数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究
电力系统继电保护可靠性研究_5
电力系统继电保护可靠性研究发布时间：2022-10-18T06:39:34.957Z 来源：《福光技术》2022年21期作者：杨德期[导读] 目前随着国内经济的快速发展，我国电力行业和电网建设规模不断扩大，可以保障人们日常生活和生产的顺利进行。
但由于电力系统运行环境的复杂性，其运行过程中不可避免地会出现电气故障，电气故障无论大小，都会影响人们的生产生活。
国网昔阳县供电公司山西昔阳 045300摘要：目前随着国内经济的快速发展，我国电力行业和电网建设规模不断扩大，可以保障人们日常生活和生产的顺利进行。
但由于电力系统运行环境的复杂性，其运行过程中不可避免地会出现电气故障，电气故障无论大小，都会影响人们的生产生活。
因此，应提高电力系统继电保护的可靠性，以保证电力系统的正常运行，促进我国电力工业的发展。
关键词：电力系统；继电保护；可靠性1继电保护分析继电保护可实现电力系统运行状况的实时监控，确保电力系统故障及异常的实时发现及处理，提高电力系统运行的稳定性。
若电力系统发生故障，继电保护设备可第一时间将电力系统电路与故障设备隔离，降低故障对电力系统的损失及影响。
继电保护装置运行过程中，通过对比设定阈值与输入信号，基于逻辑控制部分的全面分析，控制执行部件保护动作的实施。
继电保护系统包括测量、逻辑、执行三个部分。
通常按照制造工艺及逻辑原理进行分类，按照逻辑原理分为电压型、电流型；按照制造工艺分为整流型、机电型。
但对于任何类型，均需具备可靠性、灵敏性及安全性，确保电力系统故障产生时可及时实施相应措施，确保电力系统运行的安全性及稳定性。
2对继电保护装置运行保护的具体要求操作技术人员在对继电保护装置设备进行运行维护的过程中，要遵循整个保护设备的操作流程，要是根据实际情况和具体要求，设计出更加合理科学性的保护装置设备。
操作技术人员要对电力系统的交流电压进行有效的监督和管理，要保证集电装置设备在运行的过程中能够保证始终属于在电压的范围之内。
变电站继电保护系统可靠性与稳定性分析 林文静
摘要：变电所继电保护系统稳定可靠的运行，是指继电保护系统在一定时间范围内能有效维护变电所正常运行，平稳无故障地工作。所以，在人们生产和生活对供电可靠性要求越来越高的今天，继电保护系统的稳定性和可靠性对保证电网的正常运行起着至关重要的作用。文章从线路保护、过流保护和变压器配置保护三个方面对继电保护系统的稳定性和可靠性进行规变电站继电保护系统已不能满足当前发展对可靠性和稳定性的要求，必须通过智能化技术加以改进，通过对变电站继电保护系统的结构和原理的分析，结合系统出现的不同情况，制定科学合理的配置方案，以提高变电站继电保护系统的可靠性和稳定性。
1提高继电保护系统可靠性的重要性
3.3优化运维模式
作为一种能源，电力资源本身具有巨大的能量。所以，在变电所运行过程中，需要对整个系统的运行情况进行实时监测，确保监测到的所有数据都比较准确。在使用智能设备时，要根据变电所的实际情况，计算变电所在运行过程中所需保持的科学距离。为确保整个继电保护系统的良好运行，应结合以往的工作经验和未来的发展方向，制定切实可行的运行方案，明确操作人员的工作方向，减少操作人员对继电保护系统的破坏。
2影响继电保护运行可靠性的因素
对继电保护装置中灌水的整定值，首先要加强计算，以保证整定值的准确性；二是要对计算出的整定值进行精确校核，当继电器保护装置工作时间变长时，要对保护装置的整定值进行校核，看其是否与定值单上的计算结果一致。对变电所的电力运行监测系统，首先要保证监测系统能安全运行，避免出现系统瘫痪等问题，其次要加强电力运行监测系统的使用，及时发现继电保护装置的缺陷。当继电保护发生故障时，继电保护可反映在变电站的监控系统中。上述情况都可能影响到继电保护装置的运行可靠性。
3变电站继电保护系统稳定性提升策略
提高继电保护运行可靠性的方法及措施分析
提高继电保护运行可靠性的方法及措施分析随着电力系统的不断发展和完善，继电保护作为电力系统安全运行的重要保障，在实际应用中也面临着越来越严峻的挑战。
提高继电保护运行可靠性，保障电力系统的安全稳定运行，是当前电力行业亟需解决的问题之一。
本文将对提高继电保护运行可靠性的方法及措施进行分析，以期为电力系统的安全运行提供有益的思路和方向。
1. 提高继保装置的技术水平提高继电保护装置的技术水平是提高继电保护运行可靠性的基础和关键。
随着科技的不断进步，继电保护装置的性能、精度和可靠性都得到了大幅提升，可以逐步实现数字化、智能化和自动化。
更加成熟的通信技术和数据处理技术也为提高继电保护装置的技术水平提供了有力支持。
电力系统应当积极引进先进的继电保护装置，提高继保装置的技术水平，以应对复杂多变的电力系统运行环境。
2. 加强继电保护装置的维护和管理对继电保护装置的维护和管理是保障继电保护运行可靠性的重要环节。
定期进行设备的检查、校验和维护，及时发现和消除潜在故障，对于保障继电保护装置的正常运行至关重要。
建立健全的台账系统和故障记录体系，保证继电保护装置的管理和维护工作得到有效的跟踪和监督。
继电保护装置的运行可靠性与维护人员的专业水平和质量管理密切相关。
加强对继保人员的培训和管理，提高其专业水平和责任意识，是提高继电保护运行可靠性的重要措施。
只有经过系统的培训和考核，保证继保人员具备足够的专业知识和技能，才能够保证继电保护装置的正确、稳定运行。
4. 加强对继保系统及其相关系统的技术研究在提高继电保护运行可靠性方面，必须加强对继保系统及其相关系统的技术研究，包括对继电保护装置、开关设备、通信系统等关键技术的研究，以及对面向未来的继电保护系统进行可靠性和安全性研究。
只有不断加强对继保系统及其相关系统的技术研究，推动继电保护技术的创新和发展，才能够更好地应对电力系统运行中出现的各类挑战和难题。
1. 完善继电保护系统的组态和设置继保系统的组态和设置是保证系统安全稳定运行的关键环节。
110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告
西安电力高等专科学校毕业设计开题报告题目：110kV智能变电站系统及继电保护设计学生姓名：郭飞飞学号：29专业：继电保护及其自动化专业班级：12091指导教师：王玲2012 年 4 月 25日一、选题背景和意义变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。
这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。
随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，智能变电站离我们越来越近。
建设智能变电站（即数字化变电站）的必要性：1. 电力市场化改革的需要变电站作为输配电系统的重要组成部分，市场化改革对其也提出了新的要求：从变电站外部看，更加强调变电站自动化系统的整体信息化程度，和与电力系统整体的协调操作能力；从变电站内部看，体现在集成应用的能力上，也不同于传统的变电站自动化装置的智能。
2．现有变电站自动化系统存在的不足1）装置功能独立，且部分内容重复，缺乏高级应用。
虽然独立的装置实现了智能，但是却没有真正意义上的变电站系统智能，由于功能独立，装置间缺乏整体协调、集成应用和功能优化；高级应用功能，如状态估计、故障分析、决策支持等尚未完全实现。
2）二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享，自动化装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，且系统内使用的通讯规约不统一，不同的厂家使用不同的通讯规约，在系统联调的时候需要进行不同程度的规约转换，加大了调试的复杂性，也增加了运行、维护的难度，给设计、调试和维护带来了一定的困难，降低了系统的可靠性。
同时，存在大量硬接线，造成CT/VT负载过重。
3）装置的智能化优势未得到充分利用。
由于站内各套独立的自动化装置间缺乏集成应用，使得智能装置的作用并未完全发挥，从而降低了自动化系统的使用效率和投资价值。
4）缺乏统一的信息模型。
智能变电站继电保护可靠性研究
智能变电站继电保护可靠性研究【摘要】本文通过对智能变电站继电保护可靠性的研究，探讨了继电保护在智能变电站中的重要性及影响因素。
首先介绍了智能变电站继电保护的概念和意义，然后对其可靠性进行了分析，并探讨了影响可靠性的因素。
接着提出了提高智能变电站继电保护可靠性的方法，通过实际案例分析来验证这些方法的有效性。
最后总结了智能变电站继电保护可靠性研究的成果，并对未来的研究方向进行了展望。
本文旨在为智能变电站继电保护系统的设计与优化提供参考，提高电网运行的安全性和稳定性。
【关键词】智能变电站、继电保护、可靠性、研究、影响因素、方法、案例分析、成果、展望1. 引言1.1 研究背景智能变电站继电保护作为电力系统中至关重要的一环，其可靠性对系统运行的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
随着智能电网技术的不断发展，传统的变电站继电保护系统已经不能满足系统对于可靠性和智能化的需求。
针对智能变电站继电保护可靠性的研究变得十分迫切。
研究背景部分将重点分析智能变电站继电保护的发展现状和存在的问题。
目前，随着电力系统的规模不断扩大和电力负荷的增加，传统的继电保护系统难以满足系统的需求。
由于智能电网技术的不断进步，智能变电站继电保护的应用也呈现出日益增多的趋势。
智能变电站继电保护的可靠性仍然存在一定的挑战，因此有必要开展相关研究，以提升继电保护系统的可靠性和安全性，保障电力系统的稳定运行。
部分将深入探讨智能变电站继电保护的发展现状和面临的挑战，为后续内容的展开奠定基础。
1.2 研究意义智能变电站继电保护的研究意义主要体现在以下几个方面：随着电力系统的不断发展，智能变电站继电保护作为电力系统安全可靠运行的重要保障，其可靠性研究对于确保电网的稳定性和安全性至关重要。
智能变电站继电保护可靠性研究的深入，可以提高继电保护系统的准确性和快速性，及时准确地发现和处理电力系统中的故障，保障电力系统的稳定运行。
智能变电站继电保护的可靠性研究对于提高电网的智能化水平和自动化程度具有重要意义。
如何提高变电站继电保护的可靠性
如何提高变电站继电保护的可靠性常红梅（广西电力工业勘察设计研究院）近年来，国内外由于继电保护拒动、误动引起的大面积停电事故时有发生，给国民经济和人民的生活带来极大危害。
因此，防止变电站继电保护不正确动作，提高继电保护的可靠性，具有十分重要的意义。
1通过变电站继电保护的配置方案提高继电保护的可靠性1.1220kV及以上设备保护配置方案1.1.1主保护配置方案（1）配置两套完整、独立的速动保护。
（2）两套主保护的交流电流、电压和直流电源、跳闸回路等彼此完全独立。
（3）每一套主保护对保护范围内发生的各种类型故障，均能无时限动作切除故障。
（4）对于线路保护，要求每套主保护分别使用独立的保护信号传输设备。
（5）对于要求实现单相重合闸的线路，两套全线速动保护应有选相功能。
1.1.2后备保护配置方案（1）采用近后备保护方式。
（2）每个元件和线路都应配置能反应各种类型故障的后备保护。
（3）对相间短路，后备保护宜采用阶段式距离保护。
（4）配置断路器失灵保护。
1.2保护双重化配置的目的（1）防止保护因检查或消缺退出运行，设备失去保护，线路或母线发生故障时扩大事故范围，危及电力系统的稳定。
（2）防止一套保护的交流电流、电压回路、直流电源以及控制回路在运行过程中出现异常或故障时，还有一套保护能正常工作，在出现电力系统故障时切除相关故障设备。
2通过CT线圈的合理配置及二次回路的设计解决变电站继电保护中存在的死区问题，提高继电保护的可靠性2.1通过CT线圈的合理配置，避免出现保护死区如图1，图2分别是220kV及500kV线路的CT配置方案为了防止主保护存在动作死区，两个相邻设备保护之间的保护范围完全交叉，同时也要避免当一套保护停用时，出现被保护区内故障时的保护动作死区。
并且在图2中，为了防止电流互感器二次绕组内部故障时，本断路器跳闸后故障仍无法切除或断路器失灵保护因无法感受到故障电流而拒动，断路器失灵保护使用的二次绕组应位于两个相邻设备保护装置使用的二次绕组之间。
数字化变电站的技术研究
０ ３ ０ ０ １ ２ ） 层” 。数字化变 电站 自动化结 构 的三个结构 特征 主要表 现在 以下
方面 。
２ ． １ 过 程 层 功 能 结构
【 关键词】 数字化 ； 变电站 ； 技术
数字化变 电站 是一 套 比较 完善 的信息采 集 、 收集 、 处 理过 程。 每个细节都有 检测装备 ， 可 以提 高变 电站的智能化运转 ， 这 就可 以 有效地减 少二次接线 的程 序 。数字化 变 电站使用 光纤代 替 电缆 ， 使 电磁兼容 问题得到有 效解决 ， 并在很 大程度 上使变 电站设备 的 检修 、 调试及保护等工作 的效率得 到有效提高。 １ ． 数字化变 电站的技术特点 （ １ ） 智 能化 一次设备 。使 用光 电技 术及 微处理 器进行 综合设 计， 对被 控制 的操作 驱动 回路 及一次设 备被检 测的信号 回路进行 处理 ， 用可编程控 制器 代替二次 回路中 的常规逻辑 回路和 继 电器 ， 以前 的导线 连接用数 字公共信 号 网络 和数字程控 器来代替 ， 以前 的控 制 电缆 及强 电模 拟信号 用光纤 和光电数字 信号来代 替 ， 把控 制回路及 常规机 电式继 电器 的结构进行 有效 简化 ， 智 能化一 次设
数字 化变 电站 的技术研 究
朱 良肄 熊莉娟 范春 燕
（ 山西 省 电 力公 司 太原 供 电 分公 司
【 摘 要】 变 电站 自动化 系统的 实现 ， 对 电 网 自动化技 术 的发展 及 推 广 应用都有一定的促进作用， 此外， 它还使 变电站设备的安全性、 可靠性
得 到有 效提 高。
２ ． 数字化变 电站 的结构及 功能 数字 化变电站 的结 构 主要包 括 “ 过 程层 ” 、 “ 间隔 层 ” 、 “ 站 控
智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究
智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究摘要：随着电力系统的快速发展和信息化程度的提高，智能变电站的应用越来越广泛。
GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)是智能变电站中常用的一种通讯方式，它可以实现对继电保护的快速通讯和控制。
然而，GOOSE回路本身具有漏洞，存在着安全隐患，容易被攻击者利用。
因此，研究智能变电站继电保护GOOSE回路的安全措施，对于保护电力系统的稳定运行具有重要意义。
本文首先介绍了智能变电站和GOOSE通讯方式的基本概念和原理，然后分析了GOOSE回路存在的安全漏洞和攻击方式。
接着，针对这些漏洞和攻击方式，提出了一系列改进措施，包括：加强密码学安全、加强权限管理、加强访问控制、加强网络层安全等。
最后，通过实验和模拟验证了这些安全措施的有效性和可行性，证明了它们可以有效地提高GOOSE回路的安全性和可靠性。
关键词：智能变电站；GOOSE通讯；继电保护；安全漏洞；安全措施引言随着电力系统的快速发展和信息化程度的提高，智能变电站的应用越来越广泛。
智能变电站是一种利用先进的电力自动化技术和信息技术集成、优化设计的新型变电站，具有能耗低、效率高、可靠性强等优点。
在智能变电站中，继电保护是保障电力系统稳定运行的关键设备之一。
为了实现继电保护的快速通讯和控制，智能变电站中常用的一种通讯方式是GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)。
GOOSE是IEC 61850标准中定义的一种基于报文通讯机制的数据传输方式，具有快速、可靠、实时等特点。
在智能变电站中，GOOSE回路主要用于继电保护之间的通讯和控制，可以实现快速地传输保护信息和控制指令，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
然而，由于GOOSE回路本身具有漏洞，存在着安全隐患，容易被攻击者利用。
例如，攻击者可以利用ARP欺骗攻击，伪造MAC地址向继电保护发送虚假信息，导致保护设备判断错误，进而引发电力故障和事故。
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数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究
发表时间：2017-11-03T16:37:15.543Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：张卫[导读] 摘要：在电力系统中，数字化变电站在不断创新和发展。
数字化变电站实现一次电气设备、二次电子装置的通信数字化，并实现统一的全站数据通信和数据模型平台，并在此平台上完成智能装置间的互相操作性。
继电保护系统是数字化变电站的重要组成部分，对于变电站设备的安全稳定运行起到了重要的支撑作用，同时能够有效现实设备故障问题的扩大与影响。
本文探讨分析了数字化变电站继电保护
系统可靠性设计技术的相关内容，旨在提供一定的参（上海久隆电力（集团）有限公司设计分公司 200040）摘要：在电力系统中，数字化变电站在不断创新和发展。
数字化变电站实现一次电气设备、二次电子装置的通信数字化，并实现统一的全站数据通信和数据模型平台，并在此平台上完成智能装置间的互相操作性。
继电保护系统是数字化变电站的重要组成部分，对于变电站设备的安全稳定运行起到了重要的支撑作用，同时能够有效现实设备故障问题的扩大与影响。
本文探讨分析了数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术的相关内容，旨在提供一定的参考与借鉴。
关键词：数字化变电站；继电保护系统；可靠性设计 1数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究 1.1保护单元失效的可靠性设计
通常继电保护系统保护单元失效均会导致停电检修，一次系统故障状态下的失效则会导致电网事故扩大。
基于信息共享，则提出采用共享后备单元（SBPU）实现保护装置失效的后备。
当各保护单元工作正常时，SBPU并不采集数据。
当某保护单元工作异常或失效时，由保护管理机检测到该单元异常时启动共享备用保护单元，并下载失效对象间隔的保护定值，此时备用保护单元可启动采集该间隔的数据，自动承担失效单元的保护功能，从而做到在线不停电的保护功能恢复。
这一方案的优点在于：（1）环必对每个保护装置采用双重化配置即可实现保护装置的冗余，提高保护系统可靠性，特别适合于中低压电网未采用双重化配置的情况；（2）踩护装置失效时，不必马上停电检修处理，适用于无人值守变电站。
（3）各间隔的数据送往备用单元无需电缆连接，仅采用光纤传输数字信号，实现备用容易、成本低。
1.2数字互感器失效的可靠性设计
数字化互感器是数字化变电站的主要特征，但电子/光电式数字互感器集成了多个电子模块，且工作在恶劣的电磁环境下，失效的概率有所增加。
因此，提出采用信息冗余的软后备方案解决数字互感器失效的互感器后备方案。
下图1是假设回路2互感器失效该回路数据由其他回路获取的信号流图。
图1 SB方案信号流图
在上图1中，当间隔2的保护单元检测到相应的互感器异常或失效时，该间隔的保护单元可向间隔1合并器和间隔3合并器申请传送线路L1和L3的电流，通过网络获得相关回路的电流采样值后用于代替L2的电流。
此时保护单元2仍然间接获得了L2回路的电流数据，通过数据分析处理仍然维持对L2回路的保护功能。
由上可见，这种后备方式无须添加硬件设备，仅通过软件功能的调用和信号传递方向的改变即可实现后备功能。
2数字化变电站继电保护系统可靠性保护策略 2.1与不同电子式互感器配合分析
通过对数字化变电站中电子式互感器的应用研究可知，电子式互感器具有多样性，根据功能方式，可以分为无源式和有源式两类电子式互感器，而根据原理标准划分，可以分为基于光学原理及基于Rogowski线圈原理电子式互感器，由此，电子式互感器的量程、延时处理等也会发生相应的变化。
首先，延时方面。
为了有效避免由于测量延时误差对机电保护装置的影响，在其应用之前务必要进行检验电子式互感器测量延时，及时发现延时差异，并进行相应补偿，有效解决延时误差。
其次，量程方面。
测量值超出电子式互感器的输出量极限时，波形极易出现畸形。
如果选择的电子式互感器量程不同，当测量值超出一定范围，即便是同一个测量值也会得出不同的结果，在实际应用过程中，会造成继电保护装置误动作情况。
因此，为了避免量程对继电保护的产生不良影响，提高继电保护装置可靠性，应尽量选择同一厂家生产的相同型号电子式互感器，从源头上避免这一问题。
2.2对机电保护动作实时性分析
一般情况下，传统继电保护装置变电站动作时间要比过程层组网方式继电保护短，尤其是在高压电网中，继电保护动作时间越短，相应的制动面积就会减小，进而提升整个装置的稳定性。
出现数字化变电站保护动作时间过长是由于受到保护装置采样值、电子式互感器处理等延时因素造成的。
因此，为了有效减少动作时间，提高装置稳定性，应加强对继电保护算法，适当减少数据处理过程时间，对技术进行进一步研究，不断优化和完善过程层网络结构设计，从而提高数字化变电站继电保护装置性适应性，促进电力系统健康、稳定发展。
2.3电子式互感器数据异常处理
电子式互感器在传送数据过程中，在受到外界因素的影响时，会出现硬件故障等问题，导致数据传输异常，影响变电站正常工作。
为了避免外界因素的影响，继电保护装置应结合数据传输情况，分析其有效性，并采取相应措施来规避继电保护误动作问题。
一般针对电子式互感器数据畸变问题，普遍通过调整和完善故障判别算法、加强互感器的入网检测等方法解决继电保护误动作，保障数据传送稳定性，进而提高系统可靠性。
2.4与电子式互感器采样同步分析
与传统电磁式互感器进行的电气测量变电站不同，数字化变电站中的网络设备与电子式互感器结合，会致使数据传输出现延时问题，除此之外，还会导致传输数据时序上的差异，进而出现采样不同步情况的发生。
基于此，解决数字化变电站继电保护与电子式互感器采样不同步问题至关重要，首先，设置一致外部时间源，确保时间来源统一性；其次，合并单元插值计算，协调算法处理数据；最后，将继电保护装置作为电子式互感器数据采集同步源。
通过这种方式，不仅能够有效避免数据采样不同步问题，还能够确保电力系统稳定、可靠运行。
结语
综上所述，数字化变电站是建设智能电网的前提基础。
数字化变电站系统工程的建设中，对继电保护技术提出了更多先进高标准的要求，继电保护系统设计与应用水平依然存在着较大的提升空间。
在实际工作中，设计人员应紧密结合数字化变电站继电保护系统的性能要求，合理选择设备与构架模式，提升机电保护系统的工作可靠性。
参考文献：
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[2]彭衍. 数字化变电站继电保护系统的可靠性研究[J]. 通讯世界，2016，（03）：204-205.
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