淺談智能化變電站繼電保護裝置檢測方法

朱質珊 劉龍

摘 要：隨著我國科學技術的飛速發展，國民經濟的不斷提高，變電站也由原來的自動化向著智能化的方向發展。因此，實現變電站繼電保護的智能化，具有重要的現實意義。

關鍵詞：智能化變電站;繼電保護;智能化變

現階段，電力系統的相關部門致力于實現變電站的智能化，以滿足國內各個領域對供電系統日益升高的要求。因此，實現變電站以及繼電保護的智能化，對電力網絡的智能化建設有著極為重要的意義。

1 智能化變電站技術

智能化變電站建立在智能化的設備以及控制技術的基礎之上，能夠對目前的供電網絡以及電力系統日常運行的安全性能進行實時監測，對電網運行期間存在問題的環節進行預報并準確鎖定。智能化變電站的形成依賴于一次、二次設備，通信網絡以及智能管理體系，這也是變電站實現智能化的重要標志之一。總體而言，我國的智能化變電站繼電保護技術依然處于初級階段。

相對傳統的變電站而言，智能化變電站最為突出的特點在于其所運用的智能化技術，大大降低了相關數據在傳輸方面的難度。加之智能化變電站所使用的變壓器為數字化變壓器，其自身能量的消耗相對較低，對大大降低了能源的消耗。

2傳統變電站的缺陷

2.1 不能滿足現代電力系統高可靠性的要求

傳統變電站的繼電保護和自動裝置、遠動裝置等采用的都是電磁型或晶體管式設備，這些設備結構復雜、可靠性不高，缺乏自我檢查故障的能力。一旦出現故障，都是依靠對常規二次系統進行定期的測試和校驗來發現問題，這樣的工序相當復雜，而且裝置的可靠性能差。另外維護人員在定期檢測中由于粗心弄錯了裝置，以至于隱患的狀況經常發生也。傳統的變電站硬件設備功能是獨立的，彼此間的聯系很少，設備型號龐雜，在組合過程中協調性差，也容易造成設計隱患。

2.2 供電質量缺乏科學性的保證

隨著經濟的持續發展，人民生活水平和生活質量不斷的提高，人們用電量越來越大，加上工業用電和農業用電，使得電網供電負荷加大，電網運行隨時可能出現故障。電能質量主要是通過電壓、電流強度來體現的，電壓合格與否不單單是靠發電廠調節，各變電站，特別是樞紐變電站也應該通過調節分接頭位置和控制無功補償設備進行調整，使其運行合格范圍。傳統的變電站，大多數不具備調壓手段，以至于很容易出現各種問題，一旦問題發生，不能采取有效的補救措施，且缺乏科學的電能質量考核辦法，不能滿足目前發展的電力市場的需求。

2.3 不適應電力系統快速計算和實時控制的要求

電力系統要做到優質、穩定、安全、經濟運行，必須及時掌握系統的運行狀況，才能采取一系列的自動控制和調節手段。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能，再經輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為實現這一功能，電力系統在各個環節和不同層次還具有相應的信息與控制系統，對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。

傳統的變電站主要用指示燈顯示監控操作，通過模擬式表盤來反映出模擬量瞬時值，由于缺乏科學的技術保證，大部分的歷史數據、操作記錄以及事件記錄都是靠手工完成的。這種方式不僅費時費力，而且準確性也不高，不能向調度中心及時的提供科學的運行數據。這些參數采集不齊，不準確，變電站本身又缺乏自動控制和調控手段，因此沒法進行實時控制，不利于電力系統的安全、穩定運行。

3智能化變電站的技術優勢

3.1 能夠實現變電站內信息資源共享

智能化變電站是在ICE61850標準和通信規范的基礎之上，利用智能化一次設備以及網絡化二次設備構建，從而實現變電站智能化電氣設備之間信息資源的共享、變電站自動化操作、以及變電站統一管理。利用計算機仿真技術實現智能化電網調度。引進先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，實現變電站內信息數字化、通信平臺網絡化，達到變電站內資源的共享。自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。智能化變電站各類數據從源頭實現數字化，從而真正實現信息集成、網絡通信、數據共享。在電流、電壓的采集環節采用智能化電氣測量系統，實現了電氣量數據采集的智能化應用以及常規變電站的裝置向智能化變電站轉變，為實現智能電網提供了基礎。它打破了常規變電站那種功能單一的局，改變了硬件重復配置、信息不能共享、投資成本大的困局，實現了變電站由原來分散的二次系統裝置，轉變成為信息集成和功能合理優化、整合的智能化設備。

3.2 智能化變電站系統各設備密切相連

智能化變電站系統結構間各設備間是相互聯系的，體積小、重量輕的數字化電氣檢測系統有效的將變電站機電一體化、設計理念相結合，實現智能化開關設備系統。對智能化一次設備、網絡化二次設備進行統一建模，資源采用統一的規則，變電站內及變電站與控制中心之間實現了無障礙通信，從而簡化系統維護、配置和工程實施。

3.3 起全面監測確保變電站安全運行

在智能化變電站設備能夠對變電站內起到全局監測，確保變電站內各設備安全、穩定、科學運行。在智能化變電站中，可以有效地獲取電網運行狀態數據、各種智能電子裝置IED的故障和動作信息及信號回路狀態。智能化變電站中能夠自動進行全面的監控，在設備狀態特征量的采集上沒有盲區。設備檢修策略可以從常規變電站設備的"定期檢修"變成"狀態檢修"，這將大大提高系統的可用性。

4智能化變電站繼電保護發展方向

隨著用電的不斷增加，智能電網將改變傳統的電力系統，隨著科學技術的不斷先進，大量先進技術運用到電網電力系統中，必然對電力系統繼電保護帶來重大影響。電力系統的結構不斷復雜化、智能電網的數字化、網絡化引領我國繼電保護技術是向著計算機化、智能化、科學化和數據通信一體化的方向發展。智能電網的建設是電力系統的一次重大變革，也將給繼電保護專業領域帶來歷史性的變化。隨著經濟水平的提高，網絡化與智能化的繼電保護規模將不斷擴大，不斷解決現實生活中出現的各種問題，為智能電網提供技術支撐。未來，利用數字化、智能化提高保護性能、數字化變電站條件下繼電保護的安全性、提高安全自動裝置性能、研究適應智能電網靈活控制的繼電保護新原理與新技術等等，都將成為未來繼電保護發展需要研究的核心問題。

5結語

隨著經濟的快速發展，電能源的大量消耗給我國電網運行帶來了巨大的挑戰。為了滿足人們的物質生活水平以及經濟發展的要求，轉變我國能源的消費結構，不斷引進先進的科學技術，我國電力系統上實現智能化、網絡化，從而為我國電網的安全運行提供保證，為社會主義市場經濟體制下的工業以及農業等產業的發展提供能源動力。根據國家電網的智能化建設部署，智能化變電站建設使用將成為未來變電站的主要發展方向，同時也是傳統變電站的改造方向，當然在改造和發展過程中將面臨很多問題和挑戰，就需要我們廣大技術的研發人員不斷比較、不斷探索、不斷總結經驗。

參考文獻

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