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摘要：首先介绍变电站的继电保护系统结构，进而分析探讨提高变电站的继电保护系统可靠性与稳定性的措施，以期为继电保护系统的可靠性与稳定性的提高和变电站的顺利运行提供帮助。
关键词：变电站；继电保护；可靠性；稳定性
引言
我国作为一个工业大国，人们生活生产的各方面都离不开电力资源，由于经济的发展，人们的需求也在不断增加，所以变电站的改革就十分必要。变电站的智能化发展模式已经成为必然趋势，这其中就包括继电保护系统的智能化，继电保护系统直接关系着整个变电站的稳定运行，因此分析研究变电站继电保护系统的可靠性与稳定性就具有十分重要的意义。
1变电站继电保护系统结构及原理
现如今的变电站愈发智能化，智能化的变电站继电保护系统也区别于传统的变电站，传统变电站继电保护系统一般都是通过点对点的方式将互感器、断路器及其他的保护单元连接起来的，智能变电站则在此基础上增加了一些元件，通过合并单元汇总合并互感器收集的数据，并对其进行格式化处理，最终把数据帧传到交换机。智能化的变电站的一个重要表现就是断路器可以通过接收跳闸信息和闭锁信息对自身进行操控，还会在这个过程中将开关部位信息收集起来并把信息帧传到保护单元；相关网络和交换机则发挥了传统变电站继电保护系统中的二次电缆的作用，并在此基础上进行了完善更新；交换机帮助信息实现在不同设备中的共享，是合并单元和二次设备进行信息传递的媒介；同步时钟源的作用是帮助各个设备进行统一对时[1]。此外，继电保护系统还要有对应接口和通信介质，其中，接口是通信介质的重要组成部分。综上，智能化的变电站的继电保护系统共包括：断路器、保护单元、交换机、合并单元、传输介质、互感器、智能终端、同步时钟源这八个模块。智能化的变电站的继电保护系统的模式主要为：第一，“直采直跳”的模式：包含母线、线路以及主变保护系统，通过光纤直连实现了跳闸和保护设备的采样，但是只示意了和保护功能有关的部分支路和光纤链路；第二，“网采直跳”的模式：包括GOOSE和SV的独网模式和GOOSE和SV的共网模式这两种模式；第三，“直采网跳”的模式：通过GOOSE网络来保护设备的采样以及跳闸；第四，“网采网跳”的模式：通过网络思想的保护系统进行采样和跳闸。
2变电站继电保护系统的可靠性与稳定性分析
2.1对变压器采取保护措施
由于目前对电力的需求量增大，变电站就容易出现承载过重或电压不足的问题。所以为了保护继电保护系统，保障变电站的稳定运行，就要对变压器配置采取保护措施，使之可以在继电系统中最大化地推动电力发展，提高变电站配电系统运行的可靠性[2]。
2.2对过流电采取限定保护措施
电流的超负荷现象也是人们日常生活中常见的问题，这样的问题会直接影响人们的正常生活，所以就必须要保证正常的过流电。变电站运行中出现电流过载的问题的主要原因是外部发生故障导致电流出现了跳闸。经过研究发现，正常的电流和超负荷的电流大小差距差异非常大，所以就可以通过测量电流大小来确定是否出现故障，如果发现出现了超负荷的问题，则要采取方法以减少电流的使用，及时向智能端报告，通过变压器配置来实现全面的保护[3]。
2.3线路保护
想要保障变电站继电保护系统的稳定运行，就要根据实际情况通过用电配置保护电流，具体的是指采取纵连差动的保护措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆纵连差动这种方法的保护对象主要就是系统的线路，通过控制并保护各个电压间的间隔单元，并通过后背式和集中式的方法装置线路，这样就可以实现对整个电力系统运行状况的实地实时监测。保护继电保护系统的线路是继电系统运行的重要环节，对保证机电系统可靠性有重要作用[4]。
3提高变电站继电保护系统可靠性与稳定性的措施
3.1过程层的继电保护
这一阶段的保护重点应该为迅速实现跳闸，保护变电站的变压器、母线、输电线路等设备，进而最大限度地降低电力系统运行的风险。其中，对开关的保护要注意和硬件区分，进行单独的保护；输电线路的保护可以通过开关电流的不同来实现，在调整中还可以利用主保护通信口来实现对系统电流的综合掌控；对母线及变压器的保护可以通过多端线路进行保护。
3.2间隔层的继电保护
通过间隔层的继电保护来进一步提高继电保护系统的可靠性，首先就要在继电保护系统中应用双重化的装置，以集中配置后备保护，因为后备保护可以给变电站的后备设备、开关失灵、相邻的相连的线路以及对端的母线提供保护，进而结合后备电流就可以准确诊断电网运行中出现的问题和故障，针对跳闸问题制定解决对策。还可以对整个变电站的电压按等级进行集中配置，通过技术进行调整，以适应电网运行过程中的具体情况[5]。
3.3提高系统冗余性
提高系统冗余性可以维护继电保护系统的可靠性和安全性，具体的措施为：利用以太网交换机的数据链的路层技术对变电站实时监控；在三个基础网络的基础上形成网络架构的需求，其中，总线结构利用交换机进行数据信息的传送，有减少接线的作用，但是冗余度比较差，所以在使用中，可以通过延长时间增加敏感度，提高冗余性；环形结构环路上的任何点都可以提供冗余，如果和以太网的交换机进行有机结合就可以形成树协议，也可以提高继电系统的冗余度，同时还可以在一定的时间范围内实现对网络重构的控制，但是环形结构使用时需要的收敛时间比较长，完成任务的速度比较慢，还会对系统重构产生影响；星型结构的等待时间比较短，所以适用于比较高的场合，不存在冗余度，其缺点是一旦主交换机的过程中有了故障，就会对信息传送产生影响，可靠性相比下来就比较低，所以并不适合进一步推广普及。想要提高变电站继电保护系统的可靠性，就要提高系统冗余性，所以选择继电保护系统的网络构架就要注意结合实际情况，并对比不同架构的优缺点，进而选择出合适的架构。此外，由于环形结构自身的可靠性比较强，所以可以把环形结构应用于母线的保护装置中，以增强继电保护系统的可靠性与稳定性。环形结构对母线的保护的可靠性高，可以满足继电保护系统对可靠性的要求，且对元件的损害比较小，所以更可以提高继电保护系统的可靠性与稳定性。
结束语
传统的变电站继电保护系统并不能满足眼下发展对可靠性和稳定性的要求，所以要通过智能化技术来完善，通过分析变电站继电保护系统的结构和原理，结合系统中出现的不同状况，制定科学合理的配置方案，来提高变电站继电保护系统的可靠性与稳定性。
参考文献：
[1]陈栋梁.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].四川水泥，2018（10）：300.
[2]郑鸿宇.关于智能变电站继电保护系统的可靠性分析[J].南方农机，2018，49（09）：174.
[3]李庆文.对220 kV智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电工技术，2018（08）：66-68.
[4]刘洋，马进，张籍，陈艳波，杜治，蔡勇，颜炯，谢东.考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估[J].电力系统保护与控制，2017，45（08）：147-154.
[5]古力米吉日?阿布力米提，艾尼瓦尔?吐尔逊.关于智能变电站继电保护系统的验收分析[J].科技创新导报，2017，14（10）：62+64.
论文作者:魏明磊,彭军,汪奇,吴兆祥,高原
论文发表刊物:《河南电力》2019年3期
论文发表时间:2019/10/10
标签：变电站论文; 系统论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 电流论文; 稳定性论文; 冗余论文; 《河南电力》2019年3期论文;