智能變電站繼電保護優(yōu)化配置策略分析

郭　拓（國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司,湖北　十堰　442000）

智能變電站繼電保護優(yōu)化配置策略分析

郭拓
（國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司,湖北十堰442000）

電力資源的廣泛利用，對于智能變電站的要求越來越高。本文首先對電力繼電保護的原理和作用進行論述，對于當前智能變電站中與繼電保護相關(guān)問題進行探討，然后提出這類變電站中繼電保護裝置的優(yōu)化配置策略， 希望能夠引起相關(guān)人士的重視并進行深入研究。

智能變電站；繼電保護；配置策略

電力能源作為與人們生活息息相關(guān)的一種重要能源，從電被發(fā)現(xiàn)至今，人們就一直在研究如何更好的使電服務(wù)于生產(chǎn)與生活。當前，在社會生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，對于電力這種重要資源的依托度不斷增加，使得我國的電力資源的消耗量不斷增長。當前，智能變電站相繼被建成投入使用，大大改善了人們的生產(chǎn)生活水平，在智能變電站發(fā)揮作用的過程中，也存在一些問題需要我們進行解決。這些問題中就包括如何在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，保證變電站的變電過程更加智能化，如何有效的降低新時期電力輸送過程中存在的問題，保證在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電力供應(yīng)部門也能及時發(fā)現(xiàn)問題并快速排除隱患，保證供電安全。當前，繼電保護裝置的出現(xiàn)和在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為解決這些問題提供了一種高效便捷的途徑。由于當前繼電保護技術(shù)不斷取得新的突破，加上良好的繼電保護裝置的檢測和維修技術(shù)，為上述幾個問題的解決提供了強有力的保證。在變電站智能化運行過程中，對繼電保護裝置進行合理的配置，使電網(wǎng)能夠高效快速的為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。本文對新時期電力繼電保護的原理與作用進行分析，然后分析了智能變電站繼電保護的優(yōu)化配置策略，希望相關(guān)電力企業(yè)的智能變電站在運行過程能及時發(fā)現(xiàn)并處理電力繼電保護裝置，保證新時期電力的平穩(wěn)供應(yīng)。

1　變電站與繼電保護技術(shù)

在電網(wǎng)的運行過程中，繼電保護發(fā)生的作用就是在電網(wǎng)發(fā)生事故時，以最快的反應(yīng)速度將故障點進行隔離，這一過程要求繼電保護裝置要有可靠性、靈敏性、快速性和選擇性。當前，隨著科學(xué)技術(shù)水平和制造技術(shù)水平的提升，現(xiàn)階段的繼電保護技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了高級階段，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的暫態(tài)故障信息也進行分析并使用基波對故障信息進行判別。繼電保護系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)可以分為:模擬量采集、A/D變換、邏輯運算、輸入/輸出環(huán)節(jié)、模擬量采集來自互感器、跳閘輸出至斷路器。目前，在智能變電站中，繼電保護裝置的外部環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，在電力系統(tǒng)中，繼電保護不需要再繼續(xù)維持其原有的獨立性，繼電保護技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的“保護裝置”發(fā)展到“保護系統(tǒng)”的時代邁進了。為了更好的提升新時期智能變電站中繼電保護裝置的保護水平，結(jié)合智能變電站的自身特點，研究出基于間隔層和站控層的區(qū)域的保護系統(tǒng)，已經(jīng)迫在眉睫。隨著當前智能變電站需要實現(xiàn)的調(diào)控一體化，各級調(diào)度技術(shù)的支持系統(tǒng)需要進行有機的互聯(lián)互通，在這個大的有機系統(tǒng)中，由于處理的信息量十分巨大，各種各樣的信號在其中頻繁的進行動作，尤其是在智能電網(wǎng)中出現(xiàn)一些故障時，如果采用人工方式進行調(diào)度和指揮顯然無所適從。采用繼電保護系統(tǒng)，能夠有效的檢測各類故障告警信息，并依據(jù)設(shè)定好的方案進行自行的分類和過濾，在電網(wǎng)事故中采取最佳的保護動作，采取有效的故障處置措施以保證整個智能變電站能夠有效運行，為整個區(qū)域內(nèi)的供電網(wǎng)絡(luò)的正常工作提供保證。目前，由于智能變電站中人員的數(shù)量正在不斷減少，這就要求繼電保護裝置能夠具備更加全面的與調(diào)度指揮中心進行交互的能力，以保證整個線網(wǎng)能在繼電保護裝置的作用下，發(fā)揮更加穩(wěn)定的作用。

2　智能變電站繼電保護優(yōu)化配置策略

在優(yōu)化繼電保護配置系統(tǒng)中，將智能變電站的設(shè)備分為兩個層面進行繼電保護。一個層面是過程層，另一個是變電站層。如下，將對兩個層面的設(shè)備的繼電保護優(yōu)化配置策略進行一個詳細論述。

2.1過程層保護優(yōu)化配置策略

對于過程層，針對一次設(shè)備設(shè)置獨立的主保護，繼電保護設(shè)備就近安裝于一次設(shè)備附近，相關(guān)繼電保護裝置實行分布式的安裝。在過程層的保護中，主要是對快速跳閘現(xiàn)象提供保護，如線路差動、變壓器差動、母線差動及縱聯(lián)保護等。

2.1.1線路保護

對于線路保護，采取配置過程層縱差或者縱向距離作為主保護和后背保護，采取集中式保護裝置。對于單斷路器主電路，利用保護裝置的縱聯(lián)保護功能，對光纖通信端子與交流側(cè)線路進行保護而實現(xiàn)。

2.1.2變壓器保護

變壓器的保護是過程層保護優(yōu)化配置的重點。在優(yōu)化后的變壓器繼電保護中，主要是對變壓器的保護裝置過程層設(shè)置成分布式，從而使其具備差動保護功能。對于變壓器的后背保護，采用集中式的安裝。

2.1.3站內(nèi)母線保護

對于變電站內(nèi)的母線保護，將相關(guān)保護裝置按照分布式的配置進行設(shè)置，在每個間隔內(nèi)的繼電保護能夠?qū)崿F(xiàn)該間隔區(qū)間內(nèi)的母線保護功能能夠獨立完成，只對本間隔區(qū)間的斷路器進行跳閘。對于失靈保護，則采取集中保護設(shè)置。

2.2變電站層繼電保護優(yōu)化配置

對于變電站層的繼電保護，主要是對站域進行保護，實現(xiàn)對本變電站的元件提供后備保護功能。在優(yōu)化配置中，主要是能夠依據(jù)實時的信息，獨立的判斷遠后背范圍內(nèi)的有關(guān)元件的故障，然后做出最優(yōu)的跳閘策略。

對于智能變電站，在信息共享方面，全站信息能夠方便的進行共享。站域保護能夠?qū)Ρ局悄茏冸娬緝?nèi)的所有一次設(shè)備提供集中的近后備保護和主變后背保護。在保護系統(tǒng)中設(shè)置大量的獨立的功能模塊，這些模塊之間按照預(yù)先通過過程層網(wǎng)絡(luò)采集到的全站內(nèi)的所有間隔的電壓、刀閘位置和電流等實時信息，進行整體邏輯方式來相互配合，對現(xiàn)有的后備保護功能進行補充。此外，這些功能模塊能夠集成站內(nèi)的所有低頻、抵押減載和備用自投裝置，減少重復(fù)投資。

3　總結(jié)

在智能變電站發(fā)揮作用的過程中，繼電保護裝置發(fā)揮了不可替代的作用。繼電保護裝置在變電站中發(fā)揮作用的過程中，隨著時代的發(fā)展，有關(guān)繼電裝置的配置已經(jīng)不能適應(yīng)時代發(fā)展需要，因此，需要進行分析并優(yōu)化。在繼電保護裝置發(fā)揮作用的過程中，需要不斷的提升理論與實踐研究，才能有效促進繼電保護作用的更好發(fā)揮。

[1]盧孟杰.智能變電站繼電保護技術(shù)優(yōu)化研究[D].華北電力大學(xué),2013.

[2]黃妍.220kV智能變電站繼電保護配置方案研究[D].廣西大學(xué),2013.

[3]劉凱里.數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究[D].華南理工大學(xué),2013.

[4]解曉東.智能變電站繼電保護配置分析[D].山東大學(xué),2013.

郭拓（1981-），男，湖北丹江口人，碩士，研究方向:電力系統(tǒng)繼電保護及綜合自動化技術(shù)應(yīng)用。