关于智能变电站继电保护跳闸实现方式1沈南

关于智能变电站继电保护跳闸实现方式1沈南

1沈南2井萍3王亚妮

1，3国网陕西省电力公司渭南供电公司陕西渭南714000；

2.国网陕西省电力公司检修公司渭南分部陕西渭南714000

摘要：随着我国信息技术的不断发展，智能变电站继电保护处理工作在全面优化，有效整合智能变电站继电保护跳闸处理机制能为电站安全运行提供保障。本文简要分析了智能变电站继电保护跳闸的原理、基本方式以及可行性，并对具体实现方式展开讨论，仅供参考。

关键词：智能变电站；继电保护；跳闸实现

1.智能变电站和传统变电站工作方式的不同

智能电网改变了传统的继电保护的工作方式，它主要采用了先进的信息综合测控技术和保护技术，大大改变了继电保护工作，所以随着变电站采集技术的不断增强，继电保护可以通过系统收集到的数据进行智能化保护，当然为了加强对继电保护信息的管理工作，建设继电保护的管理系统十分必要。继电保护的管理系统是变电站综合信息管理系统中的一个部分，主要进行继电保护信息的管理和调度。智能变电站采用的这些新技术、新设备，需要继电保护人员重新学习并掌握相关的理论知识，而且要学会相关设备的简单维修和检修。与传统的继电保护不同的是，智能变电站所需要的工作人员的工作量较少，大多采用的是智能化控制和自动调节，减少了人为的操作。而且智能变电站具备自动诊断技术，这是对继电保护设备的检修的一大进步，它通过自动诊断技术就可以知道发生故障的原因，只需要工作人员进行针对性的检查并维修即可。

2.智能变电站及继电保护

2.1智能变电站

智能变电站主要是在通信网络技术的基础上实现信息测定、采集、控制集成的一种运用模式，他可以为电网建立智能化与自动化的管控提供支持。智能变电站的特点，是它可以实现数据数字化的采集、信息集成化的应用以及后续的实时检修。近几年在变电站综合自动化方面，各个领域都出现了多种方法，从数字化再到智能化，变电站不断发展，都是其进步的重要体现。而和传统的变电站相比，智能变电站可以通过电子互感器实现对电压、电流等信号的收集并进行传输，最终实现变电站运行的自动化状态。

2.2智能变电站继电保护

智能变电站继电保护主要是基于IEC61850协议展开，这与传统的融合间隔层与站控层的结构体系不同，它主要的构成元件为交换机、网络接口、电子互感器等。智能变电站可以将其所收集到的数据转移到继电保护装置中，在继电系统接收到命令后便可以实现断路器的跳闸与合闸，以此来获取最终的信息并得以反馈。

3.智能变电站继电保护系统

3.1智能变电站继电保护系统结构

基于智能变电站不同的采样与跳闸方式，可以将其分为以下几种较为典型的系统结构：①直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样，但是大多存在于部分的电网支路中。②网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。③直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样，然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。④网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式，而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成，实现网络自动化的控制。

3.2智能变电站继电保护的元件

智能变电站继电保护系统中的构成元件主要会涉及到交换机、电子互感器、合并单元等。①互感器方面，传统的模式是通过电磁互感器来实现，而现在则是使用电子互感器来进行替代。它具有测量准确、小巧轻便等特点，可以根据传感电源的差异将其分为无源型与有源型。②合并单元则是实现过程层的信息传输，以接收时间的方式来标记电子互感器传输的信息，并将其转移到继电保护设备中，这样不仅精简了过去复杂的接线工作，也达到了节约成本的目的，并最终实现数据信息的网络共享。另外，交换机主要是将其作为智能以太网络的运行节点，在链路层中实现数据帧的交换。在当前交换机设备以及相关技术逐步更新的背景下，信息传递的效率在逐步提高，使得相互通信的效率也在不断的更新，确保了智能电网运作的稳定性。

4.智能变电站继电保护跳闸概述

4.1智能变电站继电保护跳闸原理

第一，点对点跳闸，主要是对设置的保护装置进行处理，利用独立的光纤和需要被保护的智能终端进行连接，有效将光纤作为信号传递的媒介，合理性维护跳闸信号，并且将其及时准确地传递到保护装置上，其他信号则要借助交换机借助网络传输完成。

第二，保护网跳闸（原理图见图一），则要建立保护装置和需要保护的智能终端体系，借助交换机进行连接处理，一定程度上保护信号传输方式的有效性。

图一：保护网跳闸网络连接示意图

4.2智能变电站继电保护跳闸方式

两种智能变电站继电保护跳闸方式，优，劣势对比如下：点对点跳闸。优势：无需网络传输、无需交换机、不会产生延时。劣势：故障率大、维护工作量大、故障分析不确定。保护网跳闸。优势：光纤敷设量少、故障分析便捷。劣势：故障接点少、有延时现象。不同跳闸方式在实际应用过程中会带来差异化效果，这就需要对具体模式进行集中分析和校对。若是从接地方式进行判定，智能化变电站保护中，点对点跳闸方式会呈现出更多的跳闸光纤，若是从跳闸模式进行分析，则只能变电站中点对点跳闸方式能得出相应的跳闸报文，其中主要是借助直达光缆完成基础性传输工作，且没有中间环节。相对应的是，借助保护网跳闸方式若是得出跳闸报文，需要应用交换机进行传输处理，有效整合具体的处理工序和管理结构。

4.3智能变电站继电保护跳闸可行性

在对智能变电站继电保护跳闸进行全面分析的过程中，要对保护网跳闸的可行性进行分析和判定，交换机丢包现象对于智能变电站继电保护网跳闸过程具有非常重要的影响，需要相关人员结合实际情况进行统筹分析，有效合理性规避电磁干扰问题、网络风暴问题以及交换机处理能力问题，才能从根本上提高智能变电站继电保护跳闸的可靠性。

5.智能变电站继电保护跳闸实现方式

本文以母线保护实现方式为例，某智能变电站为220kV电压等级，电缆借助主变高压侧直接进入到发电厂侧升压站主变220kV保护装置中，相应的110kV电压等级等都处于智能变电站内部。为了结合实际情况有效实现继电保护跳闸目标，相关技术部门结合变电站和发电厂进行功能性保护管理，结合常规化变电站设计方式进行主变三侧进线处理，高压侧操作箱主变量保护机制接收相应的命令。

第一，利用智能变电站设计要求完成线路和母联间隔的设计过程，有效借助电缆跳闸的方式保护220kV母联断路器设备。

第二，利用硬接点跳闸的方式，能在满足国网变电站智能化建设需求的基础上，有效提升主变保护的实际效果，并且维护电缆跳闸管理效果，一定程度上升级发电厂侧进线断路器和母联断路器的整体效率和应用水平，在发电厂分界点处，整体定位较为明确，也能为后续操作人员开展维护管理奠定基础。

6.结束语

总而言之，在智能变电站继电保护跳闸方式选取的过程中，要结合实际情况进行合理性管控，提升维护效率和整体水平。

参考文献

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[3]詹智华，詹荣荣，陈争光等.基于EPON网络的智能变电站继电保护技术研究[J].电力系统保护与控制，2016，44（5）：102-107.