试析智能变电站继电保护技术优化措施郭丹

试析智能变电站继电保护技术优化措施郭丹

郭丹

（国网福建省电力有限公司厦门供电公司361000）

摘要：智能变电站技术的兴起和发展，实现了电力系统的自动化、智能化和信息网络化，其对传统变电技术进行了全面的革新，于此同时智能变电站的大运行量，对内部继电保护系统提出来更高的要求，从而提高智能变电站的可靠性和安全性，因此继电保护的运行和维护技术的研究革新，对智能变电站的运行至关重要。

关键词：智能变电站；继电保护；技术优化

一、智能变电站的特点

1.1一次设备智能化

在智能变电站一次设备内，可以将智能传感器和智能组件嵌入到一次设备，可以使一次设备在采样和控制方面实现数字化。在实际运行过程中，一次设备与保护设备、测量设备、计量设备、控制设备和状态监测设备之间的采样数据和控制命令都是通过光缆进行传输，因此通过装置智能传感器和智能组件后，一次设备具备了智能化的特点。

1.2通信规约标准化

在智能变电站中，需要严格一定的标准来对所有智能设备进行信息模型和通信接口的建立，从而使设备之间能够完全做到无缝连接，并按照统一标准，各设备与变电站通信网络进行连接，从而实现信息之间的有效共享。

1.3提高运行自动化水平

智能变电站不仅可以协调就地、区域和全局的功能，而且支持在线决策和协同互动的高级应用，具备更多样化和更复杂化的自动化功能，所以说智能变电站运行自动化处于较高的水平。

1.4功能集成和结构紧凑化

在当前智能变电站中，由于智能化技术的不断提高及其应用，功能传感器与智能电子设备和一次设备之间有效地实现了结合，同时变电站自动化系统具有物理集成和功能集成的特点，智能变电站一次设备和二次设备之间实现了紧密融合，变电站内专业界限更加模糊，可以说当前智能变电站无论是功能集成还是结构都更具紧凑化。

二、智能变电站的继电保护技术

2.1智能变电站继电保护分析

智能变电站的继电保护是建立在许多的设备运行之上的，继电保护设备的本身结构就十分的复杂，下面我们对继电保护的结构进行分析：

2.1.1“三层两网”构架

与传统的变电站最大的不同就是智能变电站是利用网络来展开操作的，并且将IEC61850作为通信的标准，将变电站的继电保护分为站控层、间隔层和过程层三个部分，并且在两个层级之间会设有控层的网络。其中站控层主要负责数据的收集传送，过程层则负责通过间隔层将各个信号传输给执行的设备，这对于变电站的正常运行来说是十分重要的。

2.1.2数据帧传输机制

传统变电站的继电保护设备中是设有专门负责信息的采集和传输通道的，这样固定通道下的信息传输带来的保护效果相对固定。智能变电站的继电保护则主要是通过太网数据帧的形式来收集个传送数据信息的，整个过程都是通过过程层网络展开以光纤为介质来完成的，可以将有效继电保护的范围扩大化。

2.1.3IEC61850标准

智能变电站的继电保护在运行中都要遵循IEC61850的标准展开工作，在对于继电保护系统的设计时往往在一个实体的设备中会拥有多个逻辑运行设备。继电保护的展开以逻辑节点来进行划分，不同的情况使用不同的方式处理，保证整个继电保护是实时性的，更好的服务于智能变电站。

2.2智能变电站继电保护设计优化

2.2.1安全性的优化

智能变电站的继电保护是在IEC61850的标准之下运行的，其统一性即使优点也是缺点。统一的标准也就意味这是处在完全透明的网络环境之中，这也就表明在整个继电保护系统运行中会面临更多的来自网络上的恶意攻击，对整个变电站的信息安全造成威胁。鉴于IEC61850的表针体系中对于安全没有明显的界定，往往需要使用者在进行操作中时要做好对于系统安全的分析，以实现变电站继电保护的优化。

2.2.2可靠性的优化

目前的智能变电站已经实现了数字化的建设，在继电保护中会涉及到许多的电子设备，随着这些电子设备的不断加入，在保证变电站运行的稳定性上又提出了新的要求。在选择电子设备的同时，要根据实际情况的需要来进行合理的设计。最大的降低外界环境的影响，针对电子设备容易受到外界的干扰的特性来看，我们要采用应用性能稳定的光缆，并且要及时的对系统进行故障的检修，对于不合理的运行部分要及时进行保护。

2.2.3实时性优化

实时性对于智能变电站的继电保护来说是相当的重要的。在进行保护结构的设计时，经常会因为其他的因素的干扰致使输出的数据信息的传输误差超出正常的范围内。通过对以往的继电保护系统地观察，我们不难发现合并器排队与交换机的转发是引起故障的主要原因。一般情况下，合并器在采集完成信息后会进行排队并且在接收采集信息的同时也会有一段时间的等待。因此在正常的运行中会出现一定的延误问题但并不会对继电保护产生影响，因此要将这样的误差控制在一个合理的范围内就可以实现继电保护系统的实时性优化。

2.2.4同步性优化

智能变电站的继电保护是在数字化的建设基础之上的，必然也会面临着数字化运行中的一般性的问题，数据同步难。在输出的数据信息中存在有时间上的差别，如果信号难以同步进行，最终采集到的信息一定会有偏差。因此在这一方面的优化首先要保证用电信号的传输不会过流或过压，将继电保护的途径设定在用

电信号的输入上，保证输入信号值的正确在一定程度上可以保证即使用电信号丢失，也不会影响到整个继电保护进程的展开。

2.3智能变电站的继电保护管理

当前的电网正面临这一次大范围的检修，为了进一步推进智能变电站的继电保护的发展，确保智能变电站的安全运行，要及时展开对于整个继电保护体系的核查工作。核查的主要方面应该覆盖各个变电站，智能变电站在继电保护装置上多数采用软压板的模式，维修人员可以通过保护屏上的数据的显示来界定整个继电保护系统是否需要进行维修。并且在检修结束后还应该将检修的数据进行备份，为下一次的检修提供借鉴，共同促进智能变电站的继电保护的发展。

三、结论

发展智能化电网与建设智能化变电站是新时期我国电力发展的需要，继电保护技术是智能化变电站的主要核心技术之一。为适应电网智能化与数字化的发展，智能变电站系统更为复杂，为了保证其运行的效率，必须要加强对继电保护的研究。要求在原有基础上，积极应用更多新型技术，不断优化电网智能变电站继电保护方案，争取提高电网系统运行的稳定性与安全性。

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（05）：1-4.

[2]李霞.浅谈数字化变电站继电保护装置的优化配置[J].企业技术开发（下半月），2014（09）：68-69.

[3]谭文明.智能化变电站相关继电保护技术应用探究[J].科技传播，2014（06）：163-163，154.

作者简介：郭丹（1994.07.25），女；福建厦门；汉；本科、学士；助理工程师；继电保护中级检修工；研究方向：继电保护。