智能变电站继电保护系统可靠性分析

引言

电力系统是我国的支柱产业之一，随着电力技术的不断发展，电力系统得到了长足的发展，我国的电力系统努力建设智能化的电网系统，电网系统的发展离不开智能化的电力设备。智能电力工程基于传统变电站的继电保护装置，并在此基础上采用自动化信息技术，其结果是变电站实现了智能化的继电保护，这便是继电保护工作在智能变电站建设中的意义所在。选择继电保护设备时要以可靠性和灵敏度做为首选指标，只有设备性能好才能保证变电站的运行正常，各个智能化设备才能满足变电站的实际工作需要，变电站的继电保护系统才可以保证安全性。

1继电保护系统的结构

智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块，具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点，以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接，现今的连接加入了更多的保护元件，通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集，对格式进行处理，然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现，智能终端可以将断路器的动作进行控制，将断路器采集到的信息传递给保护单元。

交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台，弃用了传统的二次电缆，系统设备之间就此形成了信息共享模式，为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列，为变电站配备同步时钟源，使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口，通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响，一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的，由此通信介质的组成部分就包括了接口。

2智能变电站的概念和继电保护特点

2.1智能变电站的概念

在智能变电站的建设过程中，现在采用的都是数字化处理，如信息的采集、处理、输出等，数字化处理可以实现通信的网络化，同时也可以使电力设备具有智能化性能，可以实现自动化的运行，具有统一的通信模型。智能变电站与传统意义上的变电站是有本质区别的，智能变电站的主要特点是智能化和网络化，由于自动化程度高，所以降低了建设成本。智能变电站改善了变电站的互感器饱和，同时也改善了传统变电站交直流串扰和电磁兼容问题，因为在智能变电站中引用了智能断路器、光电互感器和光缆。

2.2智能变电站继电保护的特点

2.2.1信息采集数字化

智能变电站与传统变电站的主要区别，在于电压和电流信息的采集实现了数字化，利用光学互感器对电力系统的运行状况进行在线监测，并且实现信息数据的采集。针对智能变电站一次设备的运行信息进行采集和汇总，并且在一次设备和二次设备之间形成较大的电气隔离，有利于实现大范围的信息采集，提高信息的真实性和准确性。

2.2.2信息应用集成化

与传统的变电站相比，智能变电站使用统一的标准，因此可以消除以往由于继电保护系统与建模之间存在的差异而导致信息采集结果不准确的问题，利用继电保护装置可以实现信息的集成化处理，使得不同子系统之间的信息都存在密切的联系，从而有效的促进信息资源的传递与共享。

2.2.3信息传递网络化

在智能变电站系统中，运用继电保护装置可以实现信息的快速传递，从而建立一个完整的通信网络系统，便可以解决传统变电站信息网络重复使用同一个接口的弊端，减少变电站中使用的二次回路数量，也可以显著的增强系统的稳定性与可靠性。另外，通过网络技术的应用可以将分散的数据和资源进行整合，通过网络同步传输到相应的装置结构中，提高数据信息的使用率。

3继电保护系统可靠性分析

3.1过程层中的继电保护

在过程层中，要实现迅速跳闸的功能，这是系统性的功能，要保护母线、变压器、线路等装置，通过保护降低了电网的运行风险，保证了调试系统的安全性，所以必须要掌握过程层的保护功能，尽量的减少系统保护设置。如果主保护系统中出现了不大的波动，如果电力系统运行出现了变化，主保护定值一般不会轻易变化，从而保证了电力系统的稳定运行。很多设备都是一次性使用设备，对开关进行设计时要与硬件进行分离，相对独立的完成保护功能，这样可以有效的保护母线和输电线路。对断路器进行连接时，有关的数据可以将电压进行串联。

3.2间隔层中的继电保护

需要将双重化配置应用到变电站的继电保护中，集中的配置后备保护，变电站后备保护系统提供后备设备的保护和开关失灵的保护，同时，还需要保护相邻范围内的相连线路和对端的母线，在后备设备电流的基础上对电网运行的问题和故障进行判断，进而将有效的跳闸策略制定出来。此外，将等级集中配置在全站的电压中实施分配，对技术进行调整，对电网运行的具体情况进行适应。并且，可以在电网运行具体情况的基础上，将几套运行方案事先设定出来，进而有效的分析站内的电网系统，将最佳的运行方案选择出来，实现智能变电站的继电保护。

3.3继电保护系统的发展方向

近些年来，智能变电站在电力系统中不断应用，并且有着非常广阔的发展前景，因此，将越来越高的要求抛向了继电保护的信息化和智能化上。在电网运行需求的前提下，实现继电保护的信息化和智能化保护。在继电保护中，需要对现代的科学技术充分的进行使用，利用高性能的计算机实现继电保护系统智能化。此外，继电保护的数据发送和数据采样规定继电保护网络化建设要更快的去发展。因为对继电保护出口跳闸和其他重要信息可以用GOOSE网络来传递，在继电保护中起着重要作用。同时，在应用了光互感器之后，对数据的网络化和信号传输上意义重大，光互感器的应用将进一步推动继电保护向着智能化的方向发展。

4小结

现在社会人们的生活水平不断提高，对电力资源的需求也越来越多，为了满足人们越来越高的电力资源需求，电力系统必须要提供可靠的电力资源。智能变电网的出现，对传统的电网是革命性的改进，做为智能变电站的重要装置，继电保护系统举足轻重，新的电力设备和电力技术的出现，对继电保护系统也形成一定的挑战。使智能电网具有可靠性的继电保护功能，是保证电网智能化的关键性技术内容，电力部门和相关的电力工程技术人员必须要在电力系统运行中积累运行经验，学习新的电力知识服务于电网运行工作实际，通过过硬的专业知识来保证继电保护系统朝着智能化和信息化的发展目标发展。

参考文献

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