【摘要】與傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生了許多變化。本文主要對數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性；研究

一、數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)

數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要由一體化監(jiān)控系統(tǒng)以及層次化保護(hù)系統(tǒng)組合而成。一體化監(jiān)控系統(tǒng)能夠更好的實(shí)現(xiàn)對管理機(jī)的有效運(yùn)用以及為其提供更好的數(shù)據(jù)保護(hù)，促使MMS監(jiān)控與保護(hù)的獨(dú)立，保證其界面的管理更加清晰，如圖1所示。層次化保護(hù)系統(tǒng)主要有站域級控制與保護(hù)，地級廣域級保護(hù)控制與地級繼電保護(hù)裝置。其中，低級繼電保護(hù)主要由就地化線路、智能終端以及集成性智能終端等組成，就地化保護(hù)能夠與電氣實(shí)現(xiàn)直接有效的連接，其本身有著非常高的可靠性；地域級主要由站域保護(hù)和站域級保護(hù)管控共同組合而成，站域級管控的內(nèi)部主要有保信子站、智能診斷、可視化分析以及二次狀態(tài)監(jiān)測等相關(guān)操作。

二、數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的信息流和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（一）同步對時信息

同步對時信息的重要作用是接受北斗系統(tǒng)或者GPS的時鐘信號，其起點(diǎn)為同步時鐘源，主要依靠保護(hù)單元、時間間隔合并單元和智能終端等完成信息發(fā)送。當(dāng)前，變電站對時方法有以下三種：編碼對時、脈沖對時和網(wǎng)絡(luò)對時，其中使用最廣泛的是IRIG碼對時和PTP對時，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會隨著對時方法的變化而變化。

編碼對時和脈沖對時通常是同步時鐘源經(jīng)過對時設(shè)備和傳送介質(zhì)聯(lián)合，具備相應(yīng)的對時網(wǎng)絡(luò)，主要分為分級星型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)等兩種。網(wǎng)絡(luò)對時主要是由交換機(jī)組成的以太網(wǎng)，這種對時不僅可以獨(dú)立組網(wǎng)，還可與其他報文共同使用網(wǎng)絡(luò)，通常是樹狀路徑，具有較高的冗余度。

（二）GOOSE報文信息

這種報文主要是訂閱者和發(fā)布者兩種形式，以此來完成裝置間的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。GOOSE報文在繼電保護(hù)系統(tǒng)中通常是開關(guān)位置、跳合閘等位置信息的介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)智能終端與保護(hù)單元之間的傳送，從而有效控制斷路器。

（三）SV報文信息

該報文主要依靠合并單元、互感器和交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)單元，其中交換機(jī)通常主要虛線方式來表示，因?yàn)槠渚哂胁煌牟蓸觽鬏斠?guī)約間，若是想要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，則不用借助交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)即可。當(dāng)前，國內(nèi)使用最廣泛的規(guī)約有IEC61850-9-2、IEC61850-9-1和IEC60044-7/8等，這三種規(guī)約均具有各自的優(yōu)點(diǎn)和使用特征。

三、增強(qiáng)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的措施

（一）保護(hù)線路

當(dāng)前，我國電力行業(yè)主要借助縱聯(lián)差動的保護(hù)形式來具有針對性的保護(hù)線路，這種保護(hù)形式指的是在裝置設(shè)計時采用后背式和集中式的保護(hù)方法，這兩種保護(hù)方法都能夠采用有效解決措施及時解決配置中出現(xiàn)的問題，為輸電線路安全正常運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。

（二）保護(hù)變壓器

在構(gòu)建輸電系統(tǒng)時，需要事先計算和預(yù)判輸電電路的電壓承受能力，因?yàn)檩旊娋€路電壓承受能力過度或不及都會對其形成一定的傷害，所以應(yīng)該對變壓器系統(tǒng)采取保護(hù)措施，保證輸電線路的電流大小。對電力系統(tǒng)而言，變壓器具有十分重要的作用，可以為變電站繼電保護(hù)提供有力的重要保障。

（三）提高計算系統(tǒng)的可靠性

要信息順利傳送，應(yīng)提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)施性。信息和信息回路通常是直接連接，直接關(guān)系到繼電系統(tǒng)的工作。然而繼電系統(tǒng)又是由多種不同元件和系統(tǒng)組成的，其中某些部分出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常運(yùn)行而出現(xiàn)各種事故。因此，要對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行科學(xué)合理的計算，找出系統(tǒng)各部件之間的關(guān)系，通過計算來提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，減少或避免系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，保證系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。

（四）增加系統(tǒng)冗余性

為更好實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化變電站繼電保護(hù)可靠性的提升，對系統(tǒng)的冗余性進(jìn)行提升非常重要。在進(jìn)行實(shí)際操作時，應(yīng)通過下列措施來實(shí)現(xiàn)：第一，以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站自動化的有效支持，并通過多種模式來更好地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)；第二，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的具體需求來實(shí)施分析，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常是由三個不同的網(wǎng)絡(luò)組合而成，最主要的目的是為了能更好地實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效提升。

四、結(jié)語

在數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性過程中，首要前提就是提高繼電保護(hù)設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性的需求，只有這樣，才可以促進(jìn)數(shù)字化變電站不斷建設(shè)和發(fā)展，在實(shí)際構(gòu)建過程中，需要選擇適當(dāng)合理的計算方法來保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，以此促使該系統(tǒng)有效構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)

[1]李志鵬，賈瑞恒.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性研究[D].南方農(nóng)機(jī)，2018（08）.

[2]楊杰.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性研究[J].電力專欄，2018，41（03）：8～13.

作者簡介：蔣文洪（1975.09—），男，重慶大足人。