智能變電站繼電保護配置的分析和探討

王勤WANG Qin

（太原供電公司，太原 030009）

（Taiyuan Power Supply Company，Taiyuan 030009，China）

0 引言

在變電站不斷發展和改革的情況之下，電網系統建設的重要內容已經變成了智能化變電站的建設，也使得我國的變電站工程走上了自動化和智能化的道路。智能化變電站能夠很好的保證整個電力系統的安全性以及穩定性，同時智能化變電站還可以很好的提高電力系統供電的效率和質量。在科學技術不斷發展和進行的時候，智能化變電站的繼電保護配置的重要性也受到了更多的關注，所以對智能變電站的繼電保護配置進行仔細的分析和探討具有非常重要的意義。

1 對智能變電站繼電保護配置的分析和探討

和以前傳統的變電站保護進行比較的話，智能變電站在整體架構上的體系依然沒有發生什么本質上的變化，主要還是采用的“三層兩網”的架構體系，而通過很多的實踐也可以證實，繼電保護配置的方式和這種“三層兩網”的架構體系，能夠很好的確保變電站的整個電網系統可靠、穩定以及安全。而且“三層兩網”的架構體系也能夠非常有效的去保證當前一次以及二次系統的連續性。但是在智能變電站當中，那種傳統的電纜已經完全被跳閘和采樣所代替，轉變成為了使用光纜；而數字光信號也代替了傳統的開關量以及傳輸模擬量的電信號。所以，在智能變電站當中，已經能夠很好的對跳閘回路以及采樣回路等實施比較實時的監視和控制。而且，在智能變電站當中的繼電保護配置，也很好的繼承了原來繼電保護配置的特點，那就是對系統當中的每一個元件，都配置了多階段的配合后備保護的措施以及快速跳閘的主保護措施。

通過很多的實踐過程來看的話，在智能變電站當中的繼電保護配置當中，一般可以分為變電站層和過程層兩個層次。在這兩個層次當中，過程層主要就是用來針對智能變電站當中繼電保護的一次設備進行的相對比較獨立的配置，在智能變電站當中繼電保護的一次設備主要就是那些智能設備，而這些智能設備一般情況都是安裝在設備的里面，如果對于那些退役即將需要更換的設備，就可以將那些測控和保護設備以及合并器按照就近的原則安裝在那些智能設備的附近，也就是安裝在匯控柜當中，這樣的話要對那些智能設備進行檢修和維護的話就會很方便。而在這個過程當中，在進行繼電保護操作的時候，可以通過全站以太網來對采樣值進行非常有效的傳輸，但是在傳輸的過程當中，需要值得注意的問題就是那些分布式的保護數據在進行同步的時候是不能依靠全站的對時系統。在實際的工作當中，經常需要用全站的配置方案來對全站的保護方案進行相應的簡化，這樣的話就不會因為采樣或者是跳閘等一些問題來使得整個通信鏈路變得不可靠，最終的結果就會使得繼電保護功能失去原本應該有的作用和效果。正常情況之下，智能變電站中的整個網絡數據的信息量都是集中在網絡的錄波、測控的消耗以及監控的過程當中，而在繼電保護的過程當中，只需要消耗非常小的網絡數據的信息量。

2 對繼電保護配置過程當中變電站層的分析和探討

在智能變電站當中，繼電保護配置當中的變電站層主要就是采用的集中的后備保護模式，智能變電站的電壓等級全部都是采用的集中配置的方法，從實際的工作當中來看的話，在智能變電站當中的集中式的后備保護模式，采用的管理技術主要就是實時、在線的整定以及自我適應的技術，另外加上集中式的后備保護模式的接口是具有廣域保護的，所以集中式的后備保護模式可以非常有效的完成廣域保護的功能，同時也可以使得雙重保護配置的目標能夠很好的實現。集中式的后備保護模式，可以很好的保護智能變電站當中的所有元件，而且它還可以為相鄰的智能變電站當中的元件提供一個后備的保護措施。由此可以發現，其實在每一個相鄰的智能變電站在進行保護功能的時候，都是有一定范圍的，而且這個一定的范圍主要包含了兩個部分，首先第一個部分就是近的后備保護，它保護的主要范圍就是智能變電站當中直接出線以及所有的母線；其次第二個部分就是遠的后備保護，它保護的主要范圍就是直接出線對端母線以及與這個對端母線相連接的全部線路。從具體的工作當中可以知道，在進行獨立的后備保護采集的時候，采集的主要是這個智能變電站當中主保護的信息數據、斷路設備狀態的信息數據以及所有的元件電流與電壓的信息數據等，同時在進行獨立的后備保護采集時候，還要接收相鄰的智能變電站當中主保護的信息數據、斷路設備狀態的信息數據以及所有元件的故障信息數據等，在收集完成之后，在對這些信息數據進行實時的分析，就可以非常準確和及時的判斷出在遠的后備保護范圍當中，有哪些的元件是存在故障問題的，而且在選擇跳閘處理的最佳方案的時候，也是根據這個實時的分析結果來進行選擇的。而且，在整定計算方法的時候還應該要與智能變電站的離線定值相結合來進行，應該要根據不同的運行模式，提前來確定定值整定方案和策略，在變電站當中的集中保護設備，在確定電網整個系統的運行狀況的時候，應該要根據電網的實時參數來進行確定。在選定了運行的方式以后，智能變電站的繼電保護就會自動的切換到以及選定好了的定值范圍當中，從而來達到優化保護的主要目的。

3 對繼電保護配置過程當中過程層的分析和探討

在智能變電站當中，過程層的主要保護配置就是快速跳閘的主保護措施，如線路當中母線上的差動、變壓器的差動以及縱聯保護等，而在繼電保護當中的后備保護就會轉到變電站層當中的集中式保護的設備當中，通過實際的工作可以知道，這樣的處理方式，可以使得過程層在進行保護設計的時候更加的簡單，主要就是要考慮到主保護的功能，而后備保護就可以在配置上面進行一些適當的簡化，從而使得硬件的設計更加的簡單。過程層在繼電保護的過程當中，在整體主保護的定值的時候是比較固定的，不會因為電網運行模式的改變而去發生任何的改變。在實際的工作當中，過程層的繼電保護因為會受到保護獨立的限制，所以當智能變電的保護功能在集成了一次設備之后，如果在保護的過程當中出現了同時保護母線和對應線路的情況，那么硬件就會相互分開和獨立。

3.1 對過程層線路的繼電保護。過程層的線路保護配置主要就是縱聯距離或者是差動來作為主保護，后備的保護則是放置在集中式的保護設備當中。對應那些單斷路器主接線路來說的話，線路的保護設備主要就是通過主保護當中的光纖的通信口來對測線路的保護設備進行通信，并且用這個來作為它縱聯保護的功能。

3.2 對變壓器的保護。對應那些在變壓器保護當中過程層來說的話，它所采用的配置方式主要就是分布式的，這樣的話就可以很好的實現差動的保護功能，而在后備保護的時候，主要采用的還是集中式。對應智能變電站來說的話，對應內部的母線和變壓器的保護，都可以將它們看成是多段線路，然后再采取相應的保護措施進行保護。

4 結束語

在我國智能變電站不斷發展的過程當中，給繼電保護的發展也帶來了新的機遇，同時還不可避免的會出現新的挑戰。在智能變電站的繼電保護過程當中，應該要積極的利用智能變電站當中的一些新的技術，在繼電保護系統當中也應該要引入最新的技術，然后要對繼電保護的配置進行重新的審視，這樣就可以使得繼電保護的工作不會受到系統的影響，同時還可以快速的發現問題并解決問題。在我國電力企業快速發展的時候，智能變電站的快速建設和使用，將使得繼電保護配置在智能變電站當中發揮更加重要的作用。

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