李云飞 郭左 张恒伟
国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司 江苏连云港 222000
摘要：通过分析变电站微机继电保护系统误动的主要原因，研究提高继电保护自动化系统可靠性指标的方法，提出了提高微处理器系统可靠性所需费用的近似上下界。研究认为，只有在执行评估电磁环境的常规措施时，才有可能在运行期间保持微处理器系统的可靠性水平。同时，在确定电磁状态的阶段，有必要注意接地系统的状态，而采用半间隔法进行故障诊断最为合适。
关键词：变电站：继电保护：电磁隔离法
随着时代的发展和科技的进步,电力领域发展迅速,和以往的变电站相比,智能变电站继电保护系统有着巨大的改变,无论是从整体结构还是功能上都有着巨大的提升,因此为了提升智能变电站的运行效率与安全性,加强对变电站继电保护系统的研究十分关键,有效提升其运行的稳定性。本文主要对智能变电站继电保护的组成进行详细的分析,并且就提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法进行有效的阐述
1继电保护系统可靠性的意义
由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行，整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下，智能变电站在实际运行中，无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响[2]。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时，可以快速分析判断出故障地点，然后快速截断故障线路以及启用备用线路，从而有效保障整个电力系统的可靠运行。例如四川省内江市铁佛220kV智能变电站在进行模块式建设过程中，同步接入了继电保护系统，使铁佛220kV智能变电站具备可远程操作的功能，而且有效减少建设以及后期维护的成本，同时继电保护系统所具备的良好作用，极大地提高了铁佛220kV智能变电站供电能力以及有效保障了其运行的安全性和稳定性。
继电保护系统的可靠性是指该系统可以在复杂多变的环境中以及一定的时间内有效完成既定的任务。智能变电站不仅仅是国家电力建设系统改革优化的主要体现，更是实现包括电力输送过程中减少资源浪费、提高整体运行稳定性在内的相关目标要求的有力保障。但是智能变电站的可靠运行同样需要其他设备系统的辅助搭配，例如继电保护系统。由此可知，智能变电站中继电保护系统的可靠性对于智能变电站本身乃至整个电力系统的正常运行有非常重要的意义。
2变电站运行状况及存在问题
据统计，山西焦煤霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司微机继电保护设备的总比例为18.43%，而继电保护和自动化系统的误动率仅为0.2%，其中1/3的误动是由设备老化引起的，10%是由操作人员或服务人员的失误引起的。在这种情况下，由于新建变电站和升级现有变电站，自然会增加微处理器系统的百分比。然而，在自动化变电站系统的开发、引进和运行的任何阶段，都可能出现并导致严重错误的问题。因此，在设计阶段，计算了影响二次换向电路和器件的电磁干扰参数，并对电磁环境进行了总体评价。此外，提高微处理器系统可靠性指标的问题也没有得到解决。目前需要实现的微处理器系统的无故障运行系数K为0.998。为了进一步提高特种防护系统运行的可靠性指标，需要一种选择机构电磁干扰防护设计方案的方法.
通常需要采用针对电压的限定延时来对智能变电站整体运行中相关线路的电流量进行仔细的测量。如果通过对电流量的分析发现线路中的负荷电流超出了规定的安全值，那么电力系统便会及时发出报警信息，且在发出报警信息的同时，同步执行相应的线路保护指令[5]，从而最大限度避免故障的发生，有效提升了电力系统运行的可靠性。
3智能变电站继电保护系统所遇到的问题
碍由于智能化变电站整体所涵盖的智能化设备较多，其对于电力数据信息处理和传输速度有非常高的要求，一旦继电保护系统在运行过程中出现电力数据信息传输障碍，便会立刻造成相关指令的无效性应答反馈，从而影响电力系统的正常运行。
也就是说，一旦连接相关设备的光纤线路或者其他容易影响数据传输的传输介质出现问题，便会对电力数据信息的传输效率造成不良影响，不仅影响智能变电站的正常运行，低碳技术而且还会增加经济成本支出。
继电保护系统中常见的失误主要集中在计算方面，计算失误常常会影响继电保护系统正常作用的发挥。而且在计算失误中，又以定值整定计算的失误和人为的计算失误为主，因为定值整定计算的失误通常会导致智能变电站继电保护系统出现较大的运行风险[3]。而人为的计算失误常常会造成一定的操作误差，从而影响继电保护系统运行的可靠性。
4提升继电保护系统可靠性的措施
由于继电保护系统的可靠性高低对于智能变电站甚至整个电力系统的正常运行有关键的影响作用，提升继电保护系统的可靠性是非常有必要的。因此在本节中，将对可以提升继电保护系统可靠性的相关措施进行简要介绍。
继电保护系统中相关的过程层继电保护主要是指对系统变压器设备以及母线进行最大限度保护，从而有效确保电网系统的正常运行。在过程层继电保护系统的支持下，可以保证电网对于可能出现的电力波动做到快速响应，在最短的时间内将非正常波动规律的电力波动恢复到正常稳定的可控范围内。而且由于在对系统变压器设备和母线进行保护时，需要保证相关硬件和对应开关控制的相对独立，在对过程层继电保护可靠性进行有效增强的过程中，通常会采用多段线路保护方式[4]。该方式下的增强过程，可以保证实时记录的数据的准确性，由此便可以增强过程层继电保护的可靠性。
在对电力系统的电压进行有效控制时，相关的变压器系统发挥着关键的作用，因此通过一定的措施来提高变压器保护的可靠性是非常重要的。在对变压器进行优化时，当前最常用的有二次谐波制动原理、人工神经网络原理以及比率制动原理等。以人工神经网络原理为例，该原理不仅可以有效提升电力设备运行的精确度，而且还可以通过对电力设备运行状态的实时记录以及显示来对相关功能进行实时的有效控制。
为了有效提升继电器保护系统的可靠性，需要对系统的结构进行一定程度的优化。由于传统的变电站在二级系统的电力信息采集过程中常常具有一定的冗余性，而冗余性的存在将导致智能变电站在对电力数据信息进行采集分析时常常需要消耗很长的时间，极大地影响了数据信息的采集效率。所以在智能变电站运行过程中，需要通过系统结构的优化避免继电保护系统所存在的冗余。例如以继电保护为核心，采用数据源统一的方式来降低电力数据信息采集的具体延时，从而有效提升继电保护系统的可靠性。
通过提高间隔层继电保护可靠性来对继电保护系统整体的可靠性进行提升。间隔层继电保护主要为电力系统中一定范围内的线路控制开关、后备设备、电力线路以及端母线提供实时保护，而且可以准确分析电力系统运行过程中所产生的故障，并根据相应的故障处理要求提供合适的解决办法。同时，间隔层继电保护可靠性的提高可以实现智能变电站对电压等级进行合理的集中配置，从而满足电网运行的实际需求。
4结论
提高微机保护系统的可靠性指标不需要修改电气安装规则，但需要使用技术特性规范的优质电缆产品，以及采用一个串行通道传输有限数量变量的数字数据传输格式。只有在执行评估电磁环境的常规措施时，才有可能在运行期间维护微处理器系统的可靠性水平。在对监测接地系统的状态和故障进行诊断时，最好采用考虑无故障运行概率的半区间法。
参考文献
[1]王思远，王颖超.提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施[J].农村电气化，2017（11）：61.
[2]陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆：重庆大学，2015.
[3]笃峻，叶翔，葛立青，等.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备，2016（7）：163-168
[4]张清华.智能变电站继电保护系统可靠性探究[J].通信电源技术，2019，36（12）：260-261，263.
[5]赵丽莉，李雪明，倪明.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化，2014（10）：128-135.