浅议智能变电站继电保护技术优化

浅议智能变电站继电保护技术优化

高振兴

（国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台264000）

摘要：随着科学技术的不断进步，近年来我国变电站已经在自动化、智能化方面实现了大幅度跨越。通过不断应用自动化系统和设备，有效地减少了建设费用，节约了成本。在我国变电站中，继电保护技术是电力保护系统的重要组成部分。应用这一技术之后，智能化变电站的工作人员便能够通过信号或者相关的调试找到变电站的设置问题从而提供解决方案。

关键词：继电保护；技术；优化

一、继电保护技术的发展

1.1计算机化

从计算机诞生至今，计算机技术一直在不断发展，信息化技术与各行各业联系越来越紧密，再加上硬件设施性能越来越高，将计算机技术应用于继电保护是水到渠成的事情。一开始的数字化继电保护技术叫做微机保护，采用8位单中央处理器结构，后来的微机保护就采用多中央处理器机构，而现在的智能化继电保护技术采用总线微机保护，性能得到了很大提升，同时应用范围也在不断扩大。同时，智能化变电站对于微机保护的要求也越来越高，除了要实现基本的保护基础功能，同时还要保证其能够存放较大数量的数据与故障信息。另外还要能够实现及时处理功能，增强其与其他保护、控制装置、调度网络的通信能力，共享相关数据、信息、资源。由以上可以看出，继电保护装置由电子化逐渐向计算机化方向发展，并且这种发展会一直持续下去。

1.2网络化

当今社会，网络已经成为数据、信息传递的主要媒介，逐渐成为信息时代发展的技术支柱。同时，其对相关工业领域的影响也在不断加深，可以为相关工业领域的运行提供可靠的通信方式。传统的继电保护装置不但可以进行差动保护和纵联保护，还可以切除发生故障的元件，尽可能减小故障的影响范围。经过不断运行与实践，对于继电保护装置的要求不断提高。现在，变电站不但要求继电保护装置能够实现传统装置的所有功能，还应该对整个电力系统运行的可靠性与安全性进行更有力的保障，也就是要求每一个保护单元都可以共享系统运行的状态和故障信息数据。不仅如此，每一个保护单元还应该可以再分析、处理这些数据并与重合闸装置进行协调工作，从而保证电力系统能够可靠、安全运行。

由以上要求可以看出，如果要达成这个目标，基于计算机网络的连接必不可少，即必须实现继电保护的网络化。实现继电保护的网络化，有很多重要意义：继电保护装置能够获得并保存越来越多的故障信息，经过分析后，可以对具体的故障位置和性质进行准确判断，甚至能够准确检测故障的距离。如果要达到这种对故障情况和系统运行方式自适应的目标，一定要获得足够多的故障信息以及系统运行情况来作为原始资料，通过继电保护装置的网络化，可以有效达到这一目标。因此，继电保护装置的网络化能够大大增强保护性能和装置的可靠性，从而保证智能化变电站的持续、高效运行。

1.3智能化

近年来，人工智能技术，例如神经网络、进化规划、遗传算法等技术与智能化变电站的联系也越来越紧密。以神经网络在智能化变电站中的应用为例：现实中有的问题非常复杂，要用传统数学方法求解的话，往往很难列出相应方程式，也就没有求解的可能，但是神经网络方式就能有效解决这种问题。当输电线两侧摆开相应的电势角度时，就会出现过渡电阻短路的情况，这种问题就属于非线性问题，没有办法准确计算出相应的保护距离，也就无法准确判断故障位置，这会导致出现拒动或误动现象。如果应用了神经网络方式，就可以对大量故障信息样本进行训练，只要样本集中，再对各种情况深入分析，就能够对相关故障进行准确判断。在智能化变电站和继电保护装置中，应用人工智能技术能够攻克许多以前无法解决的问题，对于变电站系统运行的可靠性和安全性有很大的积极作用。

二、智能二次技术及应用

2.1在线式五防技术

为了避免智能变电站误操作发生，必须应用防误闭锁技术，传统的微机防误闭锁系统附件繁多、装设复杂、维护量大，难以适用于智能变电站，鉴于此，笔者提出在线式五防闭锁技术。在线式五防系统主要由站控层五防工作站、间隔层测控装置、过程层在线式五防专用锁具、可遥控空气断路器、智能操作箱组成。该系统可实现与变电站自动化系统的一体化配置，其以间隔层测控装置为核心，将操作票概念纳入测控装置的控制过程，并实时采集闭锁操作的反馈操作，完成全站的五防闭锁功能，避免了监控死区以及走空程序问题的发生。该技术的关键是主站端与测控装置的GOOSE通信，操作票的操作流程通过GOOSE实现。

2.2程序化操作技术

为了提高智能变电站操作效率和安全运行水平，程序化操作技术也是不可或缺的，该技术的实现主要有三种模式，可根据智能变电站实际情况加以选择：一是间隔层程序化操作模式。程序化操作模块直接安装于各间隔层，方便实现间隔层的程序化操作，比较适用于间隔内操作较多的智能变电站，如110kV变电站；二是站控层程序化操作模式。程序化操作模块嵌于主控单元中，所有编程及参数配置都由主控单元来完成，该模式适用于间隔之间操作较多的智能变电站，如220kV及以上变电站；三是混合程序化模式。间隔内操作由本间隔测控装置完成，间隔之间操作由主单元实现，可很好地解决通信缺陷，但相较于前两种成本偏高。

结语

综上所述，变电站建设是我国现代化建设事业的基础组成部分，现代化智能变电站的建设和发展，在我国的电网改造工作中发挥着十分重大的作用。继电保护是智能变电站正常运行的基础，是保障电网安全运行的主要防线，随着电网的不断发展，在我国的智能化变电站建设中，继电保护技术取得了很大的进展，为了保障国家电网的安全稳定运行，构建科学合理、安全有效的继电保护系统具有重大意义。因此，我们在智能化变电站继电保护技术发展的过程中，需要不断的分析现有问题，总结经验，提高继电保护技术水平，加快智能变电站建设进程，促进我国电力事业的发展。

参考文献

[1]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012.

[2]王浩远.智能变电站继电保护技术探究[J].机电信息，2013.