劉林

國網(wǎng)四川省電力公司彭州市供電分公司 四川彭州 611930

電力行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的核心產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展不僅關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展，更是直接關(guān)系到人們的正常工作與生活。隨著電力技術(shù)的不斷進步，我國電力系統(tǒng)逐漸走向網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化，在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的傳輸以及設(shè)備的自動化運行。如何選擇繼電保護系統(tǒng)的智能設(shè)備來滿足工作的需要以及如何提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性成為了當(dāng)下繼電保護工作的重中之重。只有針對性地解決這些問題，才能保證網(wǎng)絡(luò)化與智能化時代下的變電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。

1 智能變電站的概念和特點

智能變電站在傳統(tǒng)的變電站基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)了智能化與網(wǎng)絡(luò)化的功能，很多操作不僅能夠自動化實現(xiàn)，而且降低了經(jīng)濟成本和施工成本。智能變電站的施工建設(shè)實現(xiàn)了通信智能化，通過采集、處理、輸出等數(shù)字化的信息來使得多項電子設(shè)備自動運轉(zhuǎn)，以此建立起了標(biāo)準(zhǔn)的通信模型[1]。另外，智能變電站不僅提高了互感器的飽和度，也在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)之上采用了光纜、智能斷路器和光電互感器，從而改進了變電站的電流流向問題和電磁的兼容性。

2 繼電保護系統(tǒng)對智能變電站的重要性

智能變電站促進了智能電網(wǎng)的發(fā)展，減少了智能電網(wǎng)的建設(shè)和運營成本。繼電保護是智能變電站的核心，只有采取最適合繼電保護系統(tǒng)需求的技術(shù)才能不斷推動智能變電站的進步。智能變電站在傳統(tǒng)的繼電保護裝置基礎(chǔ)之上，對繼電保護裝置進行改進，擴大了智能變電的數(shù)據(jù)供應(yīng)系統(tǒng)[2]。因此，技術(shù)人員也需要不斷提高自身的專業(yè)能力才能滿足需要。本身繼電保護設(shè)備涵蓋很多的線路，操作十分復(fù)雜，所以技術(shù)人員只有具備很強的專業(yè)實力，熟練掌握繼電設(shè)備的工作原理，了解清楚其內(nèi)部構(gòu)造才能正確對其進行調(diào)試，才能保證繼電保護裝置正常運轉(zhuǎn)。

3 智能變電站繼電保護系統(tǒng)的組成

智能變電站繼電保護系統(tǒng)由電子式互感器、交換機、同步時鐘、合并單元和智能終端這五部分組成。

3.1 電子式互感器的作用

電子式互感器是繼電保護系統(tǒng)的重要組成部分之一，一共包括有源型電子互感器和無源型電子互感器這兩種，前者的應(yīng)用更為廣泛。電子式互感器促進了電磁結(jié)構(gòu)的更新和電路的集成化發(fā)展，推進智能變電站繼電保護系統(tǒng)走向智能化、數(shù)字化。

3.2 交換機的作用

智能變電站繼電保護系統(tǒng)的核心便是交換機。交換機通過以太網(wǎng)來傳輸數(shù)據(jù)信息，一方面保證了信息的安全性，另一方面通過數(shù)據(jù)的交換，提高了信息傳輸?shù)男省?/p>

3.3 同步時鐘的作用

同步時鐘使得智能變電站繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)了時間的統(tǒng)一，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，技術(shù)人員可以快速從數(shù)據(jù)資料中查出故障的相關(guān)信息，從而及時對其進行維修或者調(diào)控[3]。

3.4 合并單元的作用

合并單元是繼電保護系統(tǒng)的重要組成部分之一，與電子式互感器共同完成數(shù)據(jù)信息的傳輸任務(wù)，簡化了智能變電站繼電保護系統(tǒng)的接線工作，降低了施工成本，同時較好的完成了數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。

3.5 智能終端的作用

智能終端是繼電保護系統(tǒng)中一組智能設(shè)備的組件，一方面接收系統(tǒng)傳來的跳閘指令，便于隨時控制斷路器；另一方面及時傳遞斷路器的信息，便于技術(shù)人員判斷斷路器的情況。智能終端與傳統(tǒng)的維檢設(shè)備不同，智能終端實現(xiàn)了設(shè)備信息傳遞的及時性與智能化，使得設(shè)備的可靠性大大提高。

4 智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性分析

智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性要從可靠度和可用度兩個方面進行度量。繼電保護系統(tǒng)的可靠度是指實現(xiàn)該系統(tǒng)某項功能或者某幾項功能的概率函數(shù)大小；繼電保護系統(tǒng)的可用度則是指該系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，技術(shù)人員對故障設(shè)備進行維修后，使得該設(shè)備處于正常運行狀態(tài)的整個過程所呈現(xiàn)出來的規(guī)律情況。

智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性分析常用的方法有模擬法和框圖法，比如蒙特卡羅模擬法。然后再加上相關(guān)的計算來進行具體的分析。在計算的過程中，一方面需要采用組網(wǎng)來實現(xiàn)信息的收集與傳輸，另一方面組網(wǎng)是采取以太網(wǎng)的方式來進行相關(guān)的操作，并且與對應(yīng)的接口相結(jié)合，將相關(guān)的數(shù)據(jù)進行輸送，從而實現(xiàn)智能變電站的數(shù)字化[4]。該操作對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性計算和分析提供了一定的技術(shù)支持。

5 提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的具體措施

5.1 采用數(shù)字化的設(shè)備來提高繼電保護系統(tǒng)的性能

繼電保護系統(tǒng)的使用本身就增強了互感器的傳輸性能，所以在一定程度上減少了故障出現(xiàn)的概率，從而減少了互感器飽和、斷線、接地類的問題，使得系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒏訙?zhǔn)確而真實，提高了繼電保護系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的性能。

5.2 保護變壓器的配置及相關(guān)設(shè)備

智能變電站中的每條線路的電壓固定而穩(wěn)定，而變壓器就是調(diào)節(jié)與控制電壓恒定的，通過分布式配置來實現(xiàn)對繼電裝置的差動式保護，通過集中式配置來實現(xiàn)對變壓器后備裝置的保護。

5.3 對繼電保護系統(tǒng)中的電路故障進行繼電保護

當(dāng)智能變電站繼電保護系統(tǒng)的電路出現(xiàn)斷路或其它故障時，繼電保護系統(tǒng)的可靠性就會受到很大的影響。當(dāng)遇到電流出現(xiàn)問題的時候，通常采用電壓限定延時法，保證電壓一定的情況下，準(zhǔn)確計算出各個線路的電流量[5]。當(dāng)出現(xiàn)電流的負(fù)荷過大時，繼電保護系統(tǒng)會自動收到相關(guān)的指令，從而做出相關(guān)的保護措施以保證繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

5.4 繼電保護系統(tǒng)中的過程層繼電保護

繼電保護系統(tǒng)中的過程層是用來實現(xiàn)跳閘的功能，所以，在調(diào)試系統(tǒng)的過程中要保護線路、母線、變壓器等裝置，以此降低電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)風(fēng)險。只要保證繼電保護的主系統(tǒng)不出現(xiàn)較大的波動，即使電力系統(tǒng)的運行發(fā)生了一些改變，主系統(tǒng)的保護定值也不易變化，以此保證電力系統(tǒng)的恒定。但是很多的用電設(shè)備都是一次性的，所以，在設(shè)計系統(tǒng)的開關(guān)時，要將其與硬件分開，以完成對系統(tǒng)的獨立保護，只有這樣才能夠有效的保護電路的母線和輸電線。此外，在設(shè)置斷路器的線路時，可以通過相關(guān)數(shù)據(jù)對繼電保護系統(tǒng)的電壓進行串聯(lián)。

5.5 繼電保護系統(tǒng)中對間隔層的繼電保護

在智能變電站的繼電保護系統(tǒng)中，可以通過設(shè)置雙重化的配置來防止電路出現(xiàn)跳閘的情況。一方面對系統(tǒng)設(shè)置后備保護，能夠有效減少設(shè)備失靈的情況；另一方面也能夠?qū)€路與連接端的母線進行保護。因此，對后備保護系統(tǒng)進行設(shè)置能夠正確判斷出電網(wǎng)中的故障，從而有效防止跳閘情況的發(fā)生。同時，對繼電保護系統(tǒng)中的間隔層進行保護，根據(jù)電網(wǎng)的實際情況，對保護技術(shù)進行調(diào)整也能夠?qū)崿F(xiàn)對變電電壓進行集中配置。

6 結(jié)語

隨著人們生活質(zhì)量的不斷改善，對電力資源的需求也越來越大。在面對巨大的用電需求，電力企業(yè)只有保證用電的可靠性與穩(wěn)定性才是長久發(fā)展之道。智能變電網(wǎng)作為智能變電站最重要的裝置之一，其繼電保護系統(tǒng)的可靠性相當(dāng)重要。在網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化的時代下，電力設(shè)備與電力技術(shù)面臨著不斷升級的現(xiàn)狀，為此，對繼電保護系統(tǒng)提出了新的要求。本文介紹了智能變電站的概念與特點，闡述了繼電保護系統(tǒng)對智能變電站的重要性，同時介紹了繼電保護系統(tǒng)的組成部分，提出了提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性措施，具有一定的參考價值和可實施意義。