數字化變電站繼電保護適應性研究

黃芬蘭,洪　瑋（河南神火鋁業(yè)電力公司,河南　永城　476600）

數字化變電站繼電保護適應性研究

黃芬蘭,洪瑋
（河南神火鋁業(yè)電力公司,河南永城476600）

隨著科學技術的發(fā)展，數字化變電站的應用逐漸推廣運行。在電力系統(tǒng)不斷完善的過程中，變電站繼電保護適應性問題受到了高度重視。基于此，本文首先闡述了數字化變電站的概念，其次對數字化變電站繼電保護裝置的特點進行了分析，在此基礎上對數字化繼電保護適應性進行了研究，最后建立動態(tài)模擬測試方案。

數字化；變電站；繼電保護；適應性；研究

0　前言

隨著社會主義經濟的發(fā)展，人們對低壓配電系統(tǒng)供電的各方面性能提出了更高的要求，基于信息技術的發(fā)展，繼電保護裝置逐漸被廣泛的應用到數字變電站之中，而且取得了良好的效果。數字化變電站采用了先進的數字化傳輸以及處理技術，能夠有效的提高變電站的可靠性，但是，通過對當前數字化變電繼電保護裝置的分析，其在應用的過程中存在著一系列的問題，致使無法滿足當前繼電保護裝置的實際要求，進而也就無法滿足當前電力系統(tǒng)運行的需求，如何解決這些問題成為當前電力企業(yè)所面臨的一大挑戰(zhàn)。

1　數字化變電站的概念

數字化變電站指的是將變電站在進行數據信息處理的時候，首先將模擬的信息與數字進行轉換，同時還能夠完成信息共享。數字變電站擁有著智能化的一次性設備和網絡化的二次設備。因此變電站可以建立統(tǒng)一通信，并且能夠實現結構的緊湊性和多層次分布應用。數字化變電站系統(tǒng)設計的時候滿足結構的緊湊性、分層的分布化以及應用與采集的數字化，進而實現電力系統(tǒng)自動化的運營管理模式。

2　數字化變電站繼電保護裝置的主要特點

2.1保護裝置硬件的特點

數字化繼電保護裝置所采用的是微處理器，其構成為數字電路，且可選擇接口增多，進而功能更加豐富，與此同時，數字化繼電保護裝置依靠電子式互感器進行數據的收集，所實現的是數字信息量，這就改變了傳統(tǒng)繼電保護裝置依靠專門數據單元所進行的模擬數據量的采集方式，確保了信息量的安全性與可靠性。

2.2保護裝置接口的特點

數字變電站裝置繼電保護的時候其主要是依靠電子傳感器進行相關的數字信息收集，其能夠對所收集的信息進行相應的處理，然后將處理后的信息通過自身內部的光纖傳輸到低壓端，進而再通過合并單元的轉化將具備著正確格式的信息輸出。此過程中由于其所采用的光纖傳輸模式為合并單元，這就大大的降低了模數轉換工作量。

3　數字化變電站繼電保護適應性分析

3.1電子互感器適應性

由于數字變電站選用的電子互感器的類型其由于選取的功能不同，造成了選取的方式不同。而電子互感器的主要功能根據其具體的類型可以分為兩個種類：一類為無源式電子互感器，另外一類是有源式電子互感器。而根據其具體的原理不一樣，則可以分為基于Rogowski線圈原理電子互感器，基于光學原理的互感器，從不同的電子互感器得出不同的商家生產的型號也是不一樣。由于廠商的差異性，造成了生產的型號差異性，更會導致后期維護和修理的時候必須也會存在著差異性。若互感器在量程存在著差異性，那么就要考慮其輸出量的上限和下限是否存在著不同，否則就可能造成互感器出現穿心畸形。所以，若使用互感器進行量程測量，那么就需要預計其量程的輸出范圍，即使是同一量程也要考慮其差異，從而達到對繼電保護器的妥善保護。所以，要想從根本上避免此種由量程所造成的影響，首先就需要在運行數字變電站之前，盡可能選取同一廠商的相同批次的產品。其次，在延時差異上，要想從根本上避免出現因為測量延時誤差所造成的影響，對于數字變電站的繼電保護裝置進行量程測量，需要進行嚴格執(zhí)行測量步驟，并且還要進行嚴格審查，盡可能減少誤差，同時實現對相應保護裝置延時補償。

3.2對過程層網絡與電子式互感器動作實時性的適應性分析

與傳統(tǒng)繼電保護裝置相比，采用過程組網方式繼電保護裝置的變電站動作時間要相對較長，而只有繼電保護動作時間越短，那么其造成的制動面積也會越小，此時繼電保護裝置的穩(wěn)定性也才越高。數字變電站進行繼電保護裝置產生動作時間的原因分析，首先需要對于保護裝置的延時、電子互感器處理信息和網絡延時進行分析。所以，要想實現當前數字化保護裝置動作的實時性，就需要針對繼電保護的算法進行改良、降低互感器處理信息所耗時間、優(yōu)化過程層網絡結構的設計等。

3.3數字化變電站繼電保護與電子式互感器的采樣同步問題

在數字化變電站繼電保護中，所應用的是網絡設備與電子式互感器來實現對數據的傳輸與處理，在傳輸的過程中會出現延時的現象，加上網絡設備與電子式互感器在使用方面存在著差異性，也會出現因傳輸數據時序上的差異所導致的采樣不同步的問題。因此，針對在運用數字化變電站時所面臨的這一重要問題，需要采取如下措施以實現采樣同步：首先，要配置統(tǒng)一的外部時鐘源；第二，合并單元插值計算；第三，以繼電保護裝置作為電子式互感器數據采集的同步源。

4　數字化變電站繼電保護動態(tài)模擬測試方案

在數字化變電站繼電保護適應性這一問題上，其解決成效主要取決于系統(tǒng)內部設備的同步工作。因此，為了實現系統(tǒng)內部各設備的協(xié)調性，本文將對繼電保護進行動態(tài)模擬測試，在確保模擬測試的針對性的同時，以充分的發(fā)揮模擬測試的作用。數字化配電站繼電保護測試需要包括以下內容：首先，根據要求對特定電網系統(tǒng)中的數字化變電系統(tǒng)進行模擬；第二，模擬典型組網方式；第三，模擬各種電氣故障，并測試故障時數字化繼電保護系統(tǒng)的性能；第四，模擬電子互感器可能出現的異常情況，并測試出數字化變電站繼電保護的運行性能。

5　總結

綜上所述，基于信息技術的發(fā)展，數字化變電站繼電保護適應性不斷得以完善，在實際的應用中也逐漸發(fā)揮出自身的應有作用，從而為數字化變電站繼電保護應用的普及奠定了基礎。雖然當前關于數字化變電站繼電保護的應用中依舊存在著一些問題，但是隨著科學技術的發(fā)展，此類問題必將能得到一一解決，從而在實現數字化變電站繼電保護的可靠性、安全性與適應性的同時，發(fā)揮出其最大的經濟效益。

[1]羅柱,先偉.淺析數字化變電站的繼電保護技術[J].科技天下,2010,5(08)：133-134.

[2]劉國偉.數字化變電站過程層組網技術的探討[J].科技與生活,2011,24(10):38-41.