電力系統中智能變電站繼電保護技術分析

沈潔 張鷹 陳敏

摘要：智能變電站是智能電網建設的核心環節，基于以上背景和思考，有必要開展對智能變電站新技術條件下繼電保護的新原理、組織模式、架構體系的研究，解決智能變電站技術發展、實施及推廣過程中關鍵性技術要素和難點，滿足電網安全穩定運行對于繼電保護專業的要求，確保繼電保護專業技術發展方向的正確性、科學性以及前瞻性。本文對電力系統中智能變電站繼電保護技術進行分析。

關鍵詞：電力系統；智能變電站；繼電保護技術

近些年來，在科學技術水平不斷提高的過程中，繼電保護技術發展迅速，在實際應用中也取得了非常顯著的研究成果，特別是在智能變電站繼電保護上面，繼電保護技術所具有的作用更加明顯。因此，本文結合智能變電站繼電保護特征優勢，深入研究了在智能變電站內繼電保護技術應用存在的問題，進而優化智能變電站繼電保護技術，這對智能變電站發展具有非常重要意義，可以有效降低不良因素對智能變電站的影響。

1智能變電站技術及繼電保護技術

l.1智能變電站概述

一般來說，我們所說的智能變電站技術是指：一種利用數字化和自動化技術確保變電站信息實現高效采集與傳輸的技術，作為我國電網建設發展的重要方向，智能變電站技術促進了協議統一化、信息網絡化、設備智能化、運行自動化以及網絡化的有效實現。通過運用智能變電站技術，工程造價得以有效降低，傳統變電站電磁互感器相關問題也得到了有效解決，電力技術實現了新的發展。相關研究表明，智能變電站包含了三個層面：過程層、間隔層以及站控層，只有將這三個層面建立起相應的數據連接通道，才可以實現數據的同步，而確保數據穩定的關鍵在于變電站中的過程層。

1.2智能變電站繼電保護

針對于電力系統中出現的故障進行自動處置，來保證電力系統以及電力設備元件的正常運行。智能變電站繼電保護技術，可以很好的保證智能變電站內的正常運行，具有數據同步化的特點，以及數據采樣異常的處理等優勢。在智能變電站中對于繼電保護裝置要求能夠在第一時間進行故障判斷和處理，需要具有自主選擇性，即對于故障能夠進行正確的判斷，并將其進行切斷；靈敏性，是指電力系統的電氣設備在發生故障時候，繼電保護裝置的反應速度。繼電保護系統的組成部分有：電子互感器、合并單元、智能終端、交換組。在智能變電站內繼電保護系統是在發生故障時候，被保護設備在可以及時的從電網中分離出來，另外，還可以對于智能變電站的設備進行實時監控，一旦發生非正常運行就會發出報警信號，以便工作人員及時的進行維修。

2智能變電站繼電保護原則

對于智能變電站繼電保護技術的研究，必須要滿足幾個要求：第一，繼電保護技術的應用，必須要具備可靠性、選擇性、快速性以及靈敏性特點，提高繼電保護的安全性，能夠針對電網運行中存在的故障進行分析，并迅速進行解決。第二，對于110kV及以上高電壓級別變電站，如果雙母線與單母線分段接線形式有特殊要求時，應該選擇安裝電子式電流電壓互感器。第三，對于110kV及較低電壓級別變電站在安裝繼電保護保護裝置時，可以選擇用集成安裝的方式。其中，對于主變壓器來說，應該對各側合并單元進行冗余配置，剩余各間隔之間合并單元應進行單套配置。第四，控制好繼電保護與監控、調度之間關系，滿足數字化以及遠程控制變電站運行的要求，提高各級調度技術支持系統之間的聯通性，保證電網能夠安全、穩定、經濟的運行。

3智能變電站繼電保護技術幾個問題

3.1錯綜復雜的數據連接造成穩定性降低

智能變電站的繼電保護技術實現了運行的自動化和控制化，由于連接的電力電子設備較多，而對于環境的敏感性較高，給繼電保護的穩定性造成影響。特別是受信息同步、電磁兼容性等因素的影響，數據連接的容易出現不穩定性。

3.2智能化水平低

我國目前大多數智能變電站都是由原來的傳統變電站改造而來，在具體的運行過程當中需要大量的設備，對于設備資源的消耗量也非常之大，這邊在一定程度上降低了變電站的智能化水平，有時候還會導致智能化技術沒有達到最初建設的要求。設備和設備之間通常都會存在一些智能化連接口，可是有雨設備和連接線通常情況下都是由不同廠家所生產的，這便導致連接線和端口之間可能存在一定的不兼容性，嚴重影響著智能變電站運行過程的安全性，而且想要對其不兼容現象進行檢查也存在很大的難度。

3.3電磁設備易受環境干擾

現階段，電子互感器在智能變電站得到了廣泛應用，但是這些電磁設備很容易在具體應用過程中受到外界環境的干擾，這也使得這些設備在相關測量工作中存在一定程度的誤差，從而對測量數據的可靠性產生一定的影響。從我國當前電磁設備的應用狀況來看，一些智能變電站就地采用了變電站以往的電磁設備，由于安裝過程存在一定的困難，有時候會因為技術水平的限制而影響安裝過程，同時也造成了技術資源的浪費，而這與智能電網的節能原則是完全不相符的。

4電力系統中智能變電站繼電保護技術分析

4.1線路繼電保護技術

在智能變電站繼電保護內，線路繼電保護具有非常重要的地位，對于線路安全具有十分重要的意義。在線路繼電保護實施中，應該實時監控智能變電站的運行狀態，隨時了解智能變電站的運行情況，一旦出現故障，監控系統能夠立刻發現并作出預警，繼而，相關工作人員可以及時采取對策進行處理，保護線路安全。如果條件允許，還可以根據實際情況在智能變電站線路上安裝測控裝置，該裝置的主要功能就是對智能變電站運行狀態進行檢測，然后將測控數據傳輸到網絡體系內，繼電保護會對監測數據進行分析，然后根據結果，對智能變電站下達具有針對性的繼電保護指令，控制線路的正常運行。

4.2變壓器繼電保護

在智能變電站中變壓器繼電保護承擔著過程保護職責。在變壓器繼電保護裝置中，在后備部分安裝中可以采取集中安裝模式，從而在智能變電站內充分發揮出變壓器繼電保護的保護作用。在變壓器繼電保護運行時，核心模塊為非電量保護，非電量保護模式需要與電纜相互連接，同時和繼電保護裝置相連。在變壓器運行過程中如果遭受到不良因素影響，非電量保護模塊就會跳閘，傳輸跳閘指令，可以有效緩解智能變電站在不良因素干擾下所需要承受的壓力，保證變壓器可以安全穩定的運行。

4.3系統過電流限定保護

智能變電站在運行的過程中，如果出現電流過載的情況，則很容易由于外部斷路而出現電流超負荷現象，盡管出現這種現象的電流大小和正常狀況下的電流沒有太大的差別，卻會由于外部產生故障而引起系統跳閘，進而影響繼電保護系統可靠性，所以針對這種情況，在系統配置重要需要限定電壓延時，對每一個變電線路中的點流量進行準確的測量，這樣一旦出現超負荷電流則系統會及時的發出警報信號。

結束語：

隨著科學技術的不斷發展和完善，智能電網已經逐漸開始成為電力系統的主流。作為智能電網的核心，智能變電站技術能夠將通信技術、信息技術、遙感技術等全方位融合，對智能變電系統中的各項指標進行檢測，形成信息化、智能化、網絡化數據傳輸，全面提升了智能電網的安全性、可靠性和有效性，對智能電網的發展具有至關重要的意義。

參考文獻：

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