關(guān)于智能變電站的繼電保護(hù)問題思考

余丁俊（國網(wǎng)義烏供電公司 ,浙江 義烏 322000）

關(guān)于智能變電站的繼電保護(hù)問題思考

余丁俊
（國網(wǎng)義烏供電公司 ,浙江 義烏 322000）

更多新型技術(shù)被應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中，促進(jìn)了智能變電站的發(fā)展，對(duì)建設(shè)智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性具有重要意義。變電站是電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，為提高其建設(shè)與運(yùn)行效果，必須要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行更深一步的繼電保護(hù)研究，采取相應(yīng)的措施對(duì)繼電保護(hù)措施進(jìn)行優(yōu)化，爭取不斷提高變電站繼電保護(hù)效果。本文對(duì)智能變電站繼電保護(hù)裝置與原則進(jìn)行了分析，并提出了繼電保護(hù)優(yōu)化措施。

智能變電站;繼電保護(hù);過程層

智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，為提高其運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性，需要對(duì)其繼電保護(hù)措施做更進(jìn)一步的研究。想要對(duì)智能變電站繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，需要明確其所具有的特點(diǎn)，了解所需的保護(hù)裝置，在此基礎(chǔ)上來選擇有效的措施進(jìn)行優(yōu)化管理，爭取不斷提高繼電保護(hù)的效果，保證電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

1 智能變電站繼電保護(hù)特點(diǎn)

與常規(guī)變電站相比，智能變電站存在對(duì)建設(shè)智能電網(wǎng)具有重要意義，可以利用更少的資源來維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。尤其是對(duì)于繼電保護(hù)工作來說，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)措施已經(jīng)不能滿足智能變電站運(yùn)行的需求，必須要結(jié)合其所具有的特點(diǎn)來對(duì)新型技術(shù)與工藝進(jìn)行研究。

智能變電站所需繼電保護(hù)裝置具有一定特殊性，在原有基礎(chǔ)上拓寬了數(shù)據(jù)信息提供的途徑，相應(yīng)的設(shè)備安裝與維護(hù)技術(shù)也發(fā)生較大改變，需要技術(shù)人員與維護(hù)人員及時(shí)完成專業(yè)知識(shí)的更新[1]。另外，智能變電站繼電保護(hù)裝置靈活性更高，一般需要對(duì)多條線路與設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試操作要點(diǎn)與傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)生了改變，技術(shù)人員必須要全面掌握繼電保護(hù)裝置所具有的特點(diǎn)，以及其結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)試，確保繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行，維持變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 智能變電站繼電保護(hù)配置分析

智能變電站繼電保護(hù)配置方案中，主要由過程層與變電站層組成，其中對(duì)于一次設(shè)備來說，過程層配置獨(dú)立保護(hù)，如果選擇用智能一次設(shè)備，安裝時(shí)需要將保護(hù)設(shè)備設(shè)置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，或者是將保護(hù)設(shè)備、測控設(shè)備以及合并器等安裝在就近匯控柜中，對(duì)智能變電站中設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行簡化。系統(tǒng)可以利用以太網(wǎng)來完成對(duì)GOOSE與采樣值的統(tǒng)一傳輸，除了分布式保護(hù)之間數(shù)據(jù)的同步外，不選擇用IEEE1588對(duì)時(shí)，而其他系統(tǒng)均選擇用IEEE1588對(duì)時(shí)[2]。此種設(shè)計(jì)方案可以有效避免通信鏈路采樣不可靠造成的保護(hù)失效問題，提高變電站繼電保護(hù)效果。

3 智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)分析

3.1 互感器技術(shù)

在對(duì)智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)基于智能傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，對(duì)各項(xiàng)新型技術(shù)的利用效果進(jìn)行分析，爭取不斷提高各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?。?duì)于互感器技術(shù)來說，其在實(shí)際應(yīng)用中常選擇用羅氏線圈作為互感器，能夠在一定程度上提高繼電保護(hù)的效果，但是從應(yīng)用效果上來看，其可靠性比較低，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來確定是否選用[3]。

3.2 對(duì)時(shí)與同步技術(shù)

從技術(shù)性角度來分析智能變電站繼電保護(hù)，例如利用全球定位時(shí)鐘源對(duì)變電站各設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)時(shí)，并在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，通過網(wǎng)絡(luò)方式來實(shí)現(xiàn)變電站相關(guān)設(shè)備的對(duì)時(shí)操作，可以提高繼電保護(hù)中變電站層監(jiān)控與故障信息子站設(shè)備時(shí)間的精確度。

3.3 采樣值組網(wǎng)技術(shù)

智能變電站建設(shè)時(shí)選擇的大部分為電子互感器，并且完成對(duì)電流與電壓的采樣，然后通過合并單元將各單相電壓與電流進(jìn)行合并，并按照規(guī)定格式傳遞到間隔層。在變電站實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)將合并單元當(dāng)作電子式互感器重要組成結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于合并單元與電子式互感器兩者之間的通信模式并未被標(biāo)準(zhǔn)化與格式化，變電站在使用時(shí)，完全可以根據(jù)自身實(shí)際需求來制定通信管理機(jī)制。

3.4 組網(wǎng)方案技術(shù)

目前智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)用最多的組網(wǎng)方案均由網(wǎng)絡(luò)作為支持，網(wǎng)絡(luò)是用于間隔層與過程層之間智能操作信息數(shù)據(jù)傳遞與間隔層間的相互邏輯閉鎖信息數(shù)據(jù)傳輸，可以根據(jù)實(shí)際需求來確定應(yīng)用模式。

4 智能變電站繼電保護(hù)分析

4.1 過程層繼電保護(hù)

（1）線路保護(hù)。對(duì)于智能變電站來說，在對(duì)其繼電保護(hù)進(jìn)行研究時(shí)，需要將其內(nèi)部繼電保護(hù)與變電站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測聯(lián)系在一起，并根據(jù)間隔來確定單套配置方案。線路兩間隔之間之內(nèi)保護(hù)測控裝置不僅與GOOSE網(wǎng)連接完成信息的交換，同時(shí)與合并單元以及智能終端進(jìn)行連接。變電站保護(hù)測控裝置直接選擇將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給終端的方式，并不利用GOOSE來將數(shù)據(jù)傳輸給其他單元。將電子互感器設(shè)置在線路與母線之間，一旦得到控制信號(hào)命令，則會(huì)及時(shí)通過合并單元并對(duì)此進(jìn)行封裝處理，然后將控制信號(hào)傳輸?shù)絊V單元，達(dá)到變電站運(yùn)行保護(hù)監(jiān)測的目的。

（2）母線保護(hù)。智能變電站母線保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇用分布式來對(duì)相應(yīng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。以110kV智能變電站為例，采取分段保護(hù)的方式設(shè)計(jì)母線保護(hù)，保護(hù)單元與合并單元直接、智能終端直接相連，不通過網(wǎng)絡(luò)來完成信息數(shù)據(jù)的交換，來分別實(shí)現(xiàn)直接數(shù)據(jù)信息采樣與跳開閘刀的功能。并且，跨間隔信號(hào)經(jīng)過GOOSE與SV網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

4.2 變電站層繼電保護(hù)

變電站層繼電保護(hù)主要采取集中式后備保護(hù)配置方式，利用在線實(shí)時(shí)自整定與自適應(yīng)技術(shù)，達(dá)到雙重化配置的目的。在對(duì)后備保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行劃分時(shí)，可以分為兩個(gè)方面，即本變電站實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)功能與開關(guān)失靈保護(hù)，以及相鄰變電站實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)與開關(guān)失靈保護(hù)功能。如果變電站出現(xiàn)供電故障，繼電保護(hù)應(yīng)采取自發(fā)行為，及時(shí)切除故障部位，降低故障損失；如果變電站供電異常，則繼電保護(hù)裝置應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)通知技術(shù)人員進(jìn)行檢修處理，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5 結(jié)束語

為提高智能變電站繼電保護(hù)效果，需要結(jié)合其所具有的特點(diǎn)，合理選擇繼電保護(hù)裝置，以及合理規(guī)劃繼電保護(hù)配置方案，并采取合理的措施對(duì)過程層以及變電站層繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行完善，爭取不斷提高繼電保護(hù)效果，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

[1]楊超.110KV智能變電站的繼電保護(hù)分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012(08):170-171.

[2]谷磊.智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究[D].廣東工業(yè)大學(xué),2014.

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

余丁?。?987-），男，浙江義烏人，本科.