電力系統中智能變電站的繼電保護技術

黃彥婕

摘要

近些年來，我國經濟的加速發展推動了電力事業的迅猛發展，電網規模變得越來越大。作為電網中重要的組成部分之一，變電站必須安全，可靠、穩定，因為這直接影響到電網是否能正常運行。隨著計算機通信和人工智能等技術的不斷完善和發展，自動化已成為變電站繼電保護的發展方向，在變電站智能化發展中起著越來越重要的作用?；谶@一點筆者就智能變電站繼電保護自動化系統技術展開探討。

【關鍵詞】變電站 繼電保護 自動化 系統

目前智能變電站技術發展方興未艾，代表了變電站自動化技術的發展方向，是智能電網建設的重要組成部分。重點探討了智能變電站繼電保護架構體系，從而研究了智能變電站技術對繼電保護的數據信息及保護原理、繼電保護實現機制與架構體系、繼電保護的設計和調試與運維的影響。

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技術

智能變電站繼電保護中的數據采集、傳輸和處理工作主要是依靠繼電保護技術中的軟硬件條件。數字核心部件是智能變電站繼電保護技術的關鍵，數字核心部件相當于一臺小型計算機，其能夠有效的對多個變電站繼電保護控件進行高效的控制與處理；此外，模擬量輸入接口控件也是繼電保護裝置的一個重要部件，它實現了以信息采集為重要條件的計算機與外部控件的相互連接。

2智能變電站技術對繼電保護的影響

相比于傳統的變電站，智能變電站技術對繼電保護的影響，主要有以下幾個方面：

（1）由電磁式互感器轉變為電子式互感器，繼電保護源數據的性質發生了變化。這就需要對電磁互感器傳變特性設計的一些算法以及整定原則做出相應的調整和改善；還需要對電子式互感器采樣就地數字化可能造成的數據同步、延遲等問題進行評估。

（2）二次信息的網絡傳輸代替了傳統的二次電纜硬連接，改變了繼電保護數據的傳輸方式，二次信息的網絡傳輸實現了設備的信息共享，使跨間隔保護更加便捷，能夠實現繼電保護的跨間隔以及跨電站；另外，網絡化傳輸提升了數據保護的實時性和可靠性。

（3）繼電保護數據的處理和利用方式發生了變化：智能變電站中，IEC61850的應用實現了不同設備間的互聯、互通、互操作甚至是互換，這就促成了IED設備和二次信息的分離。

3電力系統中智能變電站繼電保護技術分析

3.1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。

3.2變壓器繼電保護

在智能變電站內，變壓器繼電保護的主要功能就是保護相關元件。在變壓器繼電保護裝置內，在后備部分安裝中，集中安裝模式最為合適，這種安裝模式的選取，可以促進繼電保護在智能變電站中發揮最大的保護作用。在運行過程中，變壓器繼電保護的核心模塊是非電量保護，這種保護模式要求其與電纜進行連接，此外，還要與繼電保護裝置進行連接。在運行過程中，如果變壓器收到不良因素的影響，非電量保護模塊就會自動切入跳閘狀態，并發出跳閘指令，及時有效的緩解由于不良因素的干擾而可能造成的線路故障，確保變壓器安全、穩定的運行，同時保證線路安全。

3.3過流電限定保護

智能變電站在運行過程中，由于受到電流過載因素的影響，容易造成電力系統外部斷路，這種超負荷電流能使外部發生故障導致跳閘。因此，需要在電力系統智能變電站中采用過流電限定的方式對電路進行保護，如果發生超負荷電流現象，則能夠及時向變電站智能終端發出警報，同時由智能系統對其進行有效的保護措施，從而提升繼電保護系統的穩定性和可靠性。

4結語

隨著智能變電站技術的不斷發展，智能電網的自愈特征將會對繼電保護的選擇性、可靠性、速動性、靈敏性提出更高的要求，對常規繼電保護的配置方法提出更高要求。同時科技的發展為智能電網繼電保護提供了更高的技術保障。社會的發展和科技的進步也對繼電保護提出了更高的要求，智能電網的設計與建設受到了深刻的影響。智能電網的出現和普及將極大地改變傳統電力系統的形態，繼電保護技術隨著各種新技術的運用而面臨革新，靈活的運行方式和變化的設備特性都是繼電保護的必須面臨的挑戰。作為電力系統發展的必然趨勢，人們必須加快對智能電網的研究和推廣，從而實現“堅強智能電網”。

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