数字化变电站继电保护优化配置分析姜越

数字化变电站继电保护优化配置分析姜越

姜越

(江苏省送变电公司210000)

摘要：数字化变电站作为现代化变电站，主要由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备等分层构建而成，而且变电站内智能化电气设备之间实现了信息共享，变电站运行更加安全、稳定和可靠。在数字化变电站中，继电保护装置发挥着非常重要的作用，这也对数字化变电站建设过程中继电保护装置优化配置提出了更高的要求。运行中的数字化变电站，继电保护装置一旦出现异常情况，则会对变电站的运行带来较大的影响，因此需要针对数字化变电站继电保护装置的结构特点来对其进行优化配置，从而有效的保证数字化变电站运行的安全性和稳定性。

关键词：数字化变电站；继电保护装置；结构特点，优化配置

前言

数字化变电站作为智能电网的重要组成部分，不仅实现了变电站自动化运行和重审，而且有效的满足了人们日益增长的电力需求。在数字化变电站运行过程中，利用网络化和智能化设备能够将搜集到的信息转换了数字化信息，具有较好的抗干扰性和扩展性能。因此为了保证数字化变电站运行的稳定性，需要做好继电保护装置优化配置工作，为数字化变电站正常的运行提供重要保护。

1数字化变电站技术和继电保护的概述

相较于传统变电站，数字化变电站对二次系统中信息的应用模式进行了改变，而且将数字化技术引入到信息采集、处理和传输等环节中，有效的实现了信息数据采集的数字化及系统结构的小型化，这对数字化变电站自动化水平及工作效率的提升起到了积极的促进作用，有利于变电站运行稳定性的提高。将继电保护技术在变电站中进行应用，能够针对变电设备或是线路运行异常情况及时报警，并通过断路器跳闸来切除故障，避免故障的扩大，有效的降低故障所对电力设备所带来的损害。通常情况下，继电保护装置包括母联保护、线路保护和主变保护三种形式，但无论哪种形式的继电保护装置都具有较高的灵敏度，能够有效的保障电力系统运行的安全性和稳定性。

2数字化变电站继电保护配置的结构特点

2.1传统保护装置和数字化保护装置硬件构成的区别

传统变电站继电保护装置以微处理器作为装置的重要核心，数字电路也十分复杂，在数字核心周围分布着外围接口。在数字化继电保护装置中，利用电子互感器来对数据进行搜集，由执行元件、中央处理器单元及接口等部分共同构建了数字化保护装置的硬件结构，这其中光接收单元和开入单元共同组成了执行元件，主CPU、双端口RAM和从CPU组成了中央处理单元，而出口单元、通信接口及人机接口共同组成了接口部分。

2.2数字化继电保护装置的接口实现

当前数字化变电站中应用的继电保护装置，在传统继电保护装置优势的基础上，还进一步强化了数字化功能。在数字化变电站运行过程中，一次设备主要以电子互感器为主，电子互感器将搜集到数据利用光纤以光数字信号的形式向低压端进行传输，由MU对其进行有效处理后，形成能够满足格式要求的数字量进行输出。利用MU对数字量采样值进行传输过程中，能够在到达瓮中捉鳖前将高次谐波滤掉。这也使数字化继电保护装置中利用小巧的光收发模块取代了传统保护装置中相关插件，实现了光电传输，传统更具有精确性。而且根据现场状况及系统复杂程度来选择保护接口的连接方式，如点对点网络通信模式或是网络通信模式。

3数字化变电站继电保护装置优化配置的方案

3.1数字化变电站继电保护装置的优化配置方案

近年来科学技术的快速发展有效的带动了数字化变电站技术的进步，同时网络化二次设备也在变电站中广泛应用，这使变电站内电气设备之间不仅实现了相互操作，而且设备之间信息实现了共享，这为继电保护装置优化配置方案的制定奠定了良好的基础。在数字化变电站继电保护装置优化配置工作中，需要遵循双重化系统配置原则，这样每一套系统都包括主变、出线、测控和母线等，都能够独立完成继电保护和测控功能，任何一套系统都能够单独投入和退出，也可以互为备用。这样继电保护装置配置方案的实施，能够实现对多个元件的有效保护，而且设备投入数量较少，网络结构相对简单，有利于更好的发挥智能化在资源共享方面的优势，能够更全面、准确的进行分析，确保了分析结果的精准性。

3.2数字化变电站集成保护装置的工作原理

每个主变压器都有独立的合并单元，通过两路相互独立的光纤与保护电网系统的保护装置相连接。10kV出线与电容互感器的数字接口经过合并单元，并通过交换机以后与电网系统的保护装置相连接。通常5回的10kV出线与电容器合并单元就可以共用一台交换机。中等规模的变电站，其电网系统的保护装置设置10个光纤的接口就可以满足继电保护的要求。

3.3数字化变电站集成保护配置方案的特征

一是信息集成方面。主要是指不同间隔之间信息集成，通过相邻元件之间冗余的广域信息来提高系统的保护功能，确保系统的平稳安全运行。二是功能集成方面。可以实现对保护对象的测量与控制功能，并对功能进行优化协调，而且简化了系统的硬件结构，减少了变电站建设的投资成本，降低了系统运行维护的难度。三是数据传输方面。简化了变电站内二次接线，利于数据传输和资源的共享。

4数字化变电站对继电保护技术的促进作用

4.1实现继电保护功能的网络化

由于电压互感器和电子式电流的应用，这也使MU设备具有不可或缺性，通过应用MU有效的实现了数字化与交互式传输。基于继电保护装置数据共享功能，这对数字化变电站自动化水平的提升起到了积极的作用。数字化变电站的实现，使继电保护技术在应用过程中能够充分的网络架构的优势，更好发挥出继电保护功能的网络化。

4.2提高继电保护设备的可靠性

在数字化变电站中，由于继电保护装置所使用的标准规范发生了改变，这也使一次设备和二次设备在信号传输过程中对电缆使用量有了较大程度的减少，合理拆分了传统继电保护装置的功能，更突出了保护装置的网络化特点，所采集的数据不需要再进行数模转换，有效的避免了误差的产生，保证了继电保护装置运行的安全性和稳定性。另外，数字化变电站中数据信号采用光缆进行传输，不仅金属电缆使用量较少，而且系统元件相对简单，有效的降低了变电站建设的成本。

5结束语

当前我国数字化变电站建设不处于起步阶段，还没有形成统一的标准，这也说明了数字化变电站的全面建设是一个长期和系统的工程。在当前数字化变电站中引入继电保护技术，能够实现对多个元件的有效保护，因此通过优化配置继电保护方案，增强保护装置的功能，实现信息共享，从而有效的提升数字化变电站运行的安全性和可靠性。

参考文献

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