220kV智能變電站的繼電保護及自動化系統設計的研究

周仕新

摘要：現如今配電網的功能正不斷完善，智能電網已經形成三級電網體系，覆蓋城市、鄉鎮和農村。基于此，文章研究220kV智能變電站的繼電保護及自動化系統設計相關內容，分析繼電保護裝置的原理和功能，探索220kV智能變電站繼電保護應滿足的要求。希望文章的觀點能為關注此話題的研究者提供參考意見。

關鍵詞：繼電保護裝置;智能化技術;功能設計

中圖分類號：TM77

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0063-02

0引言

南方電網提供的電力服務覆蓋農業、工業和社會群眾的日常生活，不同等級的電力資源要求變電站建設實現智能化控制。光電信息、微電子集成、網絡通信技術共同構成智能變電站，建設變電站還需要用到自動測控設備和智能變電站架構設計體系，構建智能變電站繼電保護系統，實現自動化運行。

1220kV智能變電站的繼電保護

1.1繼電保護裝置的原理和功能

當電力系統出現了不正常的運行情況，系統會自動檢測，給出發生故障的原因。保護裝置發出報警信號，將出現故障的部分隔離開來，實現對電力系統的有效保護。在發生意外時，繼電保護裝置能保證電力系統的重要元件不受破壞，降低電力系統運行損失。如果電力系統在運作的過程中出現了異常情況，而發生故障。繼電保護裝置就會發出異常工況信號，值班人員采取緊急措施，防止變電站發生事故。有了繼電保護系統，故障部分能夠在短時間內得到有效切除。避免故障發生對電力設備產生不利影響，保證相關地區能持續正常供電。分析繼電保護裝置的運行情況，總結繼電保護裝置的主要功能。首先，繼電保護裝置有區分功能，判斷電力系統中的元件是否處于正常的運行狀態。其次，對比電氣物理量的變化情況，獲得電力系統的功能原理。電力系統的正常運行和發生故障之后，兩種情況～下的物理量有很大差異。對比繼電保護系統的電流、電壓、相位角、測量阻抗，判斷是否有故障發生。故障的情況不同，采取的繼電保護措施也有差異中。

1.2220kV智能變電站繼電保護應滿足的要求

220kV智能變電站繼電保護應滿足的要求體現在三方面，首先是可靠性，繼電保護要保證高度準確安全，變電站在正常運作的情況下，繼電保護不會產生動作，正常工作也不會受到影響。當變電站發生故障，繼電保護裝置的可靠性就會有所體現。此時繼電保護裝置會在第一時間內做出相應措施，相關工作人員收到警報后，實現對電力系統故障的有效控制。其次是繼電保護裝置的靈敏性，如果智能變電站設備或者是線路出現了故障，繼電保護裝置能及時判斷系統發生的故障。當系統發生故障在繼電保護裝置的作用下，系統受到的影響會大大降低，線路也不會受到材料的不良影響。通過分析故障的特征，繼電保護裝置給出最為恰當的措施解決故障，避免220kV智能變電站出現不受控制的情況。最后是檢測性特征，繼電保護裝置判斷系統的故障，使得故障的范圍得以最大限度的縮小。保證故障的切除完成之后所產生的破壞作用能降到最低。

2220kV智能變電站的繼電保護自動化系統設計

2.1系統功能設計

設計變電站的繼電保護系統需圍繞變電站的主體功能，完善管理配電網電能生產和輸送管理功能。提升監控各種安全數據指標的能力，使得電力能源能夠獲得有效傳遞和保護（2]。依照國際、國內電力行業的技術要求和參數設計系統功能。完善功能，縮減其他功能的冗余部分。保證設備能快速處理各種問題，同時也具備良好的數據分析存儲能力。如某電力企業設計并研發智能變電站繼電保護系統，使用的開發軟件是SQLserver2010和Access2010后臺數據庫，系統的運行環境是WindowsXP/7/8/10，研發的系統是C/S。自動化系統對硬件環境沒有很高的要求，通用的工作站和筆記本式計算機就能滿足。系統要實現多窗口操作界面功能，此外還有數據采集、數據分析、預警提示、工作記錄存儲、控制設備開關的功能，實現對數據模型的有效分析。設計智能變電站保護系統共包括3個層面，分別是過程層、間隔層、變電站層。其中間隔層的構成有檢測結構和數據收集層，數據收集層存在于智能化控制系統指揮功能之間，幫助控制臺實現對一次設備的閉鎖指令。

2.2綜合應用多項技術

變電站在運行過程中需要完成智能化工作，必須要對電路實現基本的保護，此外還要融合智能化技術，收集并處理大量的數據信息，這是實現智能化管理的基礎條件。繼電自動保護要求設備能計算正常運行參數、故障運行參數、安全保護數據。所以智能變電站有必要引進大型服務器技術，同時這也是智能化發展的主流趨勢，而小型化計算也能有力推動變電站數據計算和空間設計的發展（3]。在目前的發展階段中，大規模智能電網正蓬勃發展，對電網的保護已經不能僅僅依靠單個繼電保護裝置，要想適應當前電網的智能化發展需求，就應該建立網絡化的智能技術繼電保護。建立的繼電保護自動系統體現網絡化、智能化能明顯加快系統的傳輸速度。科學分析出現故障的原因，并找到發生故障的位置，提高檢測技術的準確性，加快處理信息的速度。與電子技術相結合，實現對變電站的分類管理，對電力計算機繼電保護裝置實現聯網運行管理。

3結束語

在智能變電站功能不斷完善的背景下，電力系統變電站繼電保護自動化技術和自動化系統設計受到廣泛關注。健全變電站繼電保護自動化系統，實現對南方電網的智能化管理，增強管理的科學化、規范化特征，優化管理效果，改革南方電網管理模式，促進電力建設為國家發展和人民生活提供優質服務。

參考文獻

[1]王家永，魏錐，許凱.220kV智能變電站的繼電保護及自動化系統設計探討[J].南方農機，2017，48（24）：97.

[2]朱海兵，宋亮亮，劉筠，等.智能變電站繼電保護及自動化系統綜合標準化研究與建設[J].智能電網，2017，5（9）：860-866.

[3]王益民.堅強智能電網技術標準體系研究框架[J].電力系統自動化，2010，34（22）：1-6.