhuǎn)化為繼電器出口，對斷路器實施管控，并將與斷路器存在一定關(guān)聯(lián)的行為信號進行匯總，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送到保護結(jié)構(gòu)中。

2 智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性計算

2.1 主變保護的可靠性

在主變保護與智能終端、合并單元中采用組網(wǎng)或點對點方式，通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)快速可靠地傳輸變電站事件。利用SV網(wǎng)絡(luò)來完成數(shù)字采樣信息的輸送。為了更好的發(fā)揮出繼電保護裝置的作用，增加保護的可靠性，減少因電子元器件損壞引起的誤動或者拒動概率，裝置采用雙AD采樣的模式，雙通道經(jīng)過一定算法，互相校驗，保證數(shù)字采樣的準(zhǔn)確性和可靠性。在智能化系統(tǒng)中，可采用保護測控一體的裝置，一方面能夠提升裝置的整體可靠性，另一方面能夠為系統(tǒng)保護啟動提供科學(xué)的依據(jù)。

2.2 線路保護和母聯(lián)保護的可靠性

在實施針對線路保護以及母聯(lián)保護兩個環(huán)節(jié)實施穩(wěn)定性研究的時候，務(wù)必要做好充分的準(zhǔn)備工作。以數(shù)字化的線路保護裝置為例進行分析，數(shù)字化的線路保護裝置和傳統(tǒng)的裝置相比，其在系統(tǒng)中的應(yīng)用，開關(guān)量和模擬量的獲取都需要通過光纖以太網(wǎng)的通信方式來獲取?，F(xiàn)如今，在智能化的變電站結(jié)構(gòu)中繼電保護裝置，與其他設(shè)備的接口務(wù)必要按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，保證互操作性。數(shù)字化線路保護最可行的實現(xiàn)方式是：以常規(guī)保護邏輯為基礎(chǔ)，結(jié)合信息數(shù)字化采集和輸出來提升采樣的準(zhǔn)確性，從而消除常規(guī)CT因飽引起的錯誤動作，從而提高保護的可靠性。

2.3 母線保護的可靠性

在母線保護的組網(wǎng)模式中，各個間隔的智能終端能夠向系統(tǒng)提供刀閘位置，并且通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)，將信號傳遞到母差保護裝置中。在SV組網(wǎng)模式中，需要采用智能終端與合并單元聯(lián)合的方式，通過IEC61850-9-2協(xié)議，進行采樣值傳輸。

3 提高繼電保護系統(tǒng)可靠性的措施和建議

3.1 開啟源端維護

當(dāng)前大部分變電站已經(jīng)實現(xiàn)無人值守，為快速及時處理變電站事故，可考慮在集控中心開啟源端維護。智能化變電站通訊是基于IEC61850協(xié)議，這一協(xié)議具有良好的互操作性，不同設(shè)備供應(yīng)商之間可以互相讀寫，這就為源端維護提供了實現(xiàn)的基礎(chǔ)。僅需在變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)與集控中心之間，開通一個基于IEC61850協(xié)議的通道，即可實現(xiàn)。便于繼電人員快速處理變電站事故，更有利于準(zhǔn)確定位原因，更及時消除隱患，提高變電站運行的可靠性。

3.2 智能變電站繼電保護系統(tǒng)智能報警

當(dāng)前，智能化的變電站中，實現(xiàn)繼電保護，需要對變電站中的故障進行預(yù)警、檢測以及報警。其中智能報警工作比較重要。實現(xiàn)變電站的智能報警，主要分為以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）當(dāng)智能變電站中出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置能夠?qū)φ緝?nèi)的數(shù)據(jù)信息進行總結(jié)。這個時候，智能報警體系還需針對變電站內(nèi)部的各個指定時間的信息，數(shù)據(jù)以及潛在的風(fēng)險進行分析判斷，為整個體系的正常運行創(chuàng)造基礎(chǔ)。

（2）電網(wǎng)故障的初步診斷。在電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)問題時，需要對其進行故障初步判斷，在實際判斷環(huán)節(jié)，我們要結(jié)合現(xiàn)實情況，采用切實的方法對智能變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行對比，并且需要安排專業(yè)的人員來進行此項操作，最終獲取較為準(zhǔn)確的信息，并提供出比較詳細的故障報告。之后我們可以參照多年來實踐工作中積累的經(jīng)驗研究引發(fā)故障的原因，針對正常運行的智能變電站開展研究，并且將變電站的警報信息劃分為幾個不同的種類，諸如：問題信息、位置變化信息，運行故障信息等等。

（3）系統(tǒng)的跳閘保護，當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)處于打開狀態(tài)中，保護裝置跳閘，信息能夠?qū)﹄娋W(wǎng)裝置問題進行反饋。

4 結(jié)束語

電能是民眾日常生活、工作、學(xué)習(xí)必不可少的能源之一。因此，繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為民眾關(guān)注的重點?，F(xiàn)如今絕大多數(shù)的電力網(wǎng)絡(luò)都已經(jīng)使用了智能變電站，這個結(jié)構(gòu)在整個電能系統(tǒng)中的作用是非常顯著的，智能變電站想要高效的實現(xiàn)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，必須要重視繼電保護系統(tǒng)性能的改進和提高，繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)了信息化和智能化，才能保證智能變電站的正常運行。

參考文獻

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作者單位

南京南瑞繼保電氣有限公司 江蘇省南京市 211111