智能变电站继电保护中的关键技术分析

智能变电站继电保护中的关键技术分析

庞博

廊坊供电公司 河北 廊坊 065000

摘要：电力系统继电保护技术的核心在于它在某种程度上反映了电网的工作状态。新一代智能变电站以“智能化设备与综合服务系统”为特点，从专业的设计到整体的综合设计，从一次设备到一次智能的转变，是先进适用技术的集成应用。在智能变电站运行过程中，必须要将相关的信息准确地记录下来，并且合理利用这些数据的特性，以便对电力系统运行状况进行全面监测。

关键词：智能变电站；继电保护；关键技术；有效应用

继电保护需要随着电力系统负荷加重的实际情况，研究技术在应用中的实施状况，及时发现影响电力系统运行的威胁因素，快速升级继电保护技术，由此可以提高电力系统运行的稳定性，防止电网在运行中出现安全问题，也是电力企业在十四五时期，必须大力推进的工作。通过较为可靠、合理的继电保护技术，可以满足电力企业在输送电方面的要求。

1 智能变电站中的继电保护系统特点

电力企业在变电站运行中基于管理便利需求，建立智能变电站，通过智能操控方式提高变电站各类管理工作的有效性。智能变电站通过光纤可以实现设备的动态控制，通过光纤建立变电站层和过程层，由此随着变电站各类活动的运行，实现高效操控，保证各项活动在较短的时间完成运行任务，可以实现该操作的原因，在于继电保护系统该系统主要由智能终端、合并单元、同步时钟、交换机、电子式互感器组成，满足继电保护系统功能需要。每一独立装置均承担各自的任务，同时彼此间功能独立，可以为智能变电站生产活动运行提供支撑。在电子通信网络技术的操控下，实现智能操作，提高变电站各类活动的自动化程度，以数字化形式处理变电站各类设备运行数据，实现数据的集成，还可以快速推进设备维护工作，完成检修任务。在电子式互感器的运行中，可以收集变电站运行数据，掌握变电站各类设备的运行情况，通过对电压、电流等数据的收集和调整，从而实现变电站内部状况的准确判断，给出有效的操控方式，提高变电站各类系统运行的稳定性。

2 智能变电站继电保护系统架构

“层次化保护体系”“一体化监控系统”为继电保护系统主要的两个结构。（1）层次化保护体系包括地级继电保护装置、站域级保护与控制等。前者线路与电气直接联系，所以其具有较高可靠性。因此，继电保护系统的可靠性也就得到了保障。站域级继电保护隶属于子系统，但其中蕴含着多个物理设备，所以，能够灵活在不同物理设备中进行相关功能的配置，因此，其可在一定程度上提高继电保护系统的可靠性。（2）一体化监控系统可借助管理机制获得保护数据。同时，保护MMS与监控MMS网为分离状态，因此其界面管理相对清晰，相关工作人员可结合选择分开或集中管理。

3 智能变电站的继电保护技术应用

3.1 线路继电保护技术

智能变电站继电保护技术是指利用计算机、微机等设备，实现对电网运行状态的实时监控。继电保护会涉及到大量的数据，其中包含一次设备数据、保护设备自身信息、定值数据、故障计算数据等。而常规的传输线路则相对来说较为简单，它的主要功能就是将电能转换为电磁波，然后传输到相关的人员手中，但由于它的智能化程度并不高，所以在电网出现故障的时候，必须通过数字化技术来进行处理。

3.2 防误操作库

防误操作库能够为继电保护装置的运作提供信息化、网络化支持。在电力系统防误操作中防误操作库建设是关键内容，借助防误数据库中的数据信息能够为技术人员的系统操作和维护管理做出科学、精准的判断，为变电站的稳定运行提供长远、可持续的支持。防误操作信息库运作时主要包括：（1）错误操作信息库。错误操作信息库是对技术人员错误操作行为的综合汇总分析，能够根据变电站的运行发展需要从数据库中调取关键信息。数据库系统内部存储了大量的错误信息，整合应用此类数据信息能够为技术人员维护管理变电站系统以及变电站系统运行的有效性和安全性提供数据支撑；（2）错误操作补救规则数据库。部分继电保护装置内部还未配备拦截信息的设备，易导致设备使用失灵的情况。为了能够保证系统设备应用的安全性和稳定性，需要技术人员能够对设备使用存在的问题进行判断分析，采取对应的解决措施。

3.3 自适应继电保护技术

在智能变电站大范围普及的背景下，电力企业在变电站各类工作开展时，可以借助智能化程度较高的自适应继电保护技术，处理变电站内部各类工作，利于活动的稳定推进。如果遇到问题快速检查设备，通过检测数据进行评估，能够判断设备的使用状态，还可以通过获得的信息进行调控。传统变电站遇到设备问题，需要对设备进行检测，逐步缩小故障范围，即便发现故障位置也无法快速进行处理，不能在故障出现的第一时间进行控制。自适应继电保护技术可以随着变电站内部设备的运行进行监控，将故障发生时间和调整时间的差距控制在最低值。在技术应用下，可以自动发现系统设备的异常情况，根据程序进行调控。在自适应的过程中，完善系统参数，使变电站快速恢复运行。自适应保护技术在智能变电站中应用一段时间，从目前反馈的信息了解到，该技术在设备故障处理方面具备较高的灵活性，成为智能变电站设备管理的常用技术，可以为继电保护设备可靠运行提供帮助。

3.4 直流控制保护、电力电子设备控制保护

新型电力系统是交直流混合的电力系统，电网可再生能源大规模接入、电力电子化特征日趋凸显，对智能变电站的直流控制保护、电力电子控制保护的研究如火如荼。对于直流控制保护，还处于提高直流二次系统的可靠性、模块化以及标准化，建立直流控制保护可靠性评价系统，开发换流站全系AR、VR实景展示及故障反演系统的阶段，相关柔性直流保护新技术探究。例如超高速保护、有功无功协同控制策略等需深入探究后进行实际验证；对于电力电子控制保护，仍需深度推进故障暂态量的故障预警与保护、分布式电源接入的快速保护、超导输电保护等前瞻性技术研究，提升技术水平，从而满足未来电网的安全防护需求。

3.5 整组测试

整组测试其实是需要进行合并单元的，实现保护测控，智能终端及其网络组成的保护系统的功能正确性，大部分项目采用传统测试方法。具体的测试方法为：如果智能变电站采用常规的电磁式或者电容分压式互感器，则需要用传统模拟信号测试仪进行检查；如果是电子式互感器，则需要采用数字化的测试仪进行检查。智能变电站的继电保护检修首先将检修软压板切换到使用状态，然后将其他软压板处在退出运行状态。而在传统变电站需要将对应的端子断开，电缆拆掉。传统变电站没有上面的单元，只连接各自保护的设备，因此设备故障时波及范围较小，通过使用对应的保护装置可以实现对智能变电站系统的保护以及对电路信息系统的保护。

4 结束语

综上所述，智能变电站保护系统拥有更高安全性能，也可满足当下需求，进一步提高电力企业服务水平。但因其采用了全新设备及技术，而继电保护系统发挥着至关重要的作用，所以其是否可靠成为社会各界的关注的问题。上述就其可靠性分析方法进行了分析，相关工作人员可将其利用起来进行计算、分析，提出了五个进一步提升继电保护系统可靠性的策略，相关工作人员可将其运用起来。同时，相关工作人员可将通过落实相关要点为继电保护系统的可靠运行提供保障，进一步推动智能变电站的发展。如此，便可提升继电保护系统可靠性，发挥继电保护系统的效用，推动智能变电站发展。

参考文献：

[1]孙海文,马登秀,马涛.智能变电站继电保护中的关键技术分析[J].电子技术,2023,52(06):294-295.

[2]汪柯颖.智能变电站继电保护检测和调试技术分析[J].电子元器件与信息技术,2023,7(04):83-86.

[3]孟鑫.智能变电站继电保护优化研究[J].光源与照明,2022(11):128-130.