智能变电站站域保护控制技术研究

智能变电站站域保护控制技术研究

刘珂1李卓玛吉2张剑2

(1重庆三峡学院重庆市404100;2国网青海省电力公司西宁供电公司青海西宁810003)

摘要：科学技术的不断发展使得电力系统朝着智能化、自动化的方向不断发展，智能变电站建设在不断推进，相应的对继电保护工作提出了更高的要求。站域保护是在变电站站内标准化信息的交互共享机制下发展起来的一种新型的信息继电保护措施，对于提升智能变电站的继电保护效果，确保智能变电站的安全稳定运行具有十分重要的作用。基于此，本文对智能变电站站域保护控制的相关内容进行了分析和探究。

关键词：智能变电站；站域保护；控制技术

现代科学技术的发展对各行各业都产生了十分深刻的影响，在电力行业发展方面，智能变电站的出现有效实现了电力系统的高效运行，但是同时也对相应的继电保护工作提出了更高的要求。站域保护在智能变电站中的应用，既是智能电网有效实现的重要技术支撑，同时也是提升变电站运行管理水平的技术关键。

1站域保护的相关内容简述

站域保护是继电保护的新形式，是对智能变电站的实时运行数据和信息技术统一收集，通过数据的分布协同、集中分析判断智能变电站在运行过程中存在的故障隐患，并且对这些故障问题进行自动化调节和处理的继电保护。站域保护在智能变电站中的应用能够对变电站内的数据、信息进行综合化的运用，同时实现智能变电站站内控制系统和后备保护的功能，有利于智能变电站后备保护装置的简化，改善继电保护的性能。另外，站域保护在智能变电站中的应用还能够大大提高继电保护的效果，减少继电保护装置的占地空间和设备配备成本。在设备安装方面，站域保护主要是使用光纤直连的方式进行数据采集，利用网络的出口进行跳闸保护操作，这样能够大量的减少线缆排布，减少接线，提高安装效率。

与传统的继电保护相比，站域保护的优势主要体现在以下几个方面。一是站域保护能够在更加广泛、全面的角度来收集变电站运行过程中的故障特征数据和信息，有利于智能变电站继电保护性能的整体优化。二是站域保护的应用能够对整个智能变电站中的电气系统信息进行收集，为变电站的运行提供全面、系统的数据支持，有利于智能变电站的内部运行控制优化。三是站域保护的应用能够有效简化变电站继电保护的结构，提升继电保护性能，同时能够与广域的电力系统相互配合，从而为整个智能电网的安全稳定运行提供支持和保障。另外，站域保护能够通过相关单元件的保护动作信息对此保护工作是否得当，如果识别出保护工作不当，站域保护能够对错误的保护动作进行纠正，从而减少错误保护带来的损失。

2智能变电站站域保护控制技术分析

2.1智能变电站站域保护控制技术功能配置

站域保护在智能变电站中的应用主要是通过网络采样、网络跳闸的方式从变电站的合并单元、智能终端来获取智能变电站运行的原始数据，然后通过相应的数据分析技术对这些原始数据进行综合分析，从而进行保护、控制逻辑判断的。在站域保护功能配置方面，一方面站域保护会对智能变电站内的所有设备进行继电保护，根据智能变电站运行的实际情况，对设备的电流、电压数据以及设备元件的动作、状态等进行分析和判断，从而实现对智能变电站内所有设备的继电保护和控制。比如对于110kv及以下电压等级母线在通常情况下没有装设特定的母线保护设备，母线故障的切除重点由变压器中低压侧的后备保护动作完成，站域保护的应用则能够对母线进行快速的保护，对没有加设母线保护的低压母线进行保护。站域保护能够对各支路电流信息以及各元件保护动作信息，另一方面，站域保护还能够对智能变电站全站的信息进行保护，从而能够解决就地间隔保护在信息获取能力方面的缺陷问题，有效解决单间隔问题，从而实现智能变电站内控制、保护操作之间的协调，实现低频或者是低压设备的减载、备自投等紧急运行控制。同时站域保护还具有智能分析的功能，通过站域保护装置能够对全站备自投、过负荷联切以及10KV简易母差进行后备保护。

2.2智能变电站站域保护后备保护的工作原理

根据上述对站域保护相关内容分析，这里需要特别说明两个方面的问题。一是当智能变电站中单独配置的快速主保护欲站域保护一同工作的时候，两者之间要进行相互的配合，这种情况下的站域保护又叫做智能变电站的站域后备保护。二是当站域保护对智能变电站的信息获取除了站内的通信网络之外，也可以使用保护通道获取对端智能变电站的站内信息。

实际上，由于广域原理下的继电保护会受到现实技术的限制，因此智能变电站中站域保护技术的应用相对来说更加接近工程技术应用，这对于智能变电站的后备保护具有更实际的意义。首先，智能变电站的站域保护既能够在智能变电的基本保护和控制下发挥作用，又能够使用传统继电保护的基本要求和后备管理措施来进行站域保护，从而有利于智能变电站继电保护效果的优化。其次，智能变电站的全站信息能够被更加有效的利用，从而为站域保护的不同运行方式开展提供了有效的路径，使得智能变电站能够进行有选择的继电保护动作。

目前在智能变电站站域保护控制技术应用研究思路主要有两个方面。一是利用国际标准下的61850过程层网络，将多个继电保护装置的功能集成到IED中来实现变电站的继电保护工作。二是针对智能变电站的每个间隔单独配置主保护，使用一台站域保护装置在智能变电站近后备保护中集中实现，也就是说要在吸收多个传统继电保护装置功能的基础上，完善智能变电站的后备保护性能。

2.3智能变电站站域保护的功能和实现方式

结合上文分析，站域保护控制技术在智能变电站中的应用是面向智能变电站内的所有间隔设备的，通过变电站间隔设备电压、电流、动作、状态信息分析来实现继电保护决策的。因此在技术实现方式方面，有以下几个主要的方面。一是通信规约，这是站域保护信息收集、分析的重要基础，智能变电站使用国际标准的61850通信规约，有利于站内所有间隔设备信息的统一和规范，从而为站域保护控制技术收集信息提供了良好的基础，在这种情况下，站域保护能够对站内的一次设备进行更加便捷的保护，比如实现了断路器失灵后备、母线后备管理等。其次是独立功能模块，这是站域保护功能实现的模块基础，站域保护控制技术本身的内在逻辑性能够将一个个独立的功能有效结合起来。比如故障位置识别模块、数据信息采集和计算模块、跳闸保护模块三个主要的功能模块就能够在站域保护的逻辑下形成一套站域保护，对智能变电站进行有效继电保护。

3结束语

智能化变电站目前处在试验、研究的阶段，很多新的技术、设备都还处在实验和设计的阶段。站域保护控制技术在智能化变电站中的应用仍然处在技术分析、技术探究和实验阶段，在变电站中的应用能够实现站内每一个间隔信息的高度共享，改善了后备保护性能，在未来需要结合技术的不断发展进行优化，从而更好的保障智能变电站安全、稳定运行。

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