摘要：在智能电网的建设背景下，智能变电站的继电保护技术也得到升级，特别是先进监测和控制手段的应用，有利于提升其运行可靠性。本文首先对智能变电站继电保护系统结构及运行机制进行分析，进而提出几点有效的继电保护可靠性提升策略，包括对变压器继电后备保护进行集中配置、通过电压限定延时测量电流量、加强线路保护、利用可视化技术进行故障监测等。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性；提高措施
前言：
智能电网中的变电站继电保护系统，具有一定的智能化水平，可以在无人值守状态下，自动完成继电保护工作，极大的提升了电网运行的安全性和稳定性。随着电网智能化技术水平的提升，对变电站日常维护管理也提出了更高要求，继电保护系统作为变电站安全运行的重要保障性系统，必须不断引进先进技术，提升其智能化水平和抗干扰能力，从而始终保持正常运行状态。因此，应注重总结已有研究成果，促进智能变电站继电保护可靠性的提升。
一、智能变电站继电保护系统结构及运行机制
（一）系统结构分析
智能变电站作为电网中的关键节点，对供电稳定性和电力传输能力有直接影响，其内部的继电保护系统在此方面发挥着重要作用，只有在其可靠运行的前提下，才能保证众多电力设备的运行安全。在智能电网的建设过程中，继电保护系统也发生了较大变化，其功能结构更加复杂，作用价值也明显提升。要提高继电保护运行可靠性，首先应对新的系统结构进行了解。智能变电站拥有主控系统，是站控层的核心，发挥着主要的智能化控制作用。通过站控层、间隔层、过程层的相互配合，实现各项智能化控制功能。而传统继电保护系统不含有过程层，这是其薄弱环节之一，容易影响运行可靠性。智能变电站继电保护系统通过将间隔层中的操作功能按照合理方式进行转化，将其转移到过程层，在过程层执行大部分原来间隔层执行的操作，可有效分担间隔层工作压力，使系统运行更加流畅。这一变化的实现主要依靠电子互感装置、智能化终端设备和交换装置等，还需要提供稳定的网络结构进行数据连接[1]。
（二）运行机制探讨
简单而言，智能变电站继电保护系统的智能化功能是依靠大量先进、高效的互感器实现的，可以在电子模式下对各种类型的信息数据进行分析处理，并做到对相应装置的精准操控。在系统中含有多功能合并式单元和内部同步时钟，可保障在处理大量信息数据时，能够做到同步搜集和整理，高效率的执行各项操作任务。最后将经过处理的信息数据以内部网络信号的形式传送到执行装置中，完成一次智能化控制过程。其中，智能化终端可操作对应的继电保护装置执行跳闸、合闸等动作指令，由智能化终端处理器对指令进行逻辑评估和判断，将断路装置纳入实时检测系统，保证控制的有效性。因此，智能变电站的继电保护系统运行自动化水平更高，能够快速对各种工况作出反应，保证继电保护装置动作的及时性，同时通过实时监测，减少装置误动现象[2]。
二、智能变电站继电保护可靠性提升策略
（一）对变压器继电保护进行集中配置
电力系统中的配电线路必须在额定电压下运行，电压过低或过高都会给电网运行造成影响。变压器则是智能变电站中负责调控电压的主要装置，在继电保护配置过程中，要确保电压器具备差动继电保护能力。一般在对变压器进行继电保护配置时，需要采取分步配置方式。但在变压器后备保护配置过程中，则应采取集中配置方式。通过采取独立安装技术，实现非电量环节的继电保护，在电缆与断路器接通后，保证继电保护功能的正常发挥，从而提升变压器运行稳定性。在此基础上，让变压器保护装置、智能化终端和功能性单元形成一个组合式网络结构，采用点对点连接方式传递信号和指令，提升数据采样精确度，为装置运行性能提供保障[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（二）通过电压限定延时测量电流量
在智能变电站处于高效运行状态时，电力系统容易在电流因素的不利影响下，出现外部短路故障，产生过负荷电流，引起继电保护装置跳闸。为确继电保护装置的动作可靠性，需要采取电压限定延时方法对变电站线路电流量进行测量，在产生过负荷电流时，及时发出警报，下达保护执行命令，从而确保继电保护装置的动作可靠性。在智能变电站智能警报系统设计方面，则应确保警报系统能够根据变电站内部运行的信息数据，对潜在风险进行分析判断，具备电网故障初步诊断能力。同时通过合理设计警报阈值，在继电保护装置运行状态发生异常时，及时通知专业运维人员进行处理，并尽可能详细的提供警报信息。
（三）做好线路保护工作
线路保护工作是智能变电站继电保护系统能够可靠运行的重要保障。目前在线路保护方面，主要采取纵联差动保护方式，包括集中式保护和后备式保护等。通过强化对线路的保护，可以避免系统电气元件受到损坏，同时能够掌握线路运行状况，为配电线路的稳定运行打下良好基础。在此方面，对线路和母联的保护也需要发挥信息化技术的优势，在各种线路保护模式下，通过合理的规划设计，维持常规保护动作指令和逻辑，确保信号高效传递，从而实现对数据采样的精准操作及智能化处理。在此情况下，能够有效降低传统继电保护因动作频繁而出现误动的情况，提升系统运行可靠性。
（四）不同层继电保护优化措施
对于智能变电站站控层与间隔层的继电保护而言，要提升其运行可靠性，就需要采取双重化配置措施，并对后备保护采取集中配置方式，预防开关失灵，保证相邻范围内的线路能够得到有效保护。同时可利用后备设备的电流监测数据判断电网是否存在运行故障，进而制定科学的跳闸策略，提升其运行稳定性。对于过程层继电保护而言，优化措施主要是强化对母线、变压器和输电线路的保护，降低电网运行分析，对其运行状态进行实时监测。过程层的主保护定值波动较小，即使电力系统运行出现变化，也不会产生较大波动，从而保障系统运行稳定。但在一次设备的大量应用下，需要采取开关与硬件相分离的设计方式，保证其运行独立性，从而加强对母线和输电线路的保护。
（五）利用可视化技术进行故障监测处理
在智能变电站的建设过程中，可视化技术已经得到了较为广泛的应用。对于继电保护系统而言，应用可视化技术具有多方面优势，可进一步提升数据监测效率和数据处理的可靠性。在智能变电站正常运行状态下，也不可避免的会出现多种故障问题，要保证继电保护的稳定运行，就需要及时发现故障问题，并加以排除。以往采用的基于图形和表格的故障监测方式，难以帮助系统运维人员快速锁定故障问题，容易浪费宝贵的故障排查时间。因此，智能变电站继电保护越来越注重可视化技术的应用，在基于故障波和节点的故障监测方式下，可以帮助运维人员更深入的挖掘故障信息，准确判断出故障类型和发生部位，从而采取有效的处理方法，在最短时间内排除继电保护故障问题，恢复其正常运行状态。在以后的智能变电站建设活动中，也要关注于这些新技术的应用。
结束语：
综上所述，提升智能变电站的继电保护系统运行可靠性可以从多个方面着手，这些方法都是基于继电保护系统组成结构和运行机制提出的，具有较强的适用性。通过对继电保护运行和监测方式进行优化，不断引进先进的智能化技术手段，可以有效降低继电保护运行的不利干扰因素，确保继电保护功能可以正常发挥。
参考文献：
[1]赵李平.智能变电站继电保护系统提高可靠性的方法[J].科学技术创新，2017（35）：63-64.
[2]王加辉.关于智能变电站继电保护可靠性提高的措施分析[J].科技视界，2017（31）：125+93.
[3]李珊珊.浅谈提高110kV数字化变电站继电保护可靠性的措施[J].机电信息，2017（15）：174-175.
论文作者:林嘉麟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/5
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 系统论文; 可靠性论文; 故障论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第22期论文;