關于智能變電站繼電保護配置的分析

晁紅蘭　韓婷

摘 要：近年來，我國智能電網建設的速度不斷加快，智能變電站繼電保護配置作為智能電網的重要防線，是智能電網得以安全運行的重要保障。在當前智能變電站建設過程中，繼電保護作用不容忽視，需要加快升級變電站繼電保護配置，加快其智能化的發展，從而實現智能電網的全面保護。文中從智能變電站的繼電保護配置入手，對智能變電站的運行狀況及繼電保護配置進行了分析，并進一步對關于繼電保護配置的保護進行了具體的闡述。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；配置；運行；保護

前言

在當前電網不斷建設過程中，變電站進入了快速建設時期，智能變電站建設已成為當前電網系統建設的主要內容。通過智能變電站建設，能夠有效的提高電力系統運行的安全性和穩定性，而且對提高電力系統供電效率和質量具有極其重要的意義。隨著科學技術的快速發展，智能變電站繼電保護配置的重要性也越來越體現出來，通過對智能變電站繼電保護配置的深入分析，可以有效的提高智能變電站運行的安全性和可靠性，為智能電網建設奠定良好的基礎。

1 智能變電站的繼電保護配置

智能變電站有效的將一次自動設備和二次網絡化設備結合在一起，在相關通信規范要求下，實現了信息的共享性和交互性。在智能變電站中繼電保護和數據庫管理功能發揮著越來越重要的作用，當前智能變電站繼電保護機構通常會分為三個層次，即過程層、間隔層和站控層。

1.1 過程層

在過程層中以交換機作為核心的設備，通過快速跳閘裝置來對繼電進行保護。過程層中還包括合并單元、接口設備和智能終端。在具體運行過程中，過程層會對電氣量進行監控，利用網絡方式來實現信息的傳遞，而且還能夠檢測運行狀態下的隔離開關、斷路器和變壓器等設備的參數，對執行和驅動進行有效的損傷控制。

1.2 間隔層

間隔層作為過程層和站控層的過渡層，其有著承上啟下的作用，具有對設備進行保護和控制的重要作用，能夠控制間隔層數據的采集及命令發生的優先級別，能夠對同一期或是其他的控制進行有效的保護，實現了通信功能的承上啟下。

1.3 站控層

站控層主要以主機、運動裝置及規約轉換器等幾部分構成，具有非常重要的作用。站控層能夠匯總全站的數據信息，而且還能夠實現數據庫的實時更新，將所收集到的信息向監控中心進行傳遞，可以將信息向間隔層和過程層進行傳遞。而且站控層由于運行方式具有多樣性，這就需要提前制定好方案，這樣一旦系統發生故障，則能夠及時對其進行切換，確保其處于整定的方案定值區中。

2 智能變電站繼電保護配置的現狀

在當前智能變電站建設過程中，其所使用的設備具有先進和可靠性，從而更好的實現了智能變電站內信息數字化、采集自動化，對檢修和保護智能變電站內信息和電網的安全可靠具有極其重要的意義。在智能變電站內，電網控制和調節功能的實現，有效的提升了在線決策和互動的水平。全面實現了電網調節的智能化，能夠根據電網電壓負荷的變化情況來對送出的電量進行有效控制，有效的實現了能源的節約。當前智能就電站內的線路和設備都嚴格按照規范的要求運行，有效的提高供電系統運行的可靠性，降低了故障發生率。智能變電站運行過程中，一旦線路出現故障，則會影響其正常運行，極易導致嚴重的事故發生，從而給電力企業帶來嚴重的經濟損失。因此需要確保系統處于良好的運行狀態下，努力提高系統運行的安全性。

當前我國智能變電站還處于建設階段，智能變電站相較于常規變電站數量相比還較少，但在當前運行的智能變電站內，其設備已全面實現了可視化，而且具有告警和防誤功能，這樣在檢修和故障時則不會出現停電問題，有效的滿足了人們正常用電的需求，而且有效的提高了設備的使用壽命。智能變電站占地面積相對較小，而且隨著智能技術和設備的發展，智能變電站投資也會不斷降低，這為未來智能變電站的廣泛推廣奠定了良好的基礎。

智能變電站有設備層、間隔層、站控層三層。其中設備層也叫過程層，主要是提供設備構成、單元合并和電能分配等功能的。間隔層則是實現長距離信息輸出和輸入以及控制通信功能的。站控層中主要有自動化系統和通信系統等，是實現向全站或設備進行測量和控制，完成數據采集、監視、電量采集以及信息保護等功能。

3 智能變電站新技術對繼電保護的影響

3.1 電子式互感器應用對繼電保護的影響

對于線路光纖差動保護要求各側模擬量必須同步采樣，因此必須研究站間采樣同步問題，需要重點研究智能變電站與常規變電站之間以及智能變電站與智能變電站之間的采樣同步問題，以便滿足繼電保護原理的工作條件。對于采用61850 9-2標準，合并單元與保護裝置之間一般經過一級或多級網絡交換機，網絡的傳輸延時對采樣同步的也會造成很大影響。

3.2 網絡通信技術對繼電保護的影響

在智能變電站中，光纖通信網路取代了間隔層裝置與過程層一次智能設備的電纜硬連接以及間隔層裝置之間的信息聯系。保護、測控裝置信息的采集與命令的發出完全依賴與計算機網絡。計算機網絡已經成為保護、測控裝置的重要組成部分。

4 繼電保護配置發展趨勢

4.1 以廣域信息為基礎的電網保護

當前我國在電網繼電保護的研究上還處于較低的水平。近年來，以廣域電網信息為基礎的電網保護成為繼電保護配置研究的熱點問題。廣域保護系統主要由實時動態監測系統、電力系統調度中心及實時控制系統等內容。不僅可以有效的監測和分析廣大地區的電力運行情況，而且能夠自動實現廣域控制，在電網出現故障時，廣域保護能夠及時進行反應。廣域保護系統具有廣域安全自動控制功能，能夠進行緊急安全控制，確保了各項參數的穩定性，特別是在當系統處于異步振蕩狀態下時，廣域安全自動控制功能能夠有效的對系統崩潰起到防范作用。

4.2 主動化瞬態保護

瞬態保護主要是利用瞬時頻率特征和暫態行波來對傳輸線路進行保護，而且在瞬態保護下，不會受到來自于電源頻率的影響，具有較高的反應速度、較高的精度、系統搖擺及過度電阻等特點，而且數量瞬態保護還兼具了濾波器的優點，可以說主動化瞬態保護已成為未來繼電器發展的主要趨勢。

5 結束語

繼電保護配置在智能變電站具有非常重要的意義，具有不可或缺性，對保證智能變電站安全、穩定的運行具有極為關鍵的作用。在當前智能變電站建設過程中，繼電保護變得越來越重要，只有使繼電保護的作用有效的發揮出來，才能確保各元器件運行的可靠性。隨著科學技術的快速發展，智能繼電保護系統在運行過程中也在不斷的完善，其功能也越來越多樣化，這有效的提高了智能變電站運行的安全性和穩定性，為我國智能電網的快速發展奠定了良好的基礎。

參考文獻

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