探析220kV智能變電站繼電保護及自動化系統設計要點

馮建濤

摘要：在新時期下，人們對于電力的需求在不斷的增加，我國電力建設在不斷的成熟，增加了220kV智能變電站的建設規模，在智能變電站中繼電保護和自動化系統應用非常廣泛，有效保證了系統運行的穩定性和可靠性，同時還有助于提高最終的經濟效益。因此相關部門需要認真的分析智能變電站繼電保護和自動化系統的設計要點，基于此本文進行了深入性的論述。

關鍵詞：220kV;智能變電站;繼電保護;自動化系統;設計要點

一、220kV智能變電站的特點

在進行220kV智能變電站繼電保護和自動化系統設計之前需要明確智能變電站的特點，以此來為后續工作提供重要的基礎，智能化變電站屬于電力系統朝著新型方向而發展重要基礎，融入了現代化的網絡技術和光電技術，滿足信息之間的交互，并且在變電站中同時投入大量新技術和新設備，更加精準性的完成數據的采集。同時還可以解決在故障事故反應方面不靈敏的問題，智能化變電站的保護裝置具備設計統一性的特點，例如在保護裝置中采取的統一通信規范，涉及到的設備行為和設備描述都遵循相同的通信規范，通過這一方式能夠優化整體信息，數字化對接模式。同時在相同信息規范下能夠融入相對應的保護裝置，解決在以往保護裝置信息銜接方面不緊密的問題，全面提高整體的故障處理效果。在智能化變電站中智能化程度非常高，通過數據采集和信息調用能夠做好資源的科學分配，解決在以往工作中的弊端，同時也可以摒棄以往的技術模式，采取電子互感器的方式完成信息數據采集以及傳輸，在數據采集方面的速度得到了全面提高。在智能化變電站中不需要融入保護裝置中的復雜回路，而是采取大量光電通信技術降低電纜使用數量，同時也可以簡化整體設備運行模式。在智能變電站通過管理機制的優化調整，為后續報警功能的調整以及創新提供重要的基礎。最后，系統還可以做好設備運行全過程的全面監控，提供強大的數據支持。在后續管理中做好變電站的維護改造，滿足數據延伸方面的要求以及標準，以此來提高整體的運用效果。

二、220kV智能變電站繼電保護系統

（一）信息的收集

在進行智能變電站繼電保護系統設計中，要做好信息的搜集，以次來為后續工作提供重要的基礎。智能變電站屬于以網絡通信為基礎的收集模式，通過測定相對應的數據來幫助電網建立更加具備自動化和智能化的優勢，智能變電站能夠快速完成數據的多方位采集之后再完善后續的維修模式，特別是隨著我科技水平的不斷提高，越來越多新技術融入其中，并且朝著數字化和智能化的方向而不斷的發展，各方面取得一定的進步。相比以往的變電站來說，能夠通過電子互感器來收集電壓和電流信號，以此來滿足自動化運行的要求。在智能變電站中要遵循行業的建設要求，通過間隔層和站控層的設置，完善整體自動化控制系統，并且配合著電子互感器和交換機等網絡接口來起到良好的保護作用。在繼電保護裝置中收集到的數據可以發送相對的命令，完成斷路器跳閘和合閘動作，并且相關設備的運行數據也可以錄入到平臺中，為后續的數據反饋提供重要的基礎。所以在實際工作中需要通過數據采集功能的優化來提高繼電保護的工作水平，從而使繼電保護工作效率能夠得到全面的提高，滿足智能化和自動化的建設要求。

（二）系統架構

在系統架構方面可以采取直跳式的工作方式，先進行繼電保護設備信息的采樣，之后再采取光纖來完善電網的支路。其次在后續工作中可以采取網采直跳式，根據網絡的特征共同的組成一體化的組網模式，可以直接進行設備的保護，之后再通過網絡管理的方式做好跳閘動作的科學管理，避免對后續運行造成一定的影響。最后可以采取網采網跳式，這一方法和跳閘方式存在一定的差別，主要是通過智能化技術來完成整體的管理目標，并且還可以進行網絡運行模式的自動化控制，避免對后續的運行造成一定影響，逐漸提高整體的系統架構實施效果。在智能變電站中，所有的組件包含了電子互感器和交換器等等，在互感器方面，傳統互感器主要是通過電磁變壓器而實現的，在新型互感器中通過微電子來取代以往的設備應用模式，主要優勢是測量精準和體積小可以用于不同設備的檢測以及信息的感知。在合并單元中要進行過程層的信息傳輸之后，再確定信息接收的時間，做好變壓器所傳輸信息的標記之后，再將數據傳送到繼電保護裝置中，在具體應用時接口裝置要以以太網為主要的接口，配合著先進的光電技術改進設備的使用模式，加快信息傳遞的速度，另外還可以運用數字化技術采集站內的相關數據相應設備，要根據電網調度自動化滿足后續的運用要求，并且配合著微機保護形式快速的完成數據的采集，將保護和控制工作相互的結合，提高整體的運行效果。

三、自動化系統的設計

（一）現有技術的改造

在現有技術改造方面要注重傳輸技術合理利用，避免出現信息流通不通暢的問題，而影響系統的正常運行，在實際控制時為了提高電力傳輸的效果，要采取母線傳輸改進這種原則，做好傳輸電壓的科學保護，避免在母線運行時存在諸多的影響因素。為了提高繼電保護裝置的科學性和有效性，在實際工作中需要根據繼電保護容錯的相關要求，考慮在設備裝置運行時的一些故障問題，避免系統出現崩潰的情況。在實際設計時需要提升適當的指標，例如可用度和聚動率等等，為了使繼電保護裝置可靠性能夠能夠全面提高，在實際保護控制中要先進指標的科學運算，重視設備的輔助性管理。可靠性管理對于繼電保護裝置的要求較高，在實際管理時要做好不同型組件的科學協調，逐漸的完善整體的設計方案，從而為后續的運行奠定堅實的基礎。

（二）故障信息生成

由于智能變電站中包含的系統具有復雜性的特征，如果在某個環節存在偏差，那么會影響設備的正常運行，因此在實際工作中需要通過自動化系統來完成故障信息的生成任務，以此來提高整體的管理效果。在智能變電站中要進行歷史操作信息的科學調整和完整性的記錄，根據數據文件的情況來確定節點的信息，其中包含了故障文件和中間節點文件等等。在繼電保護中需要根據不同的裝置記錄情況開展后續操作。在后續工作中，需要根據中間節點的文件差異性來獲得有關繼電裝置的邏輯信息，同時還要根據故障的信息進行完整性的記錄，清晰的顯示在中間節點文件中，之后再通過可視化的方式構建與之匹配的關系圖，再根據實際情況和顯示特征分析故障的特點以及解決措施，以此來提高技術的運用效果。

（三）在線監測技術

在技術實施時，首先要根據系統運行的特點來獲取間隔模型和邏輯節點，更加快速完成信息的采集，之后再進行采樣工作，提高整體的監測效果。配合著雙重化的保護裝置做好打包監測，以此來提高整體的維護效果。在信息傳輸方面要根據光纖和端口之間的連接點進行信息的傳輸，之后再根據交換的路徑形成線路回環。在核心保護方面要根據相關結構圖和資料研究來確定節點之間的距離，通過性能保護功能優化系統的運行模式，并且還可以配合著雙重化的配置裝置，做好軟件啟動動作的全面保護。

結束語：

在220kV智能變電站中完善繼電保護和自動化系統有著突出和作用，因此相關技術人員需要明確核心技術方案，確定模擬變量的結果，同時還要根據不同設備的運行情況來獲取精準性的數據，將故障控制在可控制的范圍中。通過信息傳輸做好各個節點的管理，以此來優化整體的系統運行模式，從而使我國智能變電站能夠獲得蓬勃性的發展。

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