智能变电站继电保护系统可靠性浅析

孙一飞 张家然 张旗 王楚淇 李文涛 石磊

国网辽宁省电力有限公司营口供电公司 辽宁 营口 115000

引言：

在我国社会发展与日俱增的今天，智能变电站已在全国范围内逐步进行推广使用，在此发展阶段，继电保护系统发挥着至关重要的作用。因此虽然利用现代科技技术建设出更加稳定及智能的变电站，但是也对继电保护系统提出了更加高层次的专业技术要求，需要提高继电保护系统的可靠性。

一、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。智能变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。

二、继电保护系统可靠性分析

（一）就地化间隔保护

就地化间隔保护在继电保护中也一样要遵循四项基本要求，即可靠、选择、灵敏、速动，继电保护装置需要靠近被保护的设备进行安装，直接的缩短两者之间的距离，从而实现保护装置的就地化设置，解决以往智能变电站中继电保护采样的复杂性、数据不牢靠、保护动作时间延迟较长等问题。

就地化间隔保护采用电缆采样、电缆跳闸的方式，通过环网通信建立之间信息传输的通道，要求尽可能的小型化、标准化，同时又不需要加以防护的安全性安装。小型化安装即是指采用集中紧密的装置结构，合理的减少装置的特定尺寸，尽可能的靠近被保护对象进行安装；标准化即指保护装置采用标准化接口，实现与设备的统一安装，“即插即用”，同时也为相应设备的预先准备、模式生产做好基础；安全性安装即是指在各形各样的电磁场力或其他外界环境较为恶劣的干扰下，可进行无防护的户外安装。

间隔保护装置通过贴近一次设备的就近安装，可采取直接采样、直接跳闸的方式，减少其他数据传输、接收、判断、输出的环节，极大的缩减了电气连接距离。保护装置采用“电缆取样”的方式，可直接摆脱外部时钟的控制保护，并且提高了就地保护的可靠性能；采取“电缆跳闸”的方式，可不再等待接收主站发出的信息判断及命令，直接自主运行，提高了就近保护的速动性能；即便当站域层网络或区域通信网络出现故障，所采集的信息数据无法进行有效传输时，就地间隔保护的主保护特性也不会受到严重的干扰，实现间隔保护的充分“自治”功能；就地保护装置在实现连闭锁功能时，主要通过的网络方式是GOOSE，以此可最大程度的体现出IEC 61850的信息共享特点。

在确保就地化保护装置可靠性的前提下，可在智能变电站发展中，合理的对就地化间隔保护进行科学的集成，需要遵循以下两个原则：其一是对象原则，在原有的就地化保护中，会出现同一被保护对象与不同保护同时建立连接，其主要的信息模拟量及开关位置基本上是一致的，因此可以考虑集成至同一保护中，如母联保护可集成到站域保护中。其二是运行原则，原有的保护中，3/2接线短引线保护，只有在主变间隔停止使用后，才能运行，但是断路器却是一直的运作，因此可以将短引线保护集成至断路器保护装置中，完成运行上的集成。

（二）多层次的保护系统

智能变电站中继电保护是由多层次的保护系统共同建立而成的，即就地间隔层、站层区域及站与站之间的区域电网层，就造成了以往的各个层次的集中保护需要合理、科学的分化到这三层保护系统中去。站与站之间的区域电网层主要是利用站间信息的传输与判断对本站的变压器等设备进行优化处理，同时做好设备线路后备保护；站层区域的保护主要利用站域信息的判断与传输，对站内设备进行后备保护；就地化间隔保护主要是通过电缆直采直跳方式，对信息进行直接判断及处理，进而实现各间隔的“保护自治”思想，同时也担任着向站域层及广域层保护装置的信息输送。

三、在全新的智能变电站继电保护中需要格外注意的工作要点

其一，在继电保护系统的建设过程中，需要紧密贴合其可靠性、速动性、灵敏性及选择性的特点，就地保护装置的在设置安装时要必须确保电磁环境适应性、气候环境适应性等方面。其二，继电保护系统的“无盲点”监测，智能变电站的信息传输主要是通过通信光缆进行的，工作人员不能直观的进行检查或维修，应当加强对保护功能与设备信息的监控，进而完成保护装置、网络连接、信号输入、信号输出的自检功能。

四、结束语

随着我国科学技术的不断提高，智能变电站的发展必然会形成一定规模，为广大群众带来更多便捷的服务，同时其安全可靠性能也会不断的提升，保护人们的生命安全。而智能变电站的发展离不开继电保护系统的可靠性研究，因此提高继电保护系统可靠性的工作是至关重要的。