电力系统中智能变电站的继电保护技术陈文

电力系统中智能变电站的继电保护技术陈文

陈文

(国网湖北省电力公司十堰供电公司湖北省十堰市442000)

摘要：近些年来，我国经济的加速发展推动了电力事业的迅猛发展，电网规模变得越来越大。作为电网中重要的组成部分之一，变电站必须安全，可靠、稳定，因为这直接影响到电网是否能正常运行。随着计算机通信和人工智能等技术的不断完善和发展，自动化已成为变电站继电保护的发展方向，在变电站智能化发展中起着越来越重要的作用。基于这一点本文就智能变电站继电保护自动化系统技术展开探讨。

关键词：电力系统；智能变电站；继电保护技术

引言

在科技不断进步的基础上，智能变电站技术也在发展的过程中不断完善，逐渐成为智能电网建设的重点内容，呈现出良好的发展态势。智能变电站技术的应用会对继电保护产生一定的影响，继电保护的装置将面临全面革新，数据信息的交流形式也发生转变，数据处理和储存的可靠性能也有了很大的提升。

1智能变电站的体系结构

智能变电站系统主要三层两网构成，三层指的是站控层、间隔层和过程层，两网是指站控层网络和过程层网络。对于继电保护来说，站控层的作用是传输、修改和录播文件等，过程层网络的作用是对采样值、开关状态和跳闸等信号的传输，针对过程层而言时效性和可靠性是考验过程层网络的重点内容，也是智能变电站继电保护的重要性能。

2智能变电站继电保护要点分析

2.1实时性

智能变电站中继电保护系统，实时性是它最基本的特点。当采集时，电力系统交换进行数据运行时，在利用数字互感器时，要确保采样时及时得到更为准确的数据，就要保证精确可靠的交换时间。对数字信息进行交换，会有很多其他因素造成影响。如传播效率以及交换效率等。在时间上就会出现不准确，在数据传播上，就不能实现更及时更稳定性了。一般当交换器进行数据传输时，由于时间会产生合并误差，就不能对继电进行实时地保护。因此，为了得到准确性的结果，在电力系统，当我们采集数据时，要注意一定要对数据进行合理分析，研究可能在计算中出现的误差问题。由于在采集数据时，设备可能延迟会影响结果，当数据采样结束后，要拿来计算的结果对比一下采样的结果，促进系统地对电力系统继电保护实施实时性的提升。

2.2可靠性

智能变电站想要有效地对整个电子系统进行控制保护，主要采取的方式是网络信息技术的利用。智能变电站由于电子装置很多，而且电力系统是否可靠与电子装置的稳定性息息相关。如果电子装置出现不稳定问题，直接影响到继电保护，就会很不可靠。在具体情况中，电子装置受到不稳定因素主要是运行环境以及数据等方面。所以，只要电子装置达到稳定要求，继电保护系统就会更加可靠。一方面，由于外部频率因素影响电子装置，就应该使用稳定性较好的电缆以及设备。另一方面，只要对继电保护系统的保护模型进行定量分析，继而合理分析结果，如果处理继电保护装置遇到的问题，就要积极地有一定的方案做预备。

3电力系统中智能变电站继电保护技术分析

3.1线路继电保护技术

在智能变电站继电保护内，线路继电保护具有非常重要的地位，对于线路安全具有十分重要的意义。在线路继电保护实施中，应该实时监控智能变电站的运行状态，随时了解智能变电站的运行情况，一旦出现故障，监控系统能够立刻发现并作出预警，继而，相关工作人员可以及时采取对策进行处理，保护线路安全。如果条件允许，还可以根据实际情况在智能变电站线路上安装测控装置，该装置的主要功能就是对智能变电站运行状态进行检测，然后将测控数据传输到网络体系内，继电保护会对监测数据进行分析，然后根据结果，对智能变电站下达具有针对性的继电保护指令，控制线路的正常运行。

3.2智能变电站继电保护维护技术

3.2.1常规运行状态维护技术

常规状态下针对智能变电站中继电保护的维护作业，主要涉及的内容为：针对继电保护系统组成设备，以及网络线路、二次回路进行检修维护。以此保障继电保护在运行的过程中能够有效落实。此外针对各类外部预警灯的工作现状，也应进行严格核查，发现问题要及时进行处理。还要落实各电闸对继电保护指令的响应现状，针对其中存在的问题及时进行处理。

3.2.2过程层中的继电保护

过程层的系统性作用主要方式是通过快速跳闸的方式，实现了对变压器、线路以及母线等装置的保护，调试系统更加安全，运行电网大大降低了风险。为了对系统尽可能地减少装置保护，就要更加注意对过程层的保护，研究其功能。若电力系统的运行有了异常，而主要的保护系统却没有很大的变化，一般主保护的定值还是固定不变的，使电力系统运行更加稳定。由于多数设备属于一次性的设备，当设计开关时，要注意与硬件区别开来，让其单独完成保护作用的发挥，在输电线路以及母线保护上更加有效可靠。

3.2.3间隔层中的继电保护

在智能变电站中，保护继电可以利用双重化配置的方式，对后备保护系统进行集中配置。变电站的开关以及后备若失灵，就可以启用后备保护系统，保护了对端母线以及相连区域间的相邻线路，进一步通过后备的设备电流，判断出电网运行出现的故障，做出行之有效的跳闸决策。值得注意的是，为了使电网稳定运行，变电站中所有电压，要及时调整技术，配置上采用等级集中制。在分析变电站电网系统前，要设定运行方案，选出最合适的方案，智能变电站就实现了继电保护。

3.3变压器继电保护

在智能变电站内，变压器继电保护的主要功能就是保护相关元件。在变压器继电保护装置内，在后备部分安装中，集中安装模式最为合适，这种安装模式的选取，可以促进继电保护在智能变电站中发挥最大的保护作用。在运行过程中，变压器继电保护的核心模块是非电量保护，这种保护模式要求其与电缆进行连接，此外，还要与继电保护装置进行连接。在运行过程中，如果变压器收到不良因素的影响，非电量保护模块就会自动切入跳闸状态，并发出跳闸指令，及时有效的缓解由于不良因素的干扰而可能造成的线路故障，确保变压器安全、稳定的运行，同时保证线路安全。

3.4过流电限定保护

智能变电站在运行过程中，由于受到电流过载因素的影响，容易造成电力系统外部断路，这种超负荷电流能使外部发生故障导致跳闸。因此，需要在电力系统智能变电站中采用过流电限定的方式对电路进行保护，如果发生超负荷电流现象，则能够及时向变电站智能终端发出警报，同时由智能系统对其进行有效的保护措施，从而提升继电保护系统的稳定性和可靠性。

3.5继电保护实现机制与体系

（1）智能化的网络数据交换替代原有的数据交流工作。以往的继电保护数据交流是通过采样、计算、出口等步骤进行操作，而智能变电站技术实行之后仅需要利用网络来实现数据交换即可。将原有的操作流程进行简化，在继电保护运行过程中，不再需要对保护装置、数据信息和保护对象进行捆绑，在很大程度上提升了数据信息交流和继电保护的灵活性能。

（2）将原有的以继电保护装置为中心的运行模式转变成对等信息的交换模式。智能变电站技术就是通过采用对等信息交互模式来实现无需绑定的保护装置，在很大程度上提升了保护动作的时效性。通过这种信息交互模式使得变电站内部的数据得以重建，实现高质量、高水准的信息共享技术。

结语

智能电网的出现和普及将极大地改变传统电力系统的形态，继电保护技术随着各种新技术的运用而面临革新，灵活的运行方式和变化的设备特性都是继电保护的必须面临的挑战。作为电力系统发展的必然趋势，人们必须加快对智能电网的研究和推广，从而实现“坚强智能电网”。

参考文献:

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[3]陈翔，张靓.基于智能变电站继电保护技术研究[J].电源技术应用,2013(03).