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智能变电站继电保护可靠性优化杨士华

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：杨士华

[导读] 摘要：近年来，随着社会经济发展速度不断加快，科技水平显著提高，为电力技术的创新进步提供了必要保障。

        （阳泉供电公司山西阳泉 045000）
        摘要：近年来，随着社会经济发展速度不断加快，科技水平显著提高，为电力技术的创新进步提供了必要保障。电力系统在电力技术的影响下愈加智能，而智能化也逐渐发展成电力系统未来发展趋势。在电力系统智能化发展背景下，智能变电站应用也愈加普及。基于此，该文将智能变电站继电保护作为主要研究内容，重点阐述其可靠性的提高策略，希望有所帮助。
        关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
        为了确保智能变电站稳定安全地运行，应在实践过程中结合具体需求，合理制定应急预案，应用多种优化措施，提高继电保护可靠性，与工业用电、居民用电要求相适应，进一步促进电力工作开展。由此可见，深入研究并分析提高智能变电站继电保护可靠性的策略具有一定的现实意义。
        1 智能变电站与继电保护阐释
        1.1 智能变电站分析
        智能变电站与传统变电站最大的区别就是可以充分利用电子通信网络技术二次系统，收集、检测并合理控制信息数据，实现数字化、智能化管控电网的目标。基于智能变电站概念，其突出的优势集中表现为以下2个方面：一方面，实现数字化数据采集目的；另一方面，实现网络化的信息交换。
        通过对电力设施与设备的检测、维修，可以使智能变电站运转过程中的不稳定因素以及安全风险不断降低。较之于传统变电器常规互感器，在智能变电器运转状态下，对电子式互感器的使用愈加普遍，能够实现电流与电压的数字化转变，并收集、传送经过数字化处理的模拟信号，借助智能断路器等相关设施，促进变电站的智能化运转，进一步优化变电站的运转质量与效果。
        1.2 智能变电站继电保护分析
        对于传统变电站继电保护结构而言，主要包括站控层与间隔层2部分。而智能变电站继电保护系统结构包括过程层与间隔层。在硬件层面分析，智能变电站继电保护系统涵盖交换机、电子互感器、网络接口以及合并单元等。所以，智能变电站可以科学分类并汇总所收集的数据信息，应用合理的传输方法向继电保护系统传送数据，而继电保护系统则会结合接收数据信息，遵循指令要求开展断路器跳合闸作业，根据事先确定规则反馈操作的数据与结果。
        2 智能变电站继电保护可靠性提高的重要作用
        与传统变电站保护方式相比，智能变电站运转需借助信息技术与网络技术，不断提高电力系统操作控制以及安全保护效果，促进智能变电站运转的稳定性。通常，为确保智能变电站电子装置运行的安全性，并且使其运转稳定，需充分利用规模不同的智能电子设备。对电力系统运转平稳性产生影响的主要因素就是电力系统运行环境与数据水平，同样也会对电子设备与装置运行效果带来影响。如果不及时采取干预措施，上述因素就会直接影响继电保护系统运行状态，对智能变电站运行安全性与稳定性造成威胁。
        在这种情况下，为了不断提高智能变电站稳定安全运行，作为管理工作人员与操作工作人员，就要对管理操作观念进行更新，加强信息与网络技术领域新知识的学习，在技术层面达到自动化检测智能系统的目的，及时反馈检测结果，保证能够快速地处理各类信息故障。
        3 智能变电站继电保护优化要点
        变电站运行安全性的优化。当前智能变电站继电保护的优化都是在IEC61850标准之下运行的，虽然标准比较统一，但也存在着比较明显的缺点。由于采用的普通网络通信技术，网络通信的安全性较低，无法有效阻挡网络上的各种攻击，对变电站网络信息通信的安全性造成了非常大的影响。

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由于IEC61850体系对安全没有进行明显的界定，需要在实际操作过程中，认真做好系统安全性的分析，及时对变电站的运行进行优化。
        对实时性进行优化。由于智能变电站工作的特殊性，往往对信息处理的实时性有着比较高的要求，一旦实时性无法得到保证，就会导致对各种信息无法及时处理，对变电站的运行质量会造成比较大的影响。此外，在保护机构的设计过程中，还容易受到链路传播延时、交换机延时等因素的限制，对互感器信号传输效果造成比较大的应你想，传输误差也相对比较大。从当前实际运行情况上看，合并器排队和交换器转发是造成数字传感器采样值抖动的一个重要原因。在合并器采集完成数据信息之后，往往需要经历一个排队等待的过程，这个阶段需要消耗不少的排队时间。
        在继电保护装置的实际工作过程中，为了有效防止外部干扰的进入，我们可以采用两种方法，一种是给外部电力设备安装抑制器，或者被继电保护装置安装干扰隔离装置。对外部设备安装抑制器，主要是为了降低设备在工作过程中产生的电磁噪声溢出，为了有效防止继电器对继电保护装置造成干扰，除了要保证两者的控制端相结外，还应该在控制端接电涌设备，这可以有效防止电磁噪声通过控制线路进行到继电保护装置之内，从而保证继电保护装置的正常运行。对继电保护装置安装一些隔离保护装置，也可以大大降低继电保护装置受到的干扰，利用可以在继电保护装置的控制信号线上加装滤波器，可以有效降低电磁噪声对继电保护装置产生的影响，这可以让继电保护装置的干扰问题得到有效的控制。当然，在继电保护装置的控制线上安装双绞屏蔽线，也是降低继电保护装置干扰的有效措施。
        随着信息技术的不断发展，远程继电保护系统越来越多，如果通信线路出现了干扰，容易造成机电保护系统的误动作。为了有效解决该问题，通过采用可靠的通信协议，将通信出的信息添加一些容错信息，客户端在收到信息后，通过对信息的校验，如果信息没有发生错误，才可以进行信息进行收集，如果信息传输发生错误，就需要及时提醒对方进行信息重传，这在很大程度上，可以提高信息的可靠性，在同频干扰控制中，发挥着十分重要的作用。
        同步性优化。在智能变电站建设的过程中，往往都会遇到数据同步性的问题，合并单元输出数据采样中存在时间信息，这样才能消除电气量相位和幅值上的存在的误差，通过对继电设备进行进一步的优化，尽量在相同时间点上来获得相应的数据信息。如果同步信号出现了问题，就会对信息采集精度造成比较大的影响。为了有效解决这个问题，应该做好过流和过压保护，保护动作仅对输入信号幅值有正确性的要求，降低对同步信号的要求，就算失去同步信号，也不会对保护动作造成过大的影响。
        结语
        综上所述，智能变电站安全稳定运行与继电保护存在紧密联系，特别是在信息化与网络化背景下，智能变电站发展速度加快。在这种情况下，继电保护的重要性逐渐突显出来。为此，作为电力专业技术工作人员，应深入研究继电保护相关内容，采取必要措施，以提高智能变电站运行可靠性。
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