智能变电站继电保护系统可靠性丁建国

智能变电站继电保护系统可靠性丁建国

丁建国

国网山西省电力公司忻州供电公司山西忻州034000

摘要：为从根本上提升智能变电站系统在实际应用过程中的经济效益及安全效益，电力系统相关工作者就应对智能变电站设备进行积极的调控，并着重对机电保护的信息、访问及通信网络系统进行统一的整合，并以此明确智能变电站系统对继电保护的影响，充分发挥出智能变电站系统的积极作用。本文基于智能变电站继电保护系统可靠性展开论述。

关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性

引言

由于电力系统建设的不断完善，供电网络的规模和电压等级不断提高，所以对电力系统的安全性、可靠性提出了更高要求。电力行业为人们提供高质量、安全和经济的电能是当前首要解决的问题，智能电网建设是国家提出的战略布局，智能变电站是把通信网络技术和控制技术进行结合的产物，二次系统在信息传输模式上产生了很大的转变，实现了对变电站运行信息进行采集、测量、保护及控制等功能，可以与电网自动化进行结合，为实现在线分析决策和智能调整提供依据。

1智能变电站和继电保护概述

1.1智能变电站

所谓智能变电站实际上是一种在电子通信网络行业中建立在二次系统之上的一种对信息测量、采集和控制进行集成的模式，主要应用于实现电网的数字化、智能化控制。智能变电站的特征在于数据采集模式为数字化形式，利用网络进行信息交互以及智能化设备检修模式。和传统的变电站相比，智能变电站实现了自动化管理，在效率和信息传递等方面优势明显。

1.2智能变电站继电保护

和传统的继电保护模式有所不同的是智能变电站控制层和间隔层体系结构不同。在智能变电站中所使用的继电保护的保护单元最重要的是交换机、网络接口、智能终端等。通过智能变电站可以将所采集的信息在保护装置终端进行汇总，并实现信息的实时反馈，大大提高了工作的效率以及安全保障。

2智能变电站继电保护系统可靠性分析

实现对继电保护系统的可靠性分析是对继电保护最基本的要求，要求继电保护不发生误动、不拒动。建立分析模型作为当前对智能变电站继电保护系统可靠性分析的必要环节，主要包括模拟法、解析法两种。所谓继电保护系统的可靠性分析，更加侧重对电力系统安全、稳定运行关键指标的分析，通过加强对智能变电站继电保护系统的智能元件、整体系统进行分析，进而提高继电保护系统的可靠性。为分析智能变电站继电保护系统可靠性，需要组建可靠性数学模型。组建模型的方法很多，蒙特卡罗模拟比较常见，主要是采用计算机实现控制元件的随机选用，可以对继电保护系统进行抽样检测，从而对失效的概率进行统计分析，然后再通过系统实现对可靠性的计算。该种建模方式并不适用于所有的智能变电站，特别电气元件复杂的电站系统。马尔柯夫模型用于复杂电站系统，会使模型变得更为繁杂，无法很好地解决问题。可靠性图框法可以实现复杂智能电站系统的数学模型建立，模型结构虽然简单，但可以实现对变电站系统电气元件相互逻辑关系的划分，计算较简单，结合智能电站过程层以及GOOSE报文结构，组建起继电保护可靠性模型。

3提高智能变电站继电保护系统可靠性方案

3.1过程层继电保护的重要性

迅速跳闸是该阶段最为重要的系统功能，该过程对于变电站母线、变压器以及输电电路等可以实现全方位保护。在进行保护功能设定的时候应该做到的是将设备保护和系统保护体系的设定尽量简单。当保护过程中所存在的波动比较的时候才能保证在实际运行的时候如果出现变化不会影响继电保护，这也是体现继电保护稳定性的方面之一。但是在进行继电保护的时候一次设备较多，因此在保护方案设定的时候要将开关和其他必要硬件进行区分，将其进行独立保护。同时可以做到利用不同的开关实现多项控制，实现系统电流的综合控制。

3.2进一步提高软件系统的可靠性以增强继电保护系统的可靠性

在当前网络通信技术飞速发展的时代背景下，智能变电站继电保护系统在一定程度上对网络技术的要求也逐渐增多。为了更好地在这种依赖上实现安全运行，需要提高软件系统的整体可靠性。在具体操作上，可以使用插值算法来代替时钟源，通过对时钟源发出同步对时信息流，将光纤同步到智能电子设备中，以确保智能电子设备的安全正常运行。同时，可以使用软件积分的形式来增强报文信息的可靠性。SV报文作为继电保护系统保护单元的数据报文，能够对整个保护系统产生较大的影响。通过使用软件积分，能够对数据采集器以及保护系统中的电子设备的功率损耗进行了解，增强保护系统维修的精确性，进而实现继电保护系统的可靠性目标。

3.3变压器安全稳定性强化

在智能变电站长期运行状态下，电压是按照电力系统的要求，严格控制在规定范围内，要想保证电力系统运转安全，就必须使电压值控制在规定范围之内。但在具体操作方面，很容易受诸多不确定因素影响，导致电压过高抑或是过低，不利于电力系统安全平稳运行。在这种情况下，应调节变电站电压。所以，提高智能变电站继电保护的可靠性，可以实现继电保护性能的安全与稳定。对智能变电站继电保护强化的过程中，要合理设置配电保护分布式配置，优化变压器继电保护的运行方式。这样一来，即可保证变压器承受压力被有效分散，以免调节变压器电力的过程中受压力过大影响而引发严重的安全问题，全面提升智能变电站继电保护安全稳定效果。除此之外，在后置装备继电保护实际运转期间，作为操作人员则要借助集中式配置方式，综合考虑电力运行环境状况，科学采用相应的措施，实现智能变电站继电保护运行的安全性与稳定性。

3.4继电保护系统线路维护

在提高智能变电站继电保护可靠性方面，要有效维护系统线路，最主要的原因就是系统线路会影响继电保护的安全性。为此，操作人员在智能变电站继电保护可靠性提升方面，需借助纵联差动方法维护线路，以实现智能变电站继电保护可靠性的增强。通常来讲，纵联差动维护的方式包括2个方面，即集中式与后背式。但不管采用哪一种维护方式，都可以充分发挥智能变电器继电保护功能，并在检测可靠性方面，不断增强维护效果。通过智能变电站继电保护线路的有效维护，可以全面提高系统可靠性，最主要的原因就是继电保护系统线路可以有效控制不同压值电压，通过维护继电保护系统的线路，可以优化检测电力运作效果，为继电保护系统可靠性的提升奠定坚实基础。在智能变电站系统应用过程中，为进一步提升其自身的可靠性与安全性，工作人员还应在原有的基础上加强对线路故障的维护，并结合相关检测措施，将其控制在一定间隔单元当中，从而做到从根本上控制与监督电力系统在总体运行的情况。

结束语

综上所述，随着近年来我国电网建设事业的快速发展，在信息技术深入发展的今天，智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行，加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，从硬件系统与软件系统中，采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性，进而为我国电力事业的发展提供安全保障。

参考文献

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