摘要：随着我国科技的不断发展，智能变电站的发展趋势越来越好。智能变电站与原来的变电站相比，无论是在系统结构方面，还是在继电保护系统方面，都存在很大的差异，需要相关人员进一步分析和了解。从智能变电站及其继电保护系统的概念入手，加强对该新型变电站技术基本架构及其技术特征的了解，并在此基础上，全面分析其继电保护系统的可靠性，充分保障电网运行的安全性和稳定性。
关键词：继电保护；智能变电站；问题研究
引言
随着电网相关技术的快速发展，目前我国新建的电网基本上都是智能电网，所谓智能电网是指以各个等级电网协调发展为基础，以特高压电网为骨架，将当前先进的通信技术、传感测量技术、信息技术、控制技术与以及计算机技术和物理电网之间进行高度集成而形成的一种新型电网。智能电网在提供更为高质的供电服务的同时，对于继电保护的要求也相对更高，但鉴于目前我国智能电网尚未实现完全普及，应用时间较短，因此，在智能电网的继电保护系统部分面临诸多问题。文章针对于该部分展开深入分析与探讨，以下为详细研究内容。
1继电保护在智能变电站中的重要作用
随着我国智能变电站的不断发展，智能变电站的供电质量和人们的日常生活息息相关。然而，如今智能变电站在实际运营过程中，一旦系统中的继电保护装置的元器件存在问题，就会使整个智能变电站中的断路器发生跳闸状况，给供电设备带来极其不利影响。面对这种状况，为了确保智能变电站供电设备不被进一步破坏，需要对受损的元器件从智能变电站中进行隔离，将影响维持在控制范围。在电力系统日常运行的过程中，智能变电站一旦出现问题，继电保护装置就会自动发出警报信号，从而将故障带来的影响保持在可控范围之内，对智能变电站实施了有效的监控。不仅如此，当智能变电站发生故障的时候，继电保护装置能够在最短时间内将故障区域和整个电力系统进行隔离，以此减少故障影响的范围，从而为整个智能变电站运行的稳定性以及安全性提供有力保障。综上所述，自动化继电保护技术在智能变电站日常运行过程中发挥着不可忽视的重要作用。
2继电保护系统功能表现分析
在智能变电站运行的过程中，为最大限度地确保电力系统运行的安全性和稳定性，相关工作人员往往通过变压器实现对电压的调节和控制，并通过对变压器的保护，实现继电系统的保护功能。据调查发现，若智能变电站电流过高（实际电流值超过额定值），将直接出现跳闸现象。继电保护系统则是基于此现象，对系统中的电压进行限定和延时处理，并通过电压与电流之间的数据关系，实现对负荷电流的计算。同时，该系统还将在电流计算的过程中向智能终端发送报警信号，从而实现了对变电站的继电保护。因此，继电保护系统的安全性和稳定性相对更高。另外，为了避免出现线路故障，该系统还通过对分布式设置法和集中式配置法的合理运用，对电力系统的运行情况进行了动态监测，对变压器的差动功能进行了保护，也对变电站各电压间隔单元实现了管控，从而提高了系统运行的可靠性。
3智能变电站继电保护系统所面临的具体问题
3.1异常数据
图1
如今我国智能变电站已经基本实现了信息共享，不仅推动了智能变电站的信息化建设，相应也对于数据的准确度提出了较高的要求。“飞点”即为我国智能变电站电子式互感器采集到的异常数据的代表，该数据虽然在品质位上呈现出正常状态，并通过合并单元完成信号处理，但其实质上已经无法将原始信号的信息反映出来，常常因其幅值过大而被保护系统判断为故障信号，进而导致系统产生误动操作。针对此问题可利用基于幅值比较的采样值检测方法，相关研究人员选取某110kV数字化变电站ECT产生的异常数据波形进行了分析（如图1所示），并以此判断出基于幅值比较的采样值检测方法可以较为准确的检测出异常数据，为继电保护装置的闭锁保护增添可靠性。
3.2计算失误及人为失误
计算失误是指在继电保护系统的定值整定计算中出现了故障的情况，这种计算失误常常会导致整个继电保护系统运作面临巨大的安全风险，也是目前智能电网继电保护系统所面临的主要问题之一。除系统计算之外，在人为操作部分，如果继电保护系统的安装人员在安装的过程中没有完全依照系统的设计标准进行正确的接线，亦或是系统的运行人员在操作过程中出现一些操作上的误差也会导致继电保护系统故障的发生。根据既有的数据显示，目前智能变电站中继电保护系统运行所面临的主要问题发生原因近四成都是人员因素，需要特别注意。
3.3对时系统与数据传输网络对继电保护系统的影响
目前时钟源主要通过接收卫星信号来实现对时，时钟接收卫星信号受天气等多种因素的影响，为保证主时钟输出信号的稳定性，除主时钟自身具备较强的守时能力外，主时钟跟踪卫星信号也应根据偏差大小选择不同的拉入同步策略。受同步系统中各环节的影响，合并单元接收到的时钟同步信号可能发生异常跳变。在时钟同步信号异常的情况下，条件允许时，MU应该尽可能输出连续、稳定且带同步品质因数的数据，以减少对保护设备等的影响。时间同步系统一般同时采用北斗卫星系统和全球定位系统GPS同时作为时钟源，对时网络可根据需要进行切换，对时同步系统的时钟同步和守时精度应满足站内所有设备的对时精度要求。电子式互感器对电量的同步测量是过程层同步对时最重要的任务，对同步精度的要求也最高，一般来说差动保护对同步精度的要求至少要达到微秒级。
3.4电子式互感器
电子互感器的使用增添了系统的运行负担，器件的增加会导致系统的可靠性有所下降，部件之间的延时问题、网络延时、采样难以达到同步等问题都会进一步影响到继电保护系统的正常工作。电技术的发明与应用致使站内电磁环境呈现出日益复杂化的特质，对于电子式互感器的正常工作造成了一定干扰，尤其以采集器作为其中的代表，最易受到电磁干扰的影响。当断路器与开关进行分合操作，或系统出现短路故障时，也会对继电保护系统的正常工作运行造成一定干扰。
3.5越级跳闸及延时跳闸
越级跳闸及延时跳闸为当前在智能变电站继电保护系统运行中最为常见的两种问题，当保护系统在运行过程中开关保护部分出现错误选择配合的情况，继而导致越级跳闸问题的发生。根据既有数据显示，在电网中负荷越是密集的部分，使用开关站越广泛，相应的问题也更集中。当电网系统中的某一处线路部分出现短路的情况时，整个继电保护系统会出现拒动的情况，这可能会导致短路问题的严重化，然后会基于继电保护系统中的后备保护装置进行延时跳闸，以保护整个电网。
结语
综上所述，本文在对变电站继电保护的相关概念和理论予以概述的基础上，就当前智能变电站继电保护系统所面临的若干问题及避免措施进行了探究，为进一步提高智能变电站继电保护系统的安全性和稳定性，为用户提供更高质量的电力，相关从业人员还需要对不同变电站的系统状况进行更加细致的分析，重视系统中的薄弱环节和容易出现问题的位置，并在此基础上有针对性地制订科学合理的配置方案，从而提高继电系统的可靠性。
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论文作者:张洋1,孙一奇2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：变电站论文; 系统论文; 智能论文; 继电保护论文; 电网论文; 信号论文; 时钟论文; 《电力设备》2019年第6期论文;