智能变电站继电保护系统可靠性杨泽松

智能变电站继电保护系统可靠性杨泽松

杨泽松

湖南省电力公司湘西供电分公司

1智能变电站继电保护系统

智能变电站功能上分为站控层、间隔层、过程层。过程层包含合并单元、智能终端等设备，是一次设备的数字化接口；间隔层包括测控、保护、计量等装置，采集本间隔一次设备的信号，操作控制一次设备，并将相关信息上送给站控层设备；站控层是利用全站信息对全站一二次设备进行监视、控制以及与远方控制中心通信。国内已投运的智能变电站继电保护大都采用"直采直跳"模式=。图1、图2、图3分别给出了智能变电站直采直跳线路、母线、变压器的继电保护系统构成图。其中智能终端和断路器之间通过控制电缆连接，其他均采用光缆完成信号的采集与传输。

2智能变电站继电保护系统的可靠性

从两个方面对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，一方面是可靠度，另一方面是可用度。可靠度是指智能变电站继电保护系统在一定时间和环境下按要求完成指令；可用度是指当变电站继电保护系统出现故障问题时，设备本身会通过相关的维修系统修复设备。可以采用两种方法对智能变电站继电保护系统进行可靠性分析，一种是蒙特卡罗模拟法，一种是可靠性框图法。首先，智能终端和合并单元采取的是组网，Goose双网保护智能变电站继电采取的是跨接方式，以实现信息收集和命令传输。此外，需要提高系统整体的可靠性。为了实现这一目的，可以利用测控和保护两种CPU，实现智能变电站保护和测控的一体化功能。其次，需要全面分析、正确计算继电保护系统的相关数据。为了使整个变电站实现数字化，可以利用以太网收集数据，同时传输相关装置的模拟数据，结合Goose接口和SV接口，对相关数据和资料进行输入操作和输出操作，从而提升智能变电站继电保护系统的安全性、完整性和可靠性。最后，需要将相关数据信息发送到智能变电站继电保护系统的各个智能终端。此外，为了保护装置，还需要将信息传到母差。

3提升智能变电站继电保护系统可靠性的策略

3.1通过数字化保障继电保护的性能

加强重视互感器的传输性能，以减少互感器故障，降低其他因素对继电保护造成的影响。这能够保证传输电气量信息的真实性和有效性，同时提高继电保护装置的性能。合理利用数字化，通过数字化的组网方式分析和计算数据，可以有效提升数据的准确性，从而保证继电保护的性能。

3.2网络的架构

3.2.1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。

3.2.2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。

3.2.3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。

3.3智能变电站继电保护系统智能报警

现阶段，要对智能变电站进行有效的继电保护，需要重视变电站故障，开展预警、检测和报警三方面工作。其中，智能报警工作具有核心地位，可以从以下几个方面开展工作。（1）当智能变电站发生故障时，继电保护装置可以总结站内的数据信息。站内的实时数据、应用、警告以及设备故障信息，可以通过智能报警系统进行收集和处理。（2）初步诊断电网的故障问题。当电网系统出现故障时，首先要对故障问题展开判断，同时需要和智能变电站系统的相关数据进行对比和分析，并制定详细的故障报告。其次，在智能变电站实际运行中，以故障管理的经验为依据，分类汇总变电站的报警信息。报警信息分为多种，如事故信息、系统异常信息等。（3）系统的跳闸保护。当系统处于工作状态时，跳闸保护能够有效保护系统，避免突然出现跳闸，同时信息能够高速反馈电网装置的问题。变位信息主要根据系统开关的变换检测电网的实际工作状态。

3.4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。

结束语

继电保护系统的可靠性对智能变电站正常运行，对供电的质量与安全具有重要影响。因此，电力技术人员必须提高对继电保护系统可靠性的分析水平，并利用各种有效手段，促进继电保护系统可靠性提升，使其可以更好地维护智能变电站的正常运行。

参考文献：

[1]王月琦，张明.对智能变电站继电保护系统的可靠性分析[J].科技创新导报，2018，（23）：64.

[2]王成斌.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技风，2018，（22）：168.