王鵬

[摘? ? 要]現(xiàn)階段，城市化進程的不斷加快，人們對于電能的需求量增多，促進了我國電力事業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)如今，各個電力企業(yè)都大力建設智能變電站，確保變電站的智能服務功能，同時也實現(xiàn)了電力網(wǎng)絡電力供應和配送的智能化控制，給人們帶來了更好的電力服務。闡述智能變電站機電保護的概念，同時分析智能變電站的繼電保護系統(tǒng)的措施，在電力網(wǎng)絡中發(fā)揮智能變電站的作用和價值，促進我國電力行業(yè)健康的發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]智能變電站;繼電保護系統(tǒng);可靠性

[中圖分類號]TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（21）04–0–02

Application Analysis of Relay Protection in Intelligent Substation

Wang Peng

[Abstract]At present， with the acceleration of urbanization， people's demand for electric energy has also increased， which has also promoted the development of electric power in China. Nowadays， every power enterprise has made great efforts to build intelligent substation to ensure the intelligent service function of substation， at the same time， it has realized the intelligent control of power supply and distribution of power network， and has also brought people better power service. This paper will expound the concept of electromechanical protection of intelligent substation and analyze the measures of relay protection system of intelligent substation. It is necessary to play the role and value of intelligent substation in power network and promote the healthy development of power industry in China.

[Keywords]intelligent substation; relay protection system; reliability

隨著各行各業(yè)的快速發(fā)展，對于電力能源的需求量不斷上升，電力企業(yè)就要轉(zhuǎn)型和升級構(gòu)建一個良好的環(huán)境，滿足當下的發(fā)展需求。電力企業(yè)在發(fā)展過程中，機電保護裝置在安全運行的狀態(tài)下，就能確保電力系統(tǒng)運行安全和穩(wěn)定，在電力系統(tǒng)中智能變電站保護裝置起到著十分重要的作用，可以提高變電站供電的質(zhì)量。

1 智能變電站繼電保護機制概述

隨著現(xiàn)代化的水平提升，電力技術(shù)的應用網(wǎng)絡技術(shù)影響較大，促進著變電站和電網(wǎng)的智能化發(fā)展。智能變電站有很強的集成性，在運行中可以實現(xiàn)智能操作，運維一體化，信息傳輸?shù)裙δ?，提高了電力系統(tǒng)的效率，也可對給變電站設備實施監(jiān)控，確保了變電站的運行安全。智能變電站的劃分過程中，有三層兩網(wǎng)。三層主要是過程層、間隔層和站控層。兩網(wǎng)是站控層網(wǎng)絡與過程層網(wǎng)絡。智能變電站在運行的過程中，站控層的目的是分析、搜集各種信息，是變電站中一項十分重要的核心內(nèi)容，所有的信息指令都是通過站控層信號發(fā)出。在智能變電站過程層中，可以讓信息實現(xiàn)有效的收集和執(zhí)行，可以對各種信息設備起到保護的作用。

2 智能變電站

2.1 智能變電站的現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)中智能變電站是一體化的智能化設備，是可以自主調(diào)節(jié)的設備。智能變電站是數(shù)字化變電站作為基礎，與傳統(tǒng)的變電站進行對比，具有很強的特點，2011年我國新建的變電站已經(jīng)是按照智能變電站的標準和要求建設的，同時對于大型的變電站也實現(xiàn)了智能化的改造，得到了廣泛的普及和應用。

2.2 智能變電站的優(yōu)點

2.2.1 可靠性

在智能變電站的繼電保護過程中，光纜線路有很強的穩(wěn)定性，同時還能減少電子裝置因為各種問題造成的干擾。因此，要通過使用先進的科學技術(shù)，提高系統(tǒng)的自我檢查能力，可以極大提高系統(tǒng)的警告反應能力。另外，智能變電站還建立了配電保護的系統(tǒng)模型，對于定量實現(xiàn)了可靠性分析。

2.2.2 實時性特征

電力系統(tǒng)在實際的應用過程中，智能變電站在開展繼電保護上都是實時性的，但是因為數(shù)字式互感器會給數(shù)字的采樣工作帶來影響，也會導致交換機和合并器受到延遲的原因?qū)е聲r間上出現(xiàn)誤差，同時影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч唾|(zhì)量。另外，合并器和交換器是造成數(shù)字互感器發(fā)生誤差的最重要的一個原因。因此，面對這種問題，電力系統(tǒng)工作人員在開展采樣中，需要計算出產(chǎn)生的誤差，同時要將計算結(jié)果和采樣結(jié)果進行對比，才能真正地降低誤差給計算造成的影響，也就極大提高了變電站的機電保護實時性。

2.2.3 同步性特征

傳統(tǒng)的變電站都是使用的互感器設備，會因為保護時間上不太同步影響到我國電力系統(tǒng)在保護上存在問題。然而智能變電站是使用數(shù)字化信息采集方式，因此，配電保護和時間上就有很強的同步性。提高保護時間同步的措施有以下兩種措施。①線路差動保護和同期檢測。這兩個設備都是確保電網(wǎng)系統(tǒng)能夠同步的保護措施。②過流過壓保護。

3 智能變電站繼電保護存在的問題

3.1 智能化水平偏低

目前，我國很多智能變電站都是由傳統(tǒng)的變電站改造升級的，運行中有大量的設備，但是設備在運行中會消耗極大的能量，導致變電站的智能化水平偏低，也會造成智能變電站技術(shù)無法有效的兼容。設備和設備之間會有智能化連接口，但是由于設備是不同廠家制造的，連接線和端口都不太符，導致了智能變電站在運行中缺乏穩(wěn)定性，同時不兼容也給運行的檢查工作帶來了極大的影響。

3.2 設備接口連線不合理

目前應用的變電站中由于設備的耗能量巨大，設備之間又有很多的接口終端。設備在運行中會因為采樣和GOOSE設備不太相符，也就讓設備的終端接口有所增加，給工作人員在實際的操作上增加了難度。

3.3 電磁設備受環(huán)境影響較大

現(xiàn)如今，在智能變電站中電子互感器的應用較為廣泛，設備在實際的操作中會因為外界的各種環(huán)境帶來影響，導致電磁設備開展測量中出現(xiàn)了誤差，會給數(shù)據(jù)測量工作的可靠性和準確性帶來影響，同時電子設備在智能變電站的可靠性也會受到極大的威脅。分析我國電磁設備在智能變電站的實際應用，不能一味地采用新型的電磁機電保護設備，要分析實際情況，安裝中會有大量的端口，也會給施工人員的安裝工作增加難度，同時也無法和國家提倡的節(jié)能原則相符。

4 優(yōu)化智能變電站繼電保護

4.1 優(yōu)化繼電保護設計

①安全設計。開展機電保護中，要按照國家的統(tǒng)一標準，確保繼電保護在一個良好的狀態(tài)下，繼電保護系統(tǒng)極易造成網(wǎng)絡攻擊，同時也會對變電站信息造成威脅，因此在實際的操作中要分析系統(tǒng)，優(yōu)化機電保護設備。②開展實時性的設計。繼電保護中，實時性是十分重要的一項作用。在進行保護結(jié)構(gòu)設計中，因為會受到各種干擾造成信息出現(xiàn)誤差。因此就要觀察機電保護系統(tǒng)，其中主要是因為交換器和合并器出現(xiàn)的故障。另外合并器中，信息完成采集之后就會自行的排隊，信息接收時間也會有延遲。因此在運行中，就要防止延誤問題影響到機電保護性能。另外，要將誤差合理的控制在一個合理的范圍內(nèi)，才能讓機電保護裝置實現(xiàn)實時性。

4.2 加強變壓器的保護

智能變電站機電保護系統(tǒng)在運行上要求較高，采用變壓器的保護可以極大提升系統(tǒng)的可靠性。進行變壓器的設計中，設計人員要認真地分析原理才能開展設計，確保變壓器的穩(wěn)定和安全性。進行智能變壓站建設中，關(guān)鍵的一項技術(shù)是智能技術(shù)，各個電力企業(yè)要從現(xiàn)狀下手，利用網(wǎng)絡技術(shù)來保護電力設備，要確保設備的靈敏性，同時要在運行中提高自我檢測的能力。目前，雖然保護變壓器是一種較為有效的措施，但是在進行操作中還有很多的問題存在，需要進一步的研究和應用。另外，在提升機電保護系統(tǒng)可靠性過程中，需要采用先進的智能化技術(shù)，針對各項設備開展系統(tǒng)化的保護，發(fā)揮出系統(tǒng)的處理能力。

4.3 提升設備管理效果

在智能變電站機電保護系統(tǒng)中，要提高繼電保護裝置的管理成效，發(fā)揮出各種保護裝置的作用，才能促進變電站工作的有序開展。通過智能變電站機電保護系統(tǒng)設備的管理實例分析，變電站工作要從內(nèi)容上分析，同時要分析不同線路的智能工作性質(zhì)，才能給機電保護裝置進行優(yōu)化路線，才能實現(xiàn)智能變電站的管理目標。另外，提升設備的管理成效，要有針對性，要統(tǒng)籌和規(guī)劃，滿足線路的不同管理需求，才能提高智能變電站的保護系統(tǒng)運行可靠性。

4.4 加強運行維護管理力度

要想確保智能變電站繼電保護運維能力提升，企業(yè)就要加大運維管理工作，更好地促進繼電保護裝置的可靠性，提高繼電保護裝置的管理，也給日后的維護工作提供便利，提高各項繼電保護設備的運行效率。因此，可以從以下幾個內(nèi)容下手：①制定出精細化的管理機制。要分析智能變電站繼電保護運維管理工作的目標，同時要降低失誤，加強各個部門之間的協(xié)調(diào)，才能確保機電保護裝置在日后的維修過程更便利，更有效。②優(yōu)化任務分配的模式，確保每個工作崗位在職能上都細化，降低管理中的失誤問題。③完善并執(zhí)行獎勵機制，才能充分地發(fā)揮出運維人員的工作熱情和積極性。作為智能變電站繼電保護系統(tǒng)運維人員，要按照智能變電站的實際情況，同時結(jié)合變壓器和各種保護裝置的特點，才能制定出合理的維護方案。要想確保智能變電站機電保護系統(tǒng)能夠正常運行，就要求運維人員在專業(yè)技能上要高，因此，作為企業(yè)來說，就要加強運維人員的專業(yè)技能培訓，確保各項工作開展的規(guī)范性，提升運維人員的綜合素養(yǎng)。通常情況下，智能變電站機電保護裝置在運行的時間上都很長，因此作為運維人員要制定出一套合理的檢修措施，同時要定期開展檢查和維修。運維人員要開展定期的巡檢工作，檢查的具體項目要細化和劃分，同時要按照檢查規(guī)則開展維修，確保機電裝置能夠可靠運行，同時還能讓機電保護裝置的故障發(fā)生率降低。與此同時，要定期維護智能變電站繼電保護裝置，讓機電裝置的運行時間有所延長，同時也能讓外界等不良影響減低，確保智能變電站繼電系統(tǒng)能夠正常的運行。

4.5 過程層繼電保護

變電站的過程層繼電保護是確保變電站系統(tǒng)中變壓系統(tǒng)設備和母線之間能夠很好的運行，也提高了變電站運行的整體效率和穩(wěn)定性。另外，設定過程層保護值后，需要確保保護值的穩(wěn)定，不能遭到各種因素帶來的影響，也讓繼電保護系統(tǒng)更安全。另外，進行設置系統(tǒng)中，要想讓系統(tǒng)的線路更穩(wěn)定，就要將開關(guān)設置成單獨性，可以讓系統(tǒng)的硬件和開關(guān)實現(xiàn)獨立，單獨地完成操作。

4.6 間隔合并單元故障的維護

從當下的智能變電站建設水平和實際運行情況分析，最常見的一種故障就是間隔合并單元故障。在智能變電站繼電保護設備中合并單元屬于一個十分薄弱的環(huán)節(jié)，因此，運維人員要有所關(guān)注和重視，要有豐富的運維經(jīng)驗，故障發(fā)生要能及時找出故障原因和具體位置，同時要利用先進的技術(shù)讓故障發(fā)生概率降低。例如，單套的配置間隔中，會出現(xiàn)合并的單元故障，并且故障發(fā)生之后運維人員要及時地斷開，也就是故障間隔單元中的開關(guān)要做到第一時間斷開，然后要將運行的系統(tǒng)退出。如果單元故障發(fā)生在雙套配置的間隔中，運維人員要快速反應，需要退出故障對應的保護母線裝置。如果合同單元發(fā)生故障，推出處理可以防止故障的擴大，同時也會給運維人員爭取到更多的維修時間。

5 結(jié)語

隨著社會的進步，科學技術(shù)的發(fā)展，智能變電站繼電保護系統(tǒng)得到了大力地應用。要想確保機電保護的安全、可靠性，就要從智能變電站的機電保護系統(tǒng)自身下手。要提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)的正常運行，應從各個方面加以重視，提升繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性，確保電力系統(tǒng)的運行效率更高，更高效。

參考文獻

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