智能化变电站继电保护技术的应用

智能化变电站继电保护技术的应用

邱慧

（国网江苏省电力公司仪征市供电公司2114000）

摘要：智能变电站的建设是我国的电网改造工作中非常重要的基础工作，继电保护是保障电网运行的主要方式，并随着电网的发展共同进步。建设坚强智能电网、保障电网的安全稳定运行，需要构建科学合理、安全高效的继电保护系统。因此，对继电保护进行深入研究，能够为智能变电站安全、稳定运行提供有效保障。鉴于此，本文主要分析智能化变电站继电保护技术的应用。

关键词：智能化变电站；继电保护；应用

变电站的建设是现代化建设的一部分。智能化变电站的出现，使得我国变电站的发展迈上一个新的台阶，在我国电网工作中起着不可忽视的作用。智能化变电站继电保护是变电站安全运行的一层保护膜，使得变电站运行前的检查以及运行中的突发状况都能得到很好的应对。自适应继电保护技术和智能整定在线校核技术是继电保护过程中的主力技术。电网系统的稳定是以合理的继电保护系统为基础的，没有继电保护就没有电网系统的有效运行。

1、继电保护装置的作用

继电保护装置是变电站的重要设备，如果缺少保护装置，变电站的安全性能将大打折扣。当继电保护装置发现电力设备元件出现故障时，能够按照程序设定的指令，中断受损设备的运行，同时将故障情况以警报的形式传递给值班人员，防止故障问题的进一步蔓延。警报功能能够利用触点监控和感应器这两个重要部分，在很大程度上减小故障所带来的损失。继电保护能够在第一时间发现变电站电力设备的问题，是电力系统连续稳定运行的保障，对于电力设备及其元件具有不可替代的作用。而网络系统与继电保护结合，能够提供自由度、智能化的继电保护装置，从而提升继电保护的性能、提高电力系统及电力设备的运行的稳定性。此外，继电保护技术能在一定程度上规避外界因素的干扰，从而避免电力装置受损。在新的发展形势下，继电保护能够根据新建的电网运行传输通道，不断进行产品的优化升级，具有良好的应用效果。

2、智能站继电保护和传统变电站继电保护的区别

2.1、信息传输方面

智能变电站与传统变电站的通信规范有所差异。智能变电站以“三层两网”为基本架构，全站网络采用高速以太网。站控层、间隔层、过程层三层网络相互独立，在站控层及网络失效情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控的功能。同时站能信息实现共享，各类信息不重复采集。不同于传统变电站一、二次设备间的信息传输需要耗费大量的电力电缆，智能变电站实现了一二次设备的全数字化光纤网通信，将变压器告警信息、分接遥调、温度等模拟量数字化传输。

2.2、装置方面

智能化变电站的继电保护装置采用的新功能可以实现通信连接，方便工作人员对装置进行调试和测试。传统的变电站，设备往往更为巨大且都需要手动实际操作，一般需要几人共同合作才能完成，非常考验工作人员之间的配合默契以及操作熟练度，容易出现失误。但对于智能化变电站来说，智能系统的存在使得工作人员可以对装置进行后台操控，既简便又精确，可以减少失误的发生，使得装置操作更为安全有效。

2.3、保护装置程序化操作比较

相对于传统变电站的继电保护装置，智能化变电站采用的不同以往的继电保护装置，产生了不同的功能保护。例如：智能化变电站的继电保护装置的功能中一个创新功能就是可以实现通信连接，这个新功能大大的方便了技术操作人员对设备的调试和测试。相较于传统的变电站，传统变电站中，调试装置以及相关的设备一般比较巨大，需要几个技术人员同时操作，共同完成，没有任何捷径可走，凭借技术人员的经验和相互之间的默契程度来完成，这就不可避免的会出现操作失误。设备智能化——电子式互感器、只能终端、合并单元与网络GOOSE层设备、信息模型、通信协议标准化——IEC61850的应用，110kVGIS汇控柜合一设计，不仅大大减少了控制电缆的使用数量，降低了电缆成本；而且缩短了施工时间。另一方面信息传输网络化——智能化变电站在站内信息交互上以数字量取了模型，在相应介质上光缆取代了原先的电缆，使得控制电缆的数量大大减少，节约投资。

3、继电保护在智能化变电站中的应用准则

智能化变电站的关键环节就是继电保护。然而单独依靠继电保护设备无法实现有效的运行保护目的，还需要配合相应的技术保护措施，从而实现变电站的自动化与智能化。一般智能化变电站要求多层次的运行结构，例如智能化变电站继电保护的关键结构层次就是间隔层以及过程层。不同的层次侧重不同的内容与方向。在配置变电站一次设备的时候，其中过程层主要起到保护的作用。另外智能化变电站系统还存在间隔保护，通过与过程层的配合与密切相连，可以实现对智能化变电站双重的保护。智能化变电站继电保护的实施途径就是利用不同电压的配置保护，同时还会结合广城保护接口来辅助变电站的继电保护。

不同区域变电站对继电保护技术的应用存在一定差异，虽然采用的继电保护技术类型是一致的，但是实际对某区域变电站进行保护时，其技术应用的方法存在很大差异，这是由于不同区域调度方式以及运行方式的不同导致的。位于不同区域的变电站继电保护的差异性主要体现在故障保护配置、故障录波器、重合闸配置、操作箱配置、组屏配置以及保护配置的不同上。智能化变电站中应用的继电保护技术要根据实际运行状况选择相应、适合的继电保护措施。

4、智能化变电站继电保护技术的应用

4.1、智能监控技术

在智能化变电站中，智能监控技术包括智能整定以及在线校核技术，主要是通过智能化的控制技术实时的判断整个网络拓扑的情况以及连通性，以及实时监测和管理各个零件。这个过程的实现方式是利用计算机监控系统对网络中的各种模拟信息进行监控和采集，并通过处理分析得到变电站中支路系统、负荷系统及电源系统等分支系统之间的关联性，再进行系统模型构建。其中监控网络主要是由监控单元、监控站和监控中心组成。通过智能整定以及在线校核技术可以确定继电保护的定值，从而保障继电保护状态运行良好。

4.2、自适应继电保护技术

自适应继电保护技术是一种新型技术。和传统的事先整定、定期检验的继电保护方式有所区别，自适应技术能够对变电站运行过程中的故障问题进行诊断、分析以及处理，还可以随着实际工作需求的变化改变装置的定值方式。除此以外，它还可以改善变电站网络系统的相应性能，具有一定的及时性和预防性，能够充分发挥出继电保护设备的最佳性能，提高变电站经济效益。

4.3、智能告警以及处理技术

在现代化的智能变电站中，系统网络信息越来越复杂，且处于动态的变化当中。因此，为了保障变电站的安全运行，要能够及时的发现故障并进行处理。智能告警技术在智能继电保护工作中，能够通过实时的监控对电网信息网络进行运行维护，在发现故障或者异常状态以后能够及时的自动的做告警处理，通过智能信息处理技术对故障发生的类型、原因进行分析判断，然后做进一步的处理。

4.4、继电保护要求

智能变电站中，间隔层对继电保护的要求是具备功能自治性能，且设备要进行一体化配置，同时其中的一次设备功能是测量和执行，因此继电保护要对保护装置通过系统配备的方式完成系统通信和实现预算。此外，要达到网络信息交换和监测的标准，要规范使用以太网的接口，且在大数据量传输的环境下，需要提升以太网接口的性能。我国的智能化变电站正在不断的发展建设当中，继电保护技术仍需根据实际情况继续深入研究，并改进优化当前的不足之处，使其能够形成一个完整的继电保护系统。

结束语

当前随着人们对用电需求的提升，智能用电发展的研究力度也不断加大，在智能化变电站运行的过程中，要提升用电的安全性、稳定性和自动化性。智能化变电站区别于传统变电站，是利用科学技术和先进的管理理念来对电网进行高效的管理，对用电的要求更高更精。因此采用继电保护技术可以满足发展要求，有效保障智能化变电站的可靠运行。

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