電力系統(tǒng)智能電站繼電保護技術

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摘要：近年來，在我國科技和經濟的快速發(fā)展背景下，我國電力事業(yè)也取得了良好的發(fā)展成績，促使國家電網的規(guī)模逐漸擴大。在電力系統(tǒng)中，變電站作為其重要構成部分，只有保證其能夠安全、穩(wěn)定、可靠的運作，就能在很大程度上確保電力系統(tǒng)的正常運轉。現(xiàn)階段，隨著智能技術的廣泛應用，其在變電站繼電保護中也發(fā)揮了巨大的作用，促使電力系統(tǒng)向著智能化轉變。因此，本文主要闡述智能變電站相關信息，并分析電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護技術，并探究實現(xiàn)智能變電站繼電保護技術優(yōu)化的策略。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；智能變電站；繼電保護技術

在人們生活水平不斷提升的情況下，人們對電能的需求也越來越高，這在一定程度上促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展，逐漸將智能變電站應用于電網建設中。智能變電站繼電保護系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、可靠地運行，會對整個電力系統(tǒng)的運行造成直接的影響，需要提高對智能變電站研究的重視程度，加強研究繼電保護技術的應用，對實際電力系統(tǒng)發(fā)展具有良好的意義。

1智能變電站相關信息

1.1智能變電站概念

智能變電站主要是應用具有先進性、環(huán)保性和集成性的智能設備，根據(jù)數(shù)字化、網絡化、信息化、自動化等技術，能夠自動實現(xiàn)信息搜集、測量、保護、計算、控制、檢測等功能，而且還具智能化調節(jié)和控制、在線分析決策等功能的新型變電站。

1.2智能變電站的優(yōu)勢

第一，環(huán)保效果優(yōu)。應用智能變電站不需要在建設運行過程中使用傳統(tǒng)的電纜，只需要利用光線電纜就能實現(xiàn)連接。同時，在變電站內部設置了大量的具有低能耗、集成化的電子設備，并淘汰了充油式互感器，而是應用電子互感器替代，這種互感器能夠有效減少能源消耗，進而降低變電站的運行成本，發(fā)揮低碳環(huán)保作用。第二，交互性優(yōu)。應用智能變電站能夠實現(xiàn)信息自動化收集和分析，并在變電站內部實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和上傳，進而能夠在其他系統(tǒng)中實現(xiàn)信息互通，加強各個變壓器之間的聯(lián)系，確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。第三，可靠性高。電力系統(tǒng)只有具備可靠性才能滿足人們的用電需求，保證用電質量。應用智能變電站，不僅能夠確保電力系統(tǒng)實現(xiàn)高效運行，還能減少各種事故問題的發(fā)生，始終保證用電的穩(wěn)定性。

2智能變電站繼電保護中存在的問題

2.1繼電保護安全性不高

在智能變電站中，繼電保護系統(tǒng)具有較強的復雜性，其中含有各種電子設備和裝置，對于相關運行管理人員而言，科學合理地應用這些電子設備和裝置存在較大的難度，比如，網絡交換裝置和時間同步裝置，不僅是繼電保護系統(tǒng)的重點內容，也是保護過程中常出現(xiàn)問題的裝置。

2.2在線檢修準確性不高

智能變電站繼電保護系統(tǒng)中光纖假如性能穩(wěn)定性較差，將會對該系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行造成影響。如果光纖受損損壞，這時，智能變電站中的保護設備、智能終端設備的繼電保護功能就會失效。這種情況發(fā)生的主要原因在于智能變電站繼電保護系統(tǒng)的在線檢修準確性不高，為了確保智能變電站穩(wěn)定運行，需要加強檢修和檢查，提升檢修的準確性。

3電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護技術

3.1智能變電站過程層繼電保護技術

（1）線路繼電保護技術。對于電力系統(tǒng)運行來說，線路繼電保護工作的質量會對線路能否安全運行造成直接影響。加強對線路繼電保護的重視程度，能夠在一定程度上保證線路運行的穩(wěn)定性。因此，在對電力系統(tǒng)中智能變電站線路進行繼電保護的過程中，應該對變電站的實際情況進行監(jiān)督和監(jiān)控，了解變電站運行各個階段的情況，及時通過智能監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障問題并通過系統(tǒng)發(fā)出警報，相關人員及時處理故障問題，保證線路的穩(wěn)定性。另外，智能變電站中線路保護一般采用線路縱連的保護裝置實現(xiàn)保護作用，并通過線路縱連差動保護和縱連距離保護兩種方式，實現(xiàn)繼電保護。（2）母線繼電保護技術。針對智能變電站而言，母線繼電保護主要是采用分布式設計，在每個裝置間隔之間應用獨立母線保護的方式實現(xiàn)繼電保護。假如智能變電站為110KV，在進行母線繼電保護設計的過程中，可以采用分段保護的方式，促使合并單元和保護單元之間的有效連接，并和智能終端相連接起來，應用網絡技術進行系統(tǒng)信息交換和共享，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、分析等功能，最終通過跳閘動作保護線路。（3）變壓器繼電保護技術。智能變壓器中應用變壓器繼電保護技術主要是對其中的相關元件進行保護。一般智能變壓器的保護裝置是采用分布式過程配置，在運行過程中，采用差動保護措施，進而在后備部分安裝時應用集中方式，這樣能夠盡可能提升繼電保護技術的保護效果。其中，非電量保護作為變壓器繼電保護的重點功能模塊，在應用集中方式對變壓器進行保護時，應該確保該保護部分能夠單獨安裝，并能夠和電纜、繼電保護裝置實現(xiàn)有效連接。這樣就能夠保證變壓器在運行過程中不會受到環(huán)境的影響，實現(xiàn)非電量保護部分的自動切入，促使斷路器產生跳閘命令，并通過光纖電纜傳到網絡線路中，實現(xiàn)整個變壓器的差動保護，這樣能夠保證整體變壓器系統(tǒng)保持跳閘狀態(tài)，避免其他因素對線路運行造成干擾，確保變壓器能夠安全穩(wěn)定的運行，還能保證線路的安全。

3.2狀態(tài)監(jiān)測保護技術

一般電力系統(tǒng)中智能變電站繼電保護主要是不同設備在相應條件下能夠對關鍵模擬量狀態(tài)開展監(jiān)測工作。在該監(jiān)測工作過程中，能夠應用不同方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸。在狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)中，能夠對信息進行緩存處理，并對數(shù)據(jù)信息進行分析和整理，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和規(guī)律等，對變電站的運行狀態(tài)進行評價。在實際應用該保護技術時，有以下幾點問題需要加強關注。第一，要想將狀態(tài)監(jiān)測保護技術的價值發(fā)揮出來，就需要保證信息在傳輸過程中的安全性和穩(wěn)定性，促使其能夠傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)中，在利用計算機技術對數(shù)據(jù)信息進行分析。第二，在通常情況下，智能變電站中采用的狀態(tài)監(jiān)測保護技術會采用不同裝置實現(xiàn)信息傳輸，比如，測控裝置信息傳輸方式和網絡分析器裝置信息傳輸方式等。為了提升實際信息傳輸?shù)男Ч梢詫煞N裝置結合起來綜合應用。第三，由于狀態(tài)檢修需要以數(shù)據(jù)信息為依據(jù)，而這些數(shù)據(jù)信息只有設備運行才能產生。因此，在進行數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，針對信息突變的頻率，要準確制定信息傳輸時間，并將其控制在合理標準范圍內。假如信息突變頻率較小，不需要設置傳遞時間；假如信息突變頻率較大，而且數(shù)據(jù)變化較為顯著，這時，就需要應用實時傳遞的方式實現(xiàn)信息傳輸。

3.3過流電限定保護技術

在電力系統(tǒng)智能變電站運行時，經常會出現(xiàn)電流過載的情況，并在該情況的影響下，出現(xiàn)電力系統(tǒng)外部電路短路問題，假如電流超出負荷，那么，就會導致外部電路發(fā)生故障問題，而且還會出現(xiàn)跳閘的情況，對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成直接影響。因此，在智能變電站建設階段，要充分考慮上述問題的存在，科學合理地采用過流電限定保護技術，從而保證變電站能夠安全運行。假如出現(xiàn)了電流超負荷的情況，該保護技術能夠立即向智能變電站終端系統(tǒng)發(fā)出警報，然后，系統(tǒng)就會根據(jù)警報信息采取自我保護措施，進而保證繼電保護的安全性。

3.4正常情況下繼電保護運行維護技術

智能變電站在運行狀態(tài)下采用的繼電保護運行維護技術，是保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的關鍵。繼電保護運行維修技術一般由相關保護裝置和系統(tǒng)所構成。其中，保護裝置包括繼電保護裝置、報文分析裝置、網絡交換機等，系統(tǒng)主要是智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)。在具體應用該技術時，相關技術和管理人員應該加強巡視和管理，確保技術保護功能能夠正常發(fā)揮。相關技術人員可以應用電子設備創(chuàng)建信息管理系統(tǒng)，利用信息技術實現(xiàn)運行信息收集和整理，當線路出現(xiàn)故障問題時，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報，相關維修要根據(jù)流程對故障問題進行處理。在處理故障的過程中，系統(tǒng)可以將故障問題通過參數(shù)、電子數(shù)據(jù)等方式存儲在網絡中，方便維修人員操作。另外，還需要嚴格根據(jù)IEC61850標準內容，全面檢測繼電保護裝置，并將檢測結果記錄在網絡終端中，維修人員可以利用網絡交換機查詢相關問題，提升維護的有效性，避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)運行故障。

4結語

總之，隨著科學技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐漸應用智能變電站實現(xiàn)電力運輸，這對保護電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性等有著重要的價值。因此，需要加強對智能變電站繼電保護技術的研究和分析，特別是變電站過程層、狀態(tài)監(jiān)測、過流電限定保護、繼電保護運行維護等技術的研究，提升智能變電站的保護功能，促使電力系統(tǒng)能夠長期保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)，促使我國電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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作者：易妍 張靜 單位：國網浙江省電力有限公司培訓中心