數字化變電站繼電保護技術探析

摘 要:分析了變電站繼電保護系統的裝置內容以及數字化變電站對繼電保護系統提出的新要求，引出了解決數字化變站中實現繼電保護系統的新技術。可以提高系統的可靠性和提高電力運行的效率。如此，需要培養相關供電系統繼電保護專業人才。

關鍵詞:數字化變電站繼電保護技術分析

中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(a)-0042-01

在電力系統中，數字化變電站在不斷創新和發展。數字化變電站的理想模式是:在變電站內，均實現一次電氣設備、二次電子裝置的通信數字化，并實現統一的全站數據通信和數據模型平臺，并在此平臺上完成智能裝置間的互相操作性。

1數字化變電站簡述

數字化變電站的涵義是:變電站所有信息的采集、輸入、編碼處理和輸出均由全部以往的模擬信息轉換成數字信息，并形成與之適應的系統和通信網絡。數字化變電站有以下幾個特征:數字化的數據采集;分布化的系統分層;緊湊化的系統結構;標準化的系統建模;網絡化的信息交互;集成化的信息應用和狀態化的設備檢修。數字化變電站有六個主要優點:(1)所有功能共享同一信息平臺，重復投入設備情況不再出現。(2)無飽和、高精度測量、無CT二次開路。(3)簡單化二次接線。(4)電纜被光纖取代，優越的電磁兼容性能。(5)信息傳輸通道實現自檢提高了可靠性。(6)自動化的管理。

2數字化變電站繼電保護技術

2.1 數字化變電站繼電保護裝置

數字化繼電保護裝置原理是利用電子互感器采集數據，數據在互感器內通過光纖利用光數字信號將數據傳到低壓端，在MU(合并單元)處理后，得出符合標準的數字量輸出。數字化保護裝置由光接收、開入、中央處理、出口四個單元以及人機和通信接口等。

隨著繼電保護裝置的不斷發展，電力系統在快速、可靠、選擇和靈敏性上對繼電保護技術提出了新的要求。

2.2 數字化變電站提升了繼電保護運行能力

基于IEC 61850的數字變電站，因二次電纜少，如果在采集交流信息不重復、不提高硬件設備的基礎上，相應功能分布于間隔的保護單元，實現網絡化備自投、母線保護和低壓低頻減載的功能，基本能消除繼電保護運行能力限制因素。處理裝置缺陷，可采用數字量真實反映系統的一次電氣量情況，提高集成度，增強抗干擾能力;通過自動化在線監測、檢修，將穩定裝置運行。利用光纜，減少系統元件數量，并實現元件自檢監視功能，提高了繼電保護經濟和可靠性。

2.3 繼電保護技術面臨的挑戰

微機化趨勢的繼電保護裝置有效利用了先進半導體處理器技術。運用健全的存貯能力、快速的運算能力以及各種優化的算法，結合模數轉換、大規模集成電路、數字濾波和抗干擾、成熟的數據采集等技術，提高了系統響應速度和可靠性需要更大程度得到提高的繼電保護性能對該繼電保護技術提出了新的挑戰。

2.4 數字化變電站中新興繼保技術的應用分析

(1)智能化繼電保護測試儀。隨著推廣與應用IEC61850標準，智能化變電站的投入運行變得越來越普遍化，數字化測試設備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢。DRT-802測試儀(許繼研制)支持GOOSE收發、IEC 61850-9-1/9-2、開入開出及輸出小信號模擬量，實現了數字化變電站對任意電壓等級的繼電保護裝置測試。

(2)全數字化變電站的動態仿真系統。具有數字化、信息化、自動化、互動化特點的數字化變電站，是建設智能電網的重要部分。國內目前不同模式的數字化變電站，因無法有效檢測繼電保護二次設備的性能，全數字化變電站的設備檢查和監測功能無法實現。

全數字化變電站的動態仿真系統，研究數字化變電站的通訊組網途徑與電子互感器的工作原理，開發出了全數字化變電站的動態仿真系統硬件，實現故障錄波器與仿真系統軟件開發人性化界面操作，檢測了線路、變壓器及母線保護的性能技術。仿真模擬全數字化變電站的操作演習、運行方式及事故狀態得以實現，為繼電保護設備、自動綜合測控系統、故障錄波設備、智能儀表等二次設備輸出了仿真模擬的信號源;實現電網測控系統動態閉環測試，對提高電網穩定安全的運行，降低電網事故具有重大意義。

3結語

我國需要建立起統一自動化、網絡化的強力智能電網系統，并明確提出分階段逐步推進發展智能電網的戰略決策和接下來的十年對強大的智能電網的規劃建設。數字化變電站是建設智能電網的前提基礎。然而數字化變電站這個系統工程的建設，對繼電保護技術提出了更多先進高標準的要求，因要達到全數字化的水平，還面臨著許多問題。因此需要建立實力型的繼電保護專業隊伍，提高繼電保護技術人員的工作技能，結合各區實際供電情況，發展創新繼保技術，確保電網穩定安全運行。

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