试分析数字化继电保护在智能变电站中的应用

试分析数字化继电保护在智能变电站中的应用

梁艳霞

珠海电力建设工程有限公司519000

摘要：智能电网的不断建设，使智能变电站得以快速发展起来，这就对继电保护的发展提出了更高的要求。所以在智能变电站建设过程中，需要充分的发挥继电保护的作用，利用各种新技术和新设备，将其应用到继电保护系统中来，实现故障的快速切除，使后备保护动作时间长的问题得到有效解决。随着科技水平的不断提高，数字化继电保护系统也会更加完善，在智能变电站中发挥最大的作用。

关键词：数字化；继电保护；智能变电站；应用

1.数字化继电保护在智能变电站中的应用背景

随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，我国的电力系统也在不断升级以适应新形势、新变化。变电站作为电力系统中的重要一环，在其中起到调整电压、分配电能的作用，因此，对变电站环节一旦发生故障，所造成的损失影响非常大。当前我国在智能电网技术以及相应的智能电气设备开发和推广上的研究不断深入，变电站在建设上也迈入数字化时代。另外，为了维护变电站的安全，国家也制定了相关的规范希望推动数字化继电保护系统的应用。所以，加强对数字化继电保护在智能变电站中的运用研究有着十分重要的意义。

2.智能变电站中应用数字化继电保护的优越性

2.1使二次回路接线更加简化

MU与电子互感器相互配合，能够实时将测量值数字化处理，通过光纤传送。这一系统具有较强的抗干扰能力，改变了传统的二次电缆传送回路，有效的实现了一、二次设备的隔离。数字化继电保护系统是在现场加装智能操作箱并组建GOOSE网络，对隔离开关能够遥控控制。所以数字化继电保护设备与执行机构控制之间没有了过去的电缆连接，现场各间隔之间的界限更加明晰，所以杜绝了不慎连接、碰触电缆的情况，能够有效避免事故发生。

2.2提高了保护的可靠性

电子式互感器具有良好的抗干扰能力，在绝缘性能上也得到了加强，线性范围广等其他特点，设备的先进性确保了测量值的准确性。智能操作箱的作用是利用过程层网络和保护装置实时通信，把一次设备的运行情况及时传递，从而能对设备是否正常运行有充分了解。

2.3具有开放性和互操作性

因为通信标准在这一系统中是统一的―――IEC61850标准，目前生产这一系列设备的企业在设备的型号上都基本实现了统一，能够使变电站的设备使用具有连续性，在投资上节约成本，也使变电站的保护在更大范围内具有开放性。国家为了促进智能电网发展，提高变电站的效率与效益，国家电网公司在2010年制定了《Q/GDW441―2010智能变电站继电保护技术规范》，该规范规定了继电保护和设备配置的原则，继电保护装置和技术要求，继电保护信息互换原则等，所以探讨和研究数字化继电保护在智能变电站中的应用离不开该规范的相关规定。

3.数字化继电保护在智能变电站中的应用

3.1智能变电站继电保护的原则

在实际的工作中，对于智能变电站继电保护技术的研究，必须要满足四个要求：①对于继电保护技术的应用，必须要具备可靠性、选择性、快速性以及灵敏性特点，提高继电保护的安全性，能够快速地针对电网运行中存在的故障进行分析，并迅速进行解决；②对于110kV及以上高电压级别变电站，如果双母线与单母线分段接线形式有特殊要求时，应该选择安装电子式电流电压互感器；③对于110kV及较低电压级别变电站在安装继电保护保护装置的时候，可以选择用集成安装的方式。其中，对于主变压器来说，应该对各侧合并单元进行冗余配置，剩余各间隔之间合并单元应进行单套配置；④要控制好继电保护与监控、调度之间关系，满足数字化以及远程控制变电站运行的要求，提高各级调度技术支持系统之间的联通性，进而保证电网能够安全、稳定、经济运行。

3.2智能变电站以及有关设备的保护配置

3.2.1智能变电站的线路保护。目前智能变电站中的保护措施应该是站内的保护与检测、管理多项功能协调统一的系统保护装置，根据其间隔的具体情况来进行单套设置。变电线路的保护通常采取直接采样形式，直接地跳到断路器中。智能变电站中的线路间隔内需要设有相应保护测控设备，该设备只能够和GOOSE网之间互相传递信息，与其他的设备之间都需要通过点对点方式进行联系，同时数据的传递也是直接连接合并单元以及智能终端，在传递过程中需要对数据进行打包处理，还需要及时利用光纤传递到SV网内，并且也传递到保护测控装置中进行实时监测。

3.2.2智能变电站中的变压器保护。对于变压器的保护措施应该严格地按照规范中的要求进行，对于不同级别的变压器设备还需要设置不同的保护装置。以110kV变压器设备为例，需要按照规范的标准应该配置好双套——主、后备保障一体化配置，并且此时需要在合并单元的两侧位置以及智能终端的两侧位置都配置好双套；与此同时采用直接采样措施，确保其能够直接地跳到每一侧断路器位置上。

3.2.3智能变电站中的母联保护。变电站中的母联保护和线路保护基本相似，其保护措施仅仅是在结构方面进行了优化，对于母联保护装置的直接连接合并单元以及智能终端，不能够进行数据传递。同时在规范中需要对母联保护标准用单套配置，以确保实现继电保护、监测以及控制的一体化。

3.3数字化继电保护于智能变电站中的具体应用

目前想要确保智能变电站的正常运行以及安全高效，首先一道防线就是需要全面做好继电保护措施，当前的数字化继电保护则是应用在智能变电站中的最为有效保护手段，实践中根据运行设备的实际变化，有如下几种新的检测和试验方法：

3.3.1相对传统的保护方式，就是将变电站中的电压、电流模拟量全部输入到保护装置中，目前发展成为了光纤数字信号。这种光纤数字信号的具体要求，就是需要对存在有跨间隔数据需求的继电保护设备，传递数据假如是于不同间隔间还需要尽量保持时间方面的一致性，假如实际中无法确定或者是有明显超出了接受范围的问题，该保护装置也就根本无法正常地发挥其作用。

3.3.2从实际中的总结来看，相对传统的智能变电站继电保护措施大多都使用了接点直接跳闸方式，逐渐发展到智能变电站保护措施中，目前新的网络保护系统被逐渐应用于继电保护措施中，那么数字信号就能够通过这一网络系统输送到智能终端后进行跳闸，这样一来增加了系统有序运行的安全以及可靠性。并且在测试检验过程中还可以运用整组传动进行试验，对于智能变电站的继电保护装置输入以及输出信号的传输，还可以进行准确度以及时间方面的实时检验。

3.3.3当前数字化继电保护措施中，所采取的光纤数字信号输入手段是最先进的技术应用方式，因此必须要加强对实时数据以及同步性方面的测试和检验。

结束语：数字化继电保护系统对建设智能变电站所显示出的强大推动作用，已经得到了国家以及相关学者的研究及重视。在实际运行中，数字化变电站突显出节约土地和电缆，使内部监控网模块化、规范化、高效、稳定等诸多优点，为实现电力生产现代化提供了及时科学的网络信息和决策依据，对我国变电站的运行管理产生了深远影响。因此相关人员要加大对于数字化继电保护技术的研究，为我国的智能变电站的未来发展做出贡献。

参考文献：

[1]宋有圣.探析数字化继电保护在智能变电站中的应用[J].房地产导刊.2014（22）.

[2]王军克.探析数字化继电保护在智能变电站中的应用[J].中国新技术新产品.2015（18）.

[3]马小维，康月明，叶强.数字化继电保护在智能变电站中的应用研究[J].商品与质量.2015（43）.