智能變電站繼電保護優化配置策略分析

郭　拓（國網湖北省電力公司十堰供電公司,湖北　十堰　442000）

智能變電站繼電保護優化配置策略分析

郭拓
（國網湖北省電力公司十堰供電公司,湖北十堰442000）

電力資源的廣泛利用，對于智能變電站的要求越來越高。本文首先對電力繼電保護的原理和作用進行論述，對于當前智能變電站中與繼電保護相關問題進行探討，然后提出這類變電站中繼電保護裝置的優化配置策略， 希望能夠引起相關人士的重視并進行深入研究。

智能變電站；繼電保護；配置策略

電力能源作為與人們生活息息相關的一種重要能源，從電被發現至今，人們就一直在研究如何更好的使電服務于生產與生活。當前，在社會生產的各個領域，對于電力這種重要資源的依托度不斷增加，使得我國的電力資源的消耗量不斷增長。當前，智能變電站相繼被建成投入使用，大大改善了人們的生產生活水平，在智能變電站發揮作用的過程中，也存在一些問題需要我們進行解決。這些問題中就包括如何在現有的技術水平下，保證變電站的變電過程更加智能化，如何有效的降低新時期電力輸送過程中存在的問題，保證在電網系統出現故障時，電力供應部門也能及時發現問題并快速排除隱患，保證供電安全。當前，繼電保護裝置的出現和在電網系統中的應用，為解決這些問題提供了一種高效便捷的途徑。由于當前繼電保護技術不斷取得新的突破，加上良好的繼電保護裝置的檢測和維修技術，為上述幾個問題的解決提供了強有力的保證。在變電站智能化運行過程中，對繼電保護裝置進行合理的配置，使電網能夠高效快速的為人們的生產生活服務。本文對新時期電力繼電保護的原理與作用進行分析，然后分析了智能變電站繼電保護的優化配置策略，希望相關電力企業的智能變電站在運行過程能及時發現并處理電力繼電保護裝置，保證新時期電力的平穩供應。

1　變電站與繼電保護技術

在電網的運行過程中，繼電保護發生的作用就是在電網發生事故時，以最快的反應速度將故障點進行隔離，這一過程要求繼電保護裝置要有可靠性、靈敏性、快速性和選擇性。當前，隨著科學技術水平和制造技術水平的提升，現階段的繼電保護技術已經發展到了高級階段，能夠對電力系統的暫態故障信息也進行分析并使用基波對故障信息進行判別。繼電保護系統主要環節可以分為:模擬量采集、A/D變換、邏輯運算、輸入/輸出環節、模擬量采集來自互感器、跳閘輸出至斷路器。目前，在智能變電站中，繼電保護裝置的外部環境已經發生了顯著的變化，在電力系統中，繼電保護不需要再繼續維持其原有的獨立性，繼電保護技術已經從傳統的“保護裝置”發展到“保護系統”的時代邁進了。為了更好的提升新時期智能變電站中繼電保護裝置的保護水平，結合智能變電站的自身特點，研究出基于間隔層和站控層的區域的保護系統，已經迫在眉睫。隨著當前智能變電站需要實現的調控一體化，各級調度技術的支持系統需要進行有機的互聯互通，在這個大的有機系統中，由于處理的信息量十分巨大，各種各樣的信號在其中頻繁的進行動作，尤其是在智能電網中出現一些故障時，如果采用人工方式進行調度和指揮顯然無所適從。采用繼電保護系統，能夠有效的檢測各類故障告警信息，并依據設定好的方案進行自行的分類和過濾，在電網事故中采取最佳的保護動作，采取有效的故障處置措施以保證整個智能變電站能夠有效運行，為整個區域內的供電網絡的正常工作提供保證。目前，由于智能變電站中人員的數量正在不斷減少，這就要求繼電保護裝置能夠具備更加全面的與調度指揮中心進行交互的能力，以保證整個線網能在繼電保護裝置的作用下，發揮更加穩定的作用。

2　智能變電站繼電保護優化配置策略

在優化繼電保護配置系統中，將智能變電站的設備分為兩個層面進行繼電保護。一個層面是過程層，另一個是變電站層。如下，將對兩個層面的設備的繼電保護優化配置策略進行一個詳細論述。

2.1過程層保護優化配置策略

對于過程層，針對一次設備設置獨立的主保護，繼電保護設備就近安裝于一次設備附近，相關繼電保護裝置實行分布式的安裝。在過程層的保護中，主要是對快速跳閘現象提供保護，如線路差動、變壓器差動、母線差動及縱聯保護等。

2.1.1線路保護

對于線路保護，采取配置過程層縱差或者縱向距離作為主保護和后背保護，采取集中式保護裝置。對于單斷路器主電路，利用保護裝置的縱聯保護功能，對光纖通信端子與交流側線路進行保護而實現。

2.1.2變壓器保護

變壓器的保護是過程層保護優化配置的重點。在優化后的變壓器繼電保護中，主要是對變壓器的保護裝置過程層設置成分布式，從而使其具備差動保護功能。對于變壓器的后背保護，采用集中式的安裝。

2.1.3站內母線保護

對于變電站內的母線保護，將相關保護裝置按照分布式的配置進行設置，在每個間隔內的繼電保護能夠實現該間隔區間內的母線保護功能能夠獨立完成，只對本間隔區間的斷路器進行跳閘。對于失靈保護，則采取集中保護設置。

2.2變電站層繼電保護優化配置

對于變電站層的繼電保護，主要是對站域進行保護，實現對本變電站的元件提供后備保護功能。在優化配置中，主要是能夠依據實時的信息，獨立的判斷遠后背范圍內的有關元件的故障，然后做出最優的跳閘策略。

對于智能變電站，在信息共享方面，全站信息能夠方便的進行共享。站域保護能夠對本智能變電站內的所有一次設備提供集中的近后備保護和主變后背保護。在保護系統中設置大量的獨立的功能模塊，這些模塊之間按照預先通過過程層網絡采集到的全站內的所有間隔的電壓、刀閘位置和電流等實時信息，進行整體邏輯方式來相互配合，對現有的后備保護功能進行補充。此外，這些功能模塊能夠集成站內的所有低頻、抵押減載和備用自投裝置，減少重復投資。

3　總結

在智能變電站發揮作用的過程中，繼電保護裝置發揮了不可替代的作用。繼電保護裝置在變電站中發揮作用的過程中，隨著時代的發展，有關繼電裝置的配置已經不能適應時代發展需要，因此，需要進行分析并優化。在繼電保護裝置發揮作用的過程中，需要不斷的提升理論與實踐研究，才能有效促進繼電保護作用的更好發揮。

[1]盧孟杰.智能變電站繼電保護技術優化研究[D].華北電力大學,2013.

[2]黃妍.220kV智能變電站繼電保護配置方案研究[D].廣西大學,2013.

[3]劉凱里.數字化變電站繼電保護優化配置研究[D].華南理工大學,2013.

[4]解曉東.智能變電站繼電保護配置分析[D].山東大學,2013.

郭拓（1981-），男，湖北丹江口人，碩士，研究方向:電力系統繼電保護及綜合自動化技術應用。