劉俊 覃璇

摘要：隨著微機(jī)繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用和變電站自動(dòng)化水平的不斷提高，各種智能設(shè)備采集的模擬量、開關(guān)量、設(shè)備狀態(tài)量大大增加，檢修人員可以從中獲取更多的二次設(shè)備的實(shí)時(shí)信息。針對(duì)變電站綜合保護(hù)的現(xiàn)狀，闡述了綜合利用整個(gè)電網(wǎng)的二次設(shè)備信息，提出了變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的概念，介紹了變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及實(shí)現(xiàn)方法，最后對(duì)變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)提出了建議。

關(guān)鍵詞：變電站繼電保護(hù)，自動(dòng)化系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)

背景

在技術(shù)類型逐步更新的今天，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為國內(nèi)的主流應(yīng)用技術(shù)方向，將各個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生的風(fēng)、光、電能進(jìn)行集合，以此來形成一場(chǎng)電網(wǎng)發(fā)展的革命。而為了解決電力資源分布不均與，促進(jìn)電能往環(huán)保方向發(fā)展，加快電力系統(tǒng)的改革，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)管控的自動(dòng)化，必須深入研究如何建設(shè)更加穩(wěn)定的智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)做出深入探討，為確保其未來高效運(yùn)行提供支持。

1智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的構(gòu)成元件主要會(huì)涉及到交換機(jī)、電子互感器、合并單元等?；ジ衅鞣矫?，傳統(tǒng)的模式是通過電磁互感器來實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在則是使用電子互感器來進(jìn)行替代。它具有測(cè)量準(zhǔn)確、小巧輕便等特點(diǎn)，可以根據(jù)傳感電源的差異將其分為無源型與有源型。合并單元?jiǎng)t是實(shí)現(xiàn)過程層的信息傳輸，以接收時(shí)間的方式來標(biāo)記電子互感器傳輸?shù)男畔?，并將其轉(zhuǎn)移到繼電保護(hù)設(shè)備中，這樣不僅精簡了過去復(fù)雜的接線工作，也達(dá)到了節(jié)約成本的目的，并最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡(luò)共享。另外，交換機(jī)主要是將其作為智能以太網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行節(jié)點(diǎn)，在鏈路層中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的交換。在當(dāng)前交換機(jī)設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)逐步更新的背景下，信息傳遞的效率在逐步提高，使得相互通信的效率也在不斷的更新，確保了智能電網(wǎng)運(yùn)作的穩(wěn)定性。

2電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分析

電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算十分復(fù)雜，由于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)以預(yù)先整定、實(shí)時(shí)動(dòng)作為特征，保護(hù)定值必須適應(yīng)所有可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式的變化。電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)可以徹底改變這種局面。只要在調(diào)度端的服務(wù)器安裝故障計(jì)算及繼電保護(hù)定值綜合分析程序，依靠從EMS系統(tǒng)獲得的系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，就可以迅速準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前繼電保護(hù)裝置整定值的可靠性，如出現(xiàn)部分后備保護(hù)定值不配合時(shí)，根據(jù)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得的線路縱聯(lián)保護(hù)及母差保護(hù)的投入情況，確定是否需要調(diào)整定值。如需要調(diào)整，可通過調(diào)度端服務(wù)器向變電站的客戶機(jī)下達(dá)指令，由客戶機(jī)動(dòng)態(tài)修改保護(hù)定值，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。以上所有計(jì)算分析工作，均依靠調(diào)度端服務(wù)器實(shí)時(shí)自動(dòng)完成，這樣，繼電保護(hù)整定值就無需預(yù)先考慮那些出現(xiàn)機(jī)率很小的組合方式，從而解決困擾繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的不同運(yùn)行方式下可靠性與選擇性存在矛盾的問題。為提高可靠性，保護(hù)定值的自適應(yīng)可與調(diào)度系統(tǒng)的檢修申請(qǐng)相結(jié)合。

目前的保護(hù)和故障錄波器的故障測(cè)距算法，一般分為故障分析法和行波法兩類。行波法由于存在行波信號(hào)的提取和故障產(chǎn)生行波的不確定性等問題而難以在電力生產(chǎn)中得到較好的運(yùn)用。而故障分析法如果想要準(zhǔn)確進(jìn)行故障定位，必須得到故障前線路兩端綜合阻抗、相鄰線運(yùn)行方式、與相鄰線的互感等信息，很顯然，僅利用保護(hù)或故障錄波器自己采集的數(shù)據(jù)，很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。另外，對(duì)于比較復(fù)雜的故障，比如跨線異名相故障，單端分析手段已無法正確判斷故障性質(zhì)和故障距離，因此，往往出現(xiàn)誤報(bào)。

3智能變電站繼電保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

3.1智能變電站變壓器保護(hù)設(shè)置

電力使用過程中，長久以來其輸入與輸出都是由一定的標(biāo)準(zhǔn)限制。在具體的電力使用過程中，不得超過標(biāo)準(zhǔn)，避免對(duì)正常配電造成影響。同時(shí)，在具體的實(shí)際工作中，需要采用合理的配電保護(hù)措施，以更好控制電路電壓。利用變壓器裝置進(jìn)行配電，可以對(duì)電流進(jìn)行有效的后備保護(hù)，同時(shí)可直接保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的配電功能。

3.2智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，需要將實(shí)際情況作為優(yōu)化條件的主要參考依據(jù)，進(jìn)而給出相應(yīng)功率指標(biāo)。確保幾點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)在不影響其他工作條件下，有效控制電壓，降低繼電保護(hù)系統(tǒng)混亂性以及拒動(dòng)可能性，最大程度保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3智能變電站線路保護(hù)配置

變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，線路保護(hù)裝置十分重要。在線路保護(hù)配置中，最為重要的是采用四種不同的保護(hù)方式：集中式;后備式;通信監(jiān)視;測(cè)量。這些方法在具體的線路保護(hù)工作中可以相互補(bǔ)充和協(xié)作。能夠有效的針對(duì)線路使用過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，進(jìn)而更好的保護(hù)人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娏κ褂梅€(wěn)定性。同時(shí)電力線路保護(hù)裝置具備監(jiān)視作用，即其在線路保護(hù)裝置過程中，不單單可以直接保護(hù)電力線路的應(yīng)用，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，并及時(shí)對(duì)人們進(jìn)行報(bào)警通知，在收到故障通知時(shí)，工作人員可以更加有效的修復(fù)故障，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.4智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的二次巡檢

加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的二次檢查是確保智能變電站和穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，它不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)操作系統(tǒng)的問題，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以大大提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。在此階段使用的繼電器不僅要重視檢測(cè)的重要性，更要重視加強(qiáng)二次巡檢的保護(hù)系統(tǒng)，只有這樣才能指導(dǎo)繼電器保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。而最重要的是完善繼電保護(hù)系統(tǒng)二次巡檢人員工作技術(shù)的豐富工作人員的經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能最大程度的發(fā)揮二次巡檢的重要作用。

4智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)常見故障的處理方法

4.1引入專用光纖通道

專用光纖通道專用光纖通道保護(hù)系統(tǒng)主要應(yīng)用于全介質(zhì)自承式光纜與架空線復(fù)合光纜線路縱聯(lián)保護(hù)裝置中。專業(yè)光纖通道能為高壓輸電電纜提供專用纖芯，并在電纜應(yīng)用中與電纜縱聯(lián)保護(hù)裝置相協(xié)調(diào)配合，二者共同組成輸電電纜專用光纖縱聯(lián)保護(hù)裝置。將專用光纖通道應(yīng)用于高壓電纜保護(hù)中能夠減少電纜線路與其它裝置之間的連接，有效簡化電纜信號(hào)傳輸線路，進(jìn)而減少了長線路中的信號(hào)干擾，有助于提高信號(hào)傳輸效率與傳輸安全穩(wěn)定性。

4.2智能終端故障處理

智能終端的主要作用就是對(duì)設(shè)備跳合閘的狀態(tài)進(jìn)行有效控制，當(dāng)智能終端發(fā)生故障時(shí)，變電站當(dāng)中所有設(shè)備的跳合閘都將失去控制，對(duì)變電站運(yùn)行十分不利。對(duì)此，及時(shí)退出終端的出口板，是保障故障發(fā)生時(shí)跳合閘正常工作的主要手段此基礎(chǔ)上，能夠有效分析智能終端故障的形成原因，便于運(yùn)維人員及時(shí)找到故障位置，消除故障，讓智能終端及整個(gè)變電站的繼電保護(hù)設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。

4.3間隔合并單元故障處理

在單套配置的間隔當(dāng)中，有可能發(fā)生合并單元故障，故障發(fā)生后，運(yùn)維人員需要在第一時(shí)間發(fā)出“斷開”申請(qǐng)，即讓發(fā)生故障的間隔單元的開關(guān)及時(shí)斷開，并退出運(yùn)行。當(dāng)合并單元故障發(fā)生在雙套配置的間隔當(dāng)中時(shí)，運(yùn)維人員需要做出如下反應(yīng)：將單線間隔與故障位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口壓板退出運(yùn)行，同時(shí)將故障位位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)母線裝置退出運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生合并單元故障問題時(shí)，退出處理能夠避免故障影響的進(jìn)一步擴(kuò)散，并為檢修人員獲取到充足的搶修時(shí)間。

5結(jié)束語

智能變電站在運(yùn)行過程中必然需要大量的采集與存儲(chǔ)相關(guān)信息，運(yùn)行中產(chǎn)生的海量信息在安全與防護(hù)方面存在較大的挑戰(zhàn)。如果不對(duì)其檢修的環(huán)節(jié)做進(jìn)一步的優(yōu)化，在未來電網(wǎng)需求日益增強(qiáng)的情況下極為不利，因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)在可靠性方面的研究與分析顯得更加重要。在現(xiàn)今情況下，傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)無法適應(yīng)發(fā)展迅速的智能變電站以及人們?nèi)粘Ｉ畹男枰虼思訌?qiáng)智能變電站繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，促進(jìn)智能變電站電力系統(tǒng)檢修的智能化、自動(dòng)化。

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