智能变电站技术及对继电保护的影响王伟山

智能变电站技术及对继电保护的影响王伟山

王伟山孙西杨和俊段燕青冯耀宇童伟

（云南电网有限责任公司昆明供电局650200）

摘要：智能变电站是在传统变电站的基础上，借助相关的智能设备，使其所包含的各种数据从源头上真正实现数字化，使相关方面的信息处理方面实现自动化，使电网得到合理调节，以便能正常发电的现代化变电站。本文主要针对智能变电站技术及其对继电保护的影响进行分析。

关键词：智能变电站;继电保护

1智能变电站成为变电站发展的必然

当前智能变电站在我国发展迅猛，各地纷纷建立智能变电站来满足日益增长的电力需求，而之所以智能化成为变电站发展的一种趋势，主要基于以下几个方面的原因：（1）随着科技的进步，信息化、自动化、数字化成为了可能，也是一种科技发展趋势，科技发展同时也在倒逼着试题进行变革，为了提升电力系统的运行效率及性能、应对不断增长的用电需求，科技也在不断运用在电力系统，尤其是变电站及其继电保护方面的科技水平在得以提高。（2）为了提升变电站的运行效率，满足用电需求，为居民提供稳定的电力服务。这是保障人民生活水平和生活质量的重要方面，也是变电站的重要使命。（3）环境污染带来的恶果越来越多，这些恶果使得人们不得不重视环境保护，在这种形势下，发展循环经济成为经济发展的新趋势和要求，提升变电站运行效率能够减少变电站在传输过程中的热力损耗，减轻大气气温上升带来的污染等等。

2智能变电站技术及其特点

智能变电站主要通过智能设备实现数据、信息的传输和通信，在数字化、网络化、智能化标准基础上完成电力数据的采集、分析和处理，实现实时在线监测并智能制动保护，是一种新型电力系统运行模式。该变电站在运行过程中可以依照用户需求对电网中的各项指标进行实时监测和调整，并结合用电量波峰和波谷对电力数据进行智能控制，从而实现电力系统的全面优化，从根本上改善电力系统的经济效益。当前我国智能变电站主要依照ICE61850标准设置一、二次智能化设备。一次智能化设备主要包括智能变压器、智能断路器等，通过该设备实现智能变电站一次侧电压和电流的控制，形成智能化管控；二次智能化设备主要包括电子互感器、光纤网络等，通过上述设备实现一次侧和二次侧电力数据的实时交互并对系统中的二次回路数据进行强调，提升系统的智能控制效果。而在智能变电站系统设置中主要形成“三层两网”架构，即在一次设备和二次设备基础上构建站控层、间隔层、过程层，形成前三者之间的数据交互网络，完成智能变电站系统中的数据交互及实时测控。

3智能变电站技术对继电保护的影响

3.1对继电保护数据信息与保护原理的影响

智能变电站技术相对与以往的变电站自动化技术来说，对继电保护的数据信息处理方面的影响较大，下面就对相关的影响因素进行分析：（1）电子互感器替代电磁互感器。智能变电站技术中将原来的电磁互感器替换成电子互感器，对继电保护的数据源产生了一定的变化。在使用电子互感器之后以往继电保护中针对电磁互感器所设置的算法和原理都需要重新进行规划，此外，电子互感器在采样之后会之间进行数字转换，这就有可能会造成数据同步延迟的问题，这将对继电保护的运行效果带来很大影响。（2）数据处理方式发生改变。智能变电站中是依据ICE61850标准对二次体系进行重新建模，这就造成继电保护的数据处理和相应手段发生改变。在应用ICE61850标准之后，各个设备之间实现了互通和互换，二次数据信息也实现了信息共享，这对于数据信息的储存和保护来说，创造了更加可靠的数据处理手段，致使继电保护形成了新的保护常态。（3）数据传输方法发生改变。以往的继电保护中使用的数据传输方式为在设备之间链接电缆，将电缆作为数据传输的媒介。而智能变电站是将有线传输转变成无线传输，利用网络通信实现数据传输的目的，通过网络进行传输之后，使得继电保护更具灵活性，同时支持大量的数据信息传输。

3.2对实现机制与架构体系的影响

主要有四方面：（1）传统继电保护在数据信息交换需要经过三步，采样，计算和出口，而智能变电展在网络环境下，借助互联网，直接实现了数据传递和交换。另外，还使数据的使用和保存不受限制，使相关设备的数据得到统一管理。（2）传统的变电站二次电缆回路的相关数据信息测量和控制过程总会受到很大的限制，而拥有智能交换机、能实现数据网络传递交换的智能变电站就打破了这一限制，这使继电保护功能的发挥相对来说安全可靠了许多，这一目标是通过过程层网络实现的。（3）继电保护在对保护对象进行定值管理时，传统做法是要通过相应的保护装置来获取相关信息来实现。而智能变电站技术改变了这一模式，P2P的信息对等交互模式，使继电保护在实行管理功能时，直接通过信息集成化程度最大的数据中心架构体系，就可以获得保护对象的所有信息，不用再经过保护装置。（4）传统的变电站在对二次系统进行数据采集时，总会受到一些限制，影响变电站功能的发挥，而智能变电站技术能对所有的信息进行统一采集，使二次系统数据采集限制打破，这是通过过程层实现的。

3.3智能变电站技术对继电保护架构调试和运行维护的影响

第一，智能变电站继电保护形态、运行模式的发展实现了重大变化，但是继电保护运行技术规范和标准还存在一定的滞后性。第二，在智能变电站扩建、设备变更的时候，怎样调整设备SCD文件和CID文件成为有关人员需要思考的问题。第三，二次信息网络传输能够对继电保护装置的回路进行全过程监测管理。第四，基于国际统一标准的智能变电站技术应用发展仍处于一种发展探索阶段，不同人员对基于国际统一标准的理解不同，加强智能变电站拓展定义的不规范，在很大程度上对智能变电站的调试、设计和运行维护带来了重大挑战，想要实现对智能变电站的有效应用管理，需要各个厂家、企业、部门的协调配合，结合实际情况不断调整智能变电站应用方案，促进电力系统的稳定运行。

3.4构建环形结构，提高系统可靠性

在系统中构建环形结构，对于提高变电站继电保护系统的可靠性非常有利。环形结构既可以应用于母线保护装置中，也可以应用于当前的保护装置。在传统结构中往往很难保护环形母线运行的稳定性，容易出现各种事故。而环型结构能够突破传统结构的弊端，更好地保护环形路线，从而提升各项性能指标，保障系统运行的稳定性和可靠性。环形母线运行可靠性提高之后，电气元件受到母线环形结构的不良影响也会降低，进一步提升继电保护的可靠性。

结束语

综上所述，智能变电站是智能电网发展变化的重要环节，对电网稳定运行管理起到了十分重要的影响。智能变电站在发展的过程中以数字化继电保护为重要辅助形式，和传统变电站相比，显示出自身发展应用优势，是电力系统自动化发展的一种重要趋势。基于智能变电站继电保护装置技术应用管理的复杂，在具体的操作中，仍需要有关人员结合实际，总结智能变电站继电保护技术的应用，从而进一步提升智能变电站继电保护装置应用水平。而智能变电站技术是推进智能电网建设的重要一环，这就要求相关技术人员对智能变电站技术的发展方向进行进一步研究，并且对智能化变电站对继电保护的影响进行分析，旨在找出智能变电站技术在应用中的问题，维系电力系统的稳定运行。

参考文献：

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