基于智能变电站继电保护的方法与可靠性研究

苗敦扬

扬州凯越电力设计咨询有限公司

基于智能变电站继电保护的方法与可靠性研究

苗敦扬

扬州凯越电力设计咨询有限公司

伴随电力事业发展水平的不断提高，电力系统实现智能化已经成为不可逆转的发展趋势，在社会范围内得到了广泛的重视。智能变电站若想实现稳定的运行，必须在继电保护上完全实现安全可靠性的改造，这样才能使得智能电网被全面的建立，进而可以为现代化建设提供安全稳定、持续健康的电力能源保障。

智能变电站；继电保护；方法；可靠性

前言

继电保护作为一种先进的反事故自动装置，在保证供电质量、避免故障的扩大化等方面都起到了非常重要的作用。正是由于继电保护担负着电网安全、稳定运行的第一道防线的重任，尤其应当强调其可靠性，这也是衡量智能变电站中继电保护技术是否先进、是否适用的最主要标准。

1　智能变电站概述

智能变电站是智能电网的重要组成部分，是电力事业发展过程中的重要环节，对于智能电网的全面建立发挥重要积极作用。智能变电站是指在进行变电 处理的过程中，针对信息资源的搜集实践、信息资源的传递实践、信息数据的处理程序、信息资源的输出都已具有时代特征的数字化的形式存在。智能变电站在运行的过程中可以充分展现数字网络化时代的特征，而且在硬件设备上具有一定的高科技特征，无论是硬件设备还是软件系统在实践工作中都将呈现一定的通信协议特点和规范化特征。与传统变电站相比，智能变电站最大的优势在于：智能变电站在实践工作中能够实现网络模式的管理，使得变电站的设计不用那么复杂化，进而使得建立和设计变电站过程中所投入的人力、物力、财力等相应下降，符合现代发展模式中成本集约化的要求。

2　智能变电站继电保护需要注意的事项

2.1注重继电保护的可靠性

众所周知，智能变电站在实践工作中能够充分整合先进的科学技术，尤其是电子信息技术，使得电力系统能够在得到充分保护的基础上实现安全稳定的对电力资源的输送，进而使得电力资源的使用部门能够获得稳定的电力供给。但是智能变电站在实践中会受到一些因素的影响，例如：环境因素、电池兼容性的因素等等，使得继电保护设备容易产生一定的干扰，继电保护稳定性问题由此产生。因此，在智能变电站运行的过程中应该利用一定的科学技术，使得智能系统在运行中可以进行一定的自我检测，并且能够加能够检测报告及时的发送给相关工作人员，这样一系列的活动就是继电保护可靠性的提高，也是继电保护可靠性的定量分析。

2.2注重继电保护的时效性

定例系统在实际的运转过程中，对于智能变电站的中继电保护是否具有时效性的要求是非常严格的，但是由于在数字化的信息采集系统在进行信息搜集的实践中，一定会使得交换机、合并器等出现一定的延误情况，这种时间上的差值将对智能变电器的效果发挥产生极大的消极影响。所以在进行继电保护的过程中，工作人员一方面需要准确的计算出可能出现的时间延误，并且利用有效的科学手段使得时间延误降到最低的程度，进而实现智能变电站中继电保护的时效性。

3　智能变电站继电保护的方法

3.1变压器保护

结合智能变电站的实际运行要求和具体规划设计，可以通过两套线路来设置变压器电量保护，使后备保护和主保护进行分离，实现变压器运行优化和后备保护的一体化，实现双保险保护模式，提高变压器的安全性。若智能变电站的保护电路设计采用双配套设置形式，其电路两侧的智能终端设备和合并单元都需配置双套保险，并且保护电路对应MU 侧、间隙电流线路和中性点电流都应进行双套保护设置。一旦智能变电站变压器出现启动故障、闭锁设备自投、分段段断路器自投、保护跳母联等故障时，通过GOOSE 网络层传输相关故障信息，然后智能终端和变压器保护装置通过GOOSE网络得到故障跳闸执行指令，将各侧断路器和故障变压器断开。同时，对于主变压器上的智能终端设备，可以采用单体配置方式；对于主变压器的低压侧、中压侧和高压侧的智能终端设备，最好采用线路保护冗余配置方式，利用上传的非电量信号，通过开关非电量保护，确保主变压器智能终端实现线路保护。

3.2线路保护设置

为了提高智能变电站的测控和保护水平，实现操作控制和站内保护功能的一体化，对智能变电站利用间隔保护配置方式进行各个单套配置，在很多智能保护线路中，多是通过断路器直接阶段或者数据信息采样等方式来实现保护功能，通过GOOSE 网络，导致断路器失灵，发挥重合闸保护功能，在智能变电站控制电路中，不同线路控制装置和间隔保护测量通过GOOSE 网络实现信息交换，还可通过点对点连接来控制智能终端设备，实现单元合并、信息传输等功能，完成直接跳闸和数据采样，不用通过GOOSE 网络实现智能变电站断路保护。同时，智能变电站母线和主干电路中电子式互感器可以通过相关电压信号，连接各个合并单元以后，通过数据打包形式来处理智能变电站数据，被保护测控装置和SV 网络通过通信光纤来传输信号，并且通过GOOSE 网络来传输测控装置接入间隔信息。

3.3母联保护

智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处，在设置分段保护装置时，将智能变电站终端设备和合并单元连接起来，不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样，这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时，结合智能变电站的运行特点和设计要求，智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式，从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前，智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式，利用GOOSE 网络对各个保护分段实现母联保护。

4　提高智能变电站继电保护可靠性的策略

4.1变压器保护方法

输电系统在建设的过程中，都会对输电线路的电压承载能力进行事先的计算和限定，实际电压无论是超过输电线路的电压承载能力还是低于承载能力，都会对输电线路造成一定的损害。这是就需要变压器系统对经过输电线路的电流进行一定的处理，使得电压额度处于输电线路的限定值内，因此变压器在电力系统中发挥重要作用，对于变电站继电保护同样发挥极其关键的效力。为了保证智能变电站中继电保护的可靠性，必须采用分布式的配置方式推进变压器实时的对差动功能的继电保护。

4.2电压限定

电力系统中的智能变电站在运转的过程中，受到电流等我不环境的制约，使得外部断路现象时有发生，进而将会导致实际电流超过负荷要求的情况，浙江严重影响变电站的正常运行，可能致使跳闸现象的出现，从而对继电保护的可靠性产生一定的负面影响。所以，应该采用电压限定延时的方法，对线路中经过的电流量进行有效的计算，在发生实际电流量超过负荷值时，及时的向管理系统传递信息，使得管理系统化能够在第一时间内接受到发生故障的具体信息，做出一定的方案策略，进而实现对变电站中继电保护可靠性的提高。

5　结束语

总之，智能电网获取当前的发展，其中起重要作用的节点之一就是智能变电站。而继电保护系统发展至今，智能电网的作用毋庸置疑，所以为了促使其获得良好发展，变电站的维修技术改革存在重大意义，真正意义上确保智能变电站能过实现稳定、安全的运行。

［1］刘会永. 关于智能变电站继电保护配置的几点思考［J］. 硅谷，2014，04（20）：185.