智能变电站继电保护系统可靠性探究

刘洲

摘要：科学技术的不断发展，电力事业也逐渐向智能化转变，智能变电站也随着应运而生。其主要是采用数字技术及互联网技术协同作用，实现对信息的采集、控制及线路保护等功能，其中继电保护系统为智能变电站建设过程中最为重要且关键的一个环节。但由于智能电网系统在我国发展时间尚短，且专业技术方面缺乏经验及人员，因此一定程度上已经制约了智能变电站的发展与建设。本文对智能变电站开展了相关阐述，针对继电保护系统的可靠性进行了简单的分析，旨在为电力工作者提供可行性建议。

关键词：智能变电站;继电保护系统;可靠性;分析

引言

当前，智能变电站保护调控实现了一体化功能，使得系统和系统间能够互联、互通，同时提高了变电站继电保护系统的交互水平，保证电网能够安全、保质保量、稳定运行，能够更好地保护和控制变电站。但是，在我国变电站智能化水平不断提高的情况下，依然存在一些问题。一方面，变电站工作人员的素质没有随着变电站智能化的发展而提高，导致工作人员和工作岗位相脱离，不符合时代发展的步伐;另一方面，变电站的保护措施不够完善，容易造成继电保护系统出现故障，从而引发安全事故。基于此，需要提高智能变电站继电保护系统的安全性和可靠性，准确分析和计算变电站可靠性数据，有效提高变电站的稳定性，从而推进我国智能变电站继电保护系统的稳定发展[1]。

1智能变电站

智能变电站是随着当前智能电网的发展而构建的，使信号传输实现数字化与智能化，进而提高电力系统整体的信息传递速度，从而使我国电力事业在智能化发展道路上顺利前行。智能变电站的构建是智能化的，当低压负荷量减少时，变电站可以自主的实现输送电量的降低，以此对电能起到有效节约的效果;而当低压负荷量增加时，变电站会及时进行电量补充输送，满足负荷量的需求，因此降低了工作人员的数量，节约了大量的人力资源，也提高了电网系统的安全性。智能變电站主要是通过网络连接将以往的电缆连接方式取缔，每个变电站设备之间均通过网络传输进行数据交换，这样不仅能够实现低碳环保的效果，也提高了数据之间的交互效率，保障了设备的正常运行，但是也对设备的保护措施提出了更加高规格的要求，如运维工作、功能分布、设备维护、配置重组等等方面，在当下智能变电站快速发展的时代，我们应尽可能的提高继电保护的可靠性、安全性，尽可能的是变电站工作状态保持在一个最佳水平上[2]。

2提高继电保护系统可靠性的有效措施

2.1 保护变压器

在研究继电保护系统的过程中，要想提高系统运行的可靠性，就需要对变压器进行保护，以促进电网的安全运行。在设计变压器的过程中，一般应用比率制动原理来提高变压器设备运行的稳定性。在建设智能变电站的过程中，随着智能技术的广泛应用，可以采用人工神经网络原理对设备进行保护，并且提高设备运行的灵敏度，确保设备在运行的过程中能够具备自我检测的能力。虽然这些技术在应用的过程中还不够成熟，但是在进行继电保护的过程中具有相对的优势，而且具备记忆功能和处理功能，可以对设备进行保护和测控。在应用技术的过程中，还可以实时记录设备的状态，通过数据信息的采集和处理对设备进行保护，而且能够根据实际运行情况，对功能进行实时控制.

2.2加强线路故障维护

在智能变电站系统应用过程中，为进一步提升其自身的可靠性与安全性，工作人员还应在原有的基础上加强对线路故障的维护，并结合相关检测措施，将其控制在一定间隔单元当中，从而做到从根本上控制与监督电力系统在总体运行的情况[3]。

2.3 智能变电站继电保护的主要内容

需要进一步加强分析电力电网系统中发生的故障问题，以提升电力系统的继电保护水平。在电网系统变压器设备组装完成后，需要进一步安装保护设备。它的保护体现在两个方面。一方面，采取瓦斯保护措施。由于变压器设备和油箱中的油发生作用时会形成有害气体，因此系统采用绝缘材料非常必要。继电保护系统探测到变压器有问题时会作出相应反应，并发出相应的报警信息。另一方面，短路保护。故障电路中存在阻抗元件，在工作一定时间后会出现跳闸，从而对变压器进行短路保护.

2.4 网络的架构

2.4.1 总线结构

总线结构中的交换机可以通过端口和其他交换机进行连接。一般情况下，IED端口的速度没有上端口快，且交换机的最大数量由系统最大延时决定。总线结构的优势是接线较少，缺点是冗余度较差。

2.4.2 星型结构

星型结构的主要特点是系统等待时间相对较少。当主交换机和其他交换机进行连接时，能够有效缩短系统的等待时间。这种结构不具有冗余度，在出现故障时，可能会造成所有IED信息的遗失，从而降低了星型结构的可靠性。

2.4.3 环形结构

环形结构交换机的优点是能够自行组成闭环。当连接点突发故障问题时，它可以利用其充足的冗余度进行调节。信息在被传递的过程中会进行多方面工作，需要消耗宽带对其进行传输。系统内部有一个管理交换机，主要是向交换机发送相应指令，使交换机自行检测环路。信息在环路中传送的时候会停止流动，从而终止传输[4]。

2.5强化系统的冗余性

为了保障智能变电站继电保护系统可以得到正常的运转，需要对智能变电系统的冗余性进行强化，系统当中的变电站进行自动化实时监控时，需要太网交换机的数据链路层技术作为条件支持。在多种模式中，选取多种目标进行网络构架，进而可以提高变电站继电保护系统的可靠性。交换机可以帮助总线结构对数据进行传送，在系统运转的过程当中减少接线，虽然短时间内容易度比较差，但是可以通过延长时间来提高冗余度。系统中的环形结构，可以通过技术和太网交换机进行有效的结合，从而形成系统性的树协议，确保继电保护系统的冗余度一直在正常的运转情况下。为了确保变电站可以正常运转，需要慎重的选择继电保护系统网络结构，根据自身系统的发展特点，总结系统的优势和劣势，选择恰当的网络结构推动继电保护系统的运行。

2.6 优化运维模式

电网在正常运行的过程中，需要设置监管信息，并且通过合并单元的模式对信息进行处理。需要建立网络维度管理模式，并且采用不同的操作方式对压板进行处理。在建设智能变电站的过程中，如果处于正常的工作模式，需要根据实际情况对设备进行维护和管理，还需要对设备的运行情况进行实时的监控，需要对系统的运行状态进行评估，在进行检修的过程中，需要做好故障问题的记录。在设计系统时，需要将特殊操作管理程序的制定放在首要位置。在进行继电保护时，管理体系会受到系统的影响，因此必须采用正确的技术和设备，以实现对系统的运行状态的监测和检修。智能变电站中的所有设备都需要处于监控状态下，而且在进行设备状态评估的过程中，需要做好状态的分析[5]。

结束语

综上所述，在智能变电站继电保护系统中，需要通过网络平台对大量的数据进行高效的记录，确保系统运转的安全性。从多个角度对智能变电站继电保护系统进行分析，可以对几点保护系统有更加深入的了解，总结保护系统的优势和劣势，制定行之有效的解决措施，保障智能变电站继电保护系统的可靠性，完善就能变电站继电保护系统，使智能变电站继电保护系统稳定、可持续的发展。

参考文献：

[1]张清华.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].通信电源技术，2019，36（12）：260-261+263.

[2]李琳，何珊，吕文婷.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].科学技术创新，2019（27）：194-195.

[3]熊迪.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通信电源技术，2019，36（06）：138-139.

[4]张辉.智能变电站继电保护系统可靠性研究[J].科技风，2019（15）：178.

[5]李婉卿，王凯，李伊君.变电站继电保护系统可靠性与稳定性分析[J].现代工业经济和信息化，2019，9（02）：92-93+104.