探讨数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响

关键词：数字化电气信息采集;继电保护;可靠性

就数字化变电站的继电保护系统特点来说，独立的继电保护装置分解在不同的设备中，数据的采集主要需要电子式互感器、智能断路器、合并单元来完成，而间隔层的继电保护装置功能相对较少，只需要完成数据计算、逻辑处理、数据通信这些工作即可。在继电保护运行过程中，可靠性很容易受到数字化电气信息采集的影响，且相关的因素之间存在着交叉性的影响，这非常不利于继电保护可靠性。因此，必须充分明确数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响，继而确定出最佳的解决方案。

1电子式互感器对继电保护可靠性的影响

在继电保护可靠性中，电子式互感器所产生的影响作用较大，所以是继电保护可靠性的关键影响因素。在长时间的研究中，虽然掌握了电子式互感器的一些应用技术，实际应用较为成熟，但依然受到一些因素的影响，无法达到最佳的运行状态。具体来说，电子式互感器的供电电源、空心线圈、高压侧电子电路在强电磁场环境下无法具备良好的抗电磁干扰能力，电子元器件的运行稳定性也随之受到影响。另外，在电子式互感器的应用过程中，积分算法、电子电路设计、线圈工艺这些因素均会或少或少的影响电子互感器的精度，继而影响到继电保护的可靠性。除此之外，在实际应用电子式互感器的过程中，若是合并单元与电子式互感器的接口标准存在差异，则实际运行过程中势必会出现风险和故障，同样会影响继电保护可靠性。以IEC61850型的电子式互感器为例来说，因为未能精准定义电子式互感器与合并单元之间的接口标准，所以互联时易出现问题。

2数字传输方式对继电保护可靠性的影响

数字传输方式的应用改变了继电保护装置的定检流程与模式，同时也引发了一些不利问题。具体来说，在使用数字传输方式后，不会再出现二次电缆回路极性、接地、电线和绝缘这些问题，所以较大的简化了继电保护装置的定检，但因为维护不便或不良、误操作、误接线这些问题极易导致继电保护出现不正确动作，此时必然容易诱发继电保护可靠性不佳的问题。还有一点值得一提，继电保护装置的设计与多个学科领域均有联系，比如电力、计算机、通信这些学科领域，所以无法真正意义上实现有效融入，继电保护可靠性难免会受到影响。在数字化变电站的继电保护装置使用过程中，往往会因为设计的不合理或缺陷导致继电保护出现不正确动作，直接影响到继电保护可靠性。

3数据验证模式对继电保护可靠性的影响

当前所使用的合并单元在设计和使用上均有一定的特殊性，比如在采样数据校验中，合并单元使用32位循环冗余校验码。在此基础上，继电保护装置可以借助校验码判定采样数据是否正确，若是未能受到正确的采样数据，则继电保护装置可以及时判断异常，并实施闭锁保护，通过这样的操作可以确保继电保护的可靠性。但数据验证模式实际使用时往往会受到较多不利因素的影响，比如互感器电子器件很容易受到外界因素的影响，所出现的数据畸变问题会导致校验码无法发挥出预期的作用，继电保护装置的运行效率与质量均会受到一定的影响。若是未能及时消除继电保护所受到的影响，则继电保护可靠性无法得到保障，严重时会诱发一些更为严重的风险事件。

4采样频率不一致对继电保护可靠性的影响

当前所使用的继电保护装置采样频率较为多样，且均有着较为广泛的应用，主要是每工频周期24、48、96点，能形成相应的保护算法。但合并单元的采样频率通常是80、200点，与继电保护装置采样频率有一定的差异，且不能通过简单的抽点方式来加以转换，而是必须使用插值方式来转换采样频率。具体来说，将低采样频率的数据转换为高采样频率时，需要有效滤除高采样频率数据的高频分量，这一过程必须要设计低通滤波器，并保证精度，将高采样频率的数据转换为低采样频率时，也需要执行这样的操作。由此可以说，采样频率不一致这一问题的存在对继电保护可靠性的影响是较大的，实际处理时有一定的难度，如何确保数据的精度是必须解决的问题，后续依然要加大研究力度。

5配置冗余度对继电保护可靠性的影响

针对设备硬件与软件失效的问題，当前主要的解决方法是双重化配置，虽然可以取得预期的效果，但具体操作时会存在一些技术难点，比如无法有效实现双回路的高度协调。随着近年来研究力度的增加，双重化配置的难度正在逐步降低，可以考虑设置独立源、双网设计、互感器与合并单元的双重化配置，能有效解决保护拒动的问题。对于继电保护可靠性来说，会集中体现在两个方面，一是可依赖性，二是安全性。当所使用的保护系统装置足够重复，则有极大的可能实现继电保护可靠性，动作可依赖性也会随之增强，但此时较容易出现继电保护装置误操作的问题。因此，在确保继电保护可靠性时，必须始终从整体着眼，确定出各个环节的配置冗余度，确保冗余程度始终科学合理。除此之外，要考虑系统防误动和防拒动的情况，使用科学的冗余配置原则和逻辑来确定冗余度，最大限度降低这些问题对继电保护可靠性的影响。

6结语

在继电保护可靠性的影响因素中，电子式互感器、合并单元、数据传输方式、数据验证模式、配置冗余度、采样频率不一致这些因素有着较大的影响作用，不利于继电保护可靠性的实现。当前在继电保护可靠性、安全性的研究中已经取得了较好的成果，可以推广应用，但也存在着些许不足，后续要进一步加大研究力度，重点从技术层面上研究继电保护可靠性，设计出科学实用的功能模块，更好地提升继电保护性能，增强继电保护可靠性与安全性。

参考文献：

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[2]何瑞文，谢琼香，蔡泽祥.数字化电气信息采集对继电保护可靠性的影响[J].广东工业大学学报，2013，30（2）：68-73.

[3]李月月.论发电厂继电保护可靠性的影响因素[J].建筑工程技术与设计，2014，（25）：624-624.

作者简介：

谢秀明（1979.09-），女，汉族，大学，高级工程师，技术员研究方向：发电厂电气运行，电气系统优化，继电保护管理。