袁宇旸

（揚(yáng)州供電公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

引言

為了滿足人們對(duì)電能的數(shù)量和電能供給質(zhì)量的需求，供電企業(yè)在進(jìn)行電力擴(kuò)容增量的同時(shí)還不斷地引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，以提升電能供給的質(zhì)量。智能化變電站的建設(shè)已經(jīng)成為了現(xiàn)階段電力企業(yè)變電站的發(fā)展方向，智能化變電站主要是采用終端的電子傳感器進(jìn)行店里信號(hào)的采集，通過信息傳輸，一般采用的是光纖傳輸，將采集到的信息傳輸?shù)街悄茏冸娬镜木W(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，將數(shù)據(jù)信號(hào)處理后顯示出來。在智能變電站的運(yùn)行過程中繼電保護(hù)系統(tǒng)是智能變電站的保護(hù)裝置，為了保證智能變電站能夠在安全、穩(wěn)定的情況下運(yùn)行，需要對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和運(yùn)檢，保證其能夠高效、高質(zhì)的發(fā)揮作用。

1 智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能變電站從其組成結(jié)構(gòu)來說是將其分為三層，分別為終端層、間隔層以及站控層，各層分工不同，共同組成了智能變電站。終端層是指智能變電站采用的電壓、電流、溫度等相關(guān)的傳感器對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的電力參數(shù)進(jìn)行信號(hào)的采集，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。間隔層是指智能變電站采用的間隔保護(hù)、監(jiān)測以及其他的自動(dòng)化裝置，通過對(duì)來自終端層的信息進(jìn)行收集，收集完成后對(duì)所有的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總和分析，并發(fā)出相關(guān)的操作指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的控制和調(diào)整。站控層是主要有主機(jī)、通信分析等，通過將所有的信號(hào)進(jìn)行匯總將其傳遞到調(diào)度室或者是主控室，在站內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)智能變電站系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，并且還具備有人為的遠(yuǎn)程調(diào)控功能。智能變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 智能變電站系統(tǒng)組成

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成

2.1 交換機(jī)

交換機(jī)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息通訊的關(guān)鍵設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)信息交互的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信息傳遞采用的是以電纜接線為中心而建的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但是其在現(xiàn)代化的智能結(jié)構(gòu)中已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足現(xiàn)在的需求，因此需要建設(shè)以交換機(jī)為中心的網(wǎng)路系統(tǒng)，并不斷地加強(qiáng)對(duì)交換機(jī)的維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，利用局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接，保證其能長效穩(wěn)定的發(fā)揮作用。

2.2 合并單位

合并單位主要是利用電子互感設(shè)備將采集到的電壓和電流的信號(hào)進(jìn)行合并，通過信息傳遞將互感信息傳遞至總站。一般情況下合并單位的形式有間隔合并單位和母線合并單位兩種，這兩種處理方式都能夠較大地提高信號(hào)采集、處理以及傳遞的效率，并且能夠采集到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享。合并過程再結(jié)合特殊的數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集數(shù)據(jù)信息的保護(hù)。

2.3 電子互感設(shè)備

電子互感設(shè)備是繼電保護(hù)系統(tǒng)中的重要裝置，其一般連接著傳輸系統(tǒng)以及二次轉(zhuǎn)換設(shè)備之間連接多個(gè)的電流和電壓傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓信號(hào)的采集，將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給繼電保護(hù)裝置。一般情況下分為有源型和無源型兩種形式，主要是依據(jù)其能否向傳感器提供電源作為分類依據(jù)。有源型由于體積小，安裝方便因此在實(shí)際應(yīng)用中的使用范圍較廣。

2.4 智能終端

智能終端是由兩部分組成，其中一部分是硬件部分，另一部分是軟件部分。這兩大部分共同發(fā)揮作用對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的開關(guān)量和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制。傳統(tǒng)斷路器的維護(hù)主要是依靠供電企業(yè)的工作人員定時(shí)定期地對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)依靠人員的檢修的方式進(jìn)行預(yù)防性的檢修。智能終端則是利用再斷路器內(nèi)部設(shè)置相應(yīng)的傳感器，對(duì)斷路器的內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，通過將收集到的信息進(jìn)行采集和分析，來實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器狀態(tài)的判斷。并且利用智能終端能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作裝置，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的合閘和斷開的指令。

3 智能保護(hù)的運(yùn)行特點(diǎn)

3.1 信息輸送

智能變電站的建立主要就是依據(jù)通過終端對(duì)電力信息進(jìn)行采集，利用收集到的信息將整個(gè)變電站的電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計(jì)和共享實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性的提升。

3.2 數(shù)據(jù)收集

智能變電站數(shù)據(jù)的收集主要依靠的是各種傳感器的信息采集，通過將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為能夠進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)，在完成信號(hào)的采集后，通過將數(shù)據(jù)信息傳遞到總站，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的統(tǒng)一、處理和分析，達(dá)到智能信息保護(hù)的作用，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4 提高智能變電站可靠性的方法

4.1 繼電保護(hù)可靠性評(píng)價(jià)

智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)主要是對(duì)三各指標(biāo)的評(píng)價(jià)，分別是可靠性、實(shí)用性以及平均失效時(shí)間?？煽啃允侵赶到y(tǒng)在運(yùn)行在相關(guān)要求時(shí)間內(nèi)，整個(gè)系統(tǒng)能達(dá)到的可靠程度。實(shí)用性是指當(dāng)有故障現(xiàn)象產(chǎn)生式，整個(gè)系統(tǒng)是否再要求的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自我恢復(fù)。平均失效時(shí)間是指從故障發(fā)升正常運(yùn)行后到下次故障發(fā)生的時(shí)間間隔。這三大指標(biāo)可以很好地對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

4.2 具體應(yīng)對(duì)辦法

4.2.1 繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)形式

繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)形式一般分為直采直跳、網(wǎng)采直跳、網(wǎng)采網(wǎng)跳以及直采網(wǎng)跳。直采直跳主要是針對(duì)單間隔的設(shè)置，通過在系統(tǒng)內(nèi)使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纖，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的信號(hào)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的控制。但是由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式其中涉及到的光纖特別多，因此有著一定的弊端。網(wǎng)采直跳適用于內(nèi)部的數(shù)據(jù)的傳遞，利用交換機(jī)實(shí)現(xiàn)鏈接，再將其進(jìn)行傳輸?shù)较鄬?duì)應(yīng)的裝置中。網(wǎng)采網(wǎng)跳采用是組網(wǎng)的形式，有著很好的實(shí)用性和擴(kuò)展性。直采網(wǎng)跳還是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，有著很好的準(zhǔn)確性，但是擴(kuò)展性較差。

4.2.2 提升可靠性措施

提升系統(tǒng)的可開性研究主要是從系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)、線路保護(hù)以及變壓器保護(hù)等方面來說的。系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)第一是利用交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)所有信息的手機(jī)，達(dá)到對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用，對(duì)變電站狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。另一方面是結(jié)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的利用，結(jié)合變電站的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)、合理的優(yōu)化。線路在電力系統(tǒng)中能夠?qū)Σ煌▊€(gè)的電壓進(jìn)行間隔有效地控制，能夠在一定程度上保證了線路的安全和穩(wěn)定性，再加設(shè)安全保護(hù)裝置，結(jié)合實(shí)際情況能夠有效地提升系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)語

智能變電站是現(xiàn)代變電站的建設(shè)和發(fā)展方向，作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到多方面因素的影響，通過結(jié)合實(shí)際智能變電站的結(jié)構(gòu)和繼電保護(hù)裝置的組成部分進(jìn)行分析，采用提高可靠性的措施來實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，從而促進(jìn)電力事業(yè)的不斷發(fā)展。