解析數字化變電站繼電保護適應性

梁超

摘 要：簡單介紹了數字化變電站的內涵、繼電保護裝置的特點，分析和研究了數字化變電站繼電保護裝置與電子式互感器、通信網絡的適應性，以期為我國電力系統的健康發展提供參考和幫助。

關鍵詞：數字化變電站；繼電保護；數據信息；經濟效益

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.106

自改革開放以來，我國的電力行業發展迅猛，取得了輝煌的成就。近年來，我國的智能電網建設發展迅速，數字化變電站作為其重要組成部分，也取得了長足的發展。繼電保護是數字化變電站的重要基礎，對整個電力系統的安全性和可靠性具有重要意義，特別是其保護適應性能更好地推動我國電力系統向現代化管理的方向發展，逐漸受到相關部門的高度重視。因此，加強對繼電保護適應性的研究至關重要。

1 數字化變電站的內涵

與傳統變電站相比，數字化變電站具有優越性和更大的經濟價值，它可以將需要處理的模擬信息轉化成數字信息，從而簡化了信息傳輸的方式，最終實現數據信息的共享。數字化變電站的一次設備與二次設備建立在統一的通信基礎上，實現了智能化的管理模式，具有很多優點，比如測量精確度高、可靠性高、安全性高、經濟效益好和電磁兼容性能強等。

2 數字化變電站繼電保護裝置的特征

2.1 性能強大

數字化繼電保護裝置與傳統的繼電保護裝置相比，其優越性主要表現在硬件方面。數字化繼電保護裝置采用電子式互感器進行數據采集，而傳統繼電保護裝置采用專門的數據單元進行模擬數據采集。數字化的繼電保護裝置除了能提高數據采集的準確性外，還可進行大規模的數據采集。這些強大的功能都得益于數字化變電站采用數字電路組成的微處理器，且該微處理器有很多接口，功能強大。

2.2 可輸出準確的數據信息

傳統的繼電保護裝置采用模擬量輸入的方式，而數字化的繼電保護裝置采用合并單元格的光纖傳輸方式，能有效減少模擬數據轉化的工作量。數字化繼電保護裝置通過電子式的互感器采集、處理變電站中的數據信息，并通過數字化繼電保護裝置的光纖將數字信息傳輸到低壓端，再運用單元格轉化，最后輸出準確的數據信息。

3 數字化繼電保護裝置的適應性分析

3.1 與不同電子式互感器的配合使用分析

通過對數字化變電站中電子式互感器的研究可知，電子式互感器種類較多，因此，不同的電子式互感器的延時處理、量程等均不同。

3.1.1 測量延時差異

數字化變電站在應用繼電保護裝置時，一定要測量繼電保護裝置的延時。如果存在一定的延時差異，則要在繼電保護裝置上設定相應的延時補償，以免因測量延時誤差對繼電保護裝置產生不良的影響。

3.1.2 量程差異

將繼電保護裝置運用到數字化變電站中時，一定要注意量程差異，否則會導致同一測量出現不同的測量結果，使繼電保護裝置產生誤差。

3.2 機電保護動作的實時性分析

在電網中，繼電保護動作的時間越短越好。繼電保護動作的時間越短，制動面積就越小，從而能提高繼電保護裝置的穩定性。如果出現數字化變電站保護時間過長的問題，一般是因繼電保護裝置采樣值等因素的影響造成的。因此，要想縮短動作時間、提高保護裝置的穩定性，就必須加強技術研究，逐步優化和完善過程層網絡的結果設計，從而提高數字化變電站繼電保護裝置的適應性，促進整個電力系統的正常運行。

3.3 電子式互感器數據異常的處理措施

電子式互感器在數據傳輸中出現的異常，一般是因硬件受到外界因素的影響而造成的。要想避免外界因素的影響，就要結合數據傳輸情況進行有效性分析，并采取相應的措施解決繼電保護裝置出現的問題。一般情況下，如果電子式互感器出現數據畸變問題，要通過故障判別算法、加強對電子式互感器的檢測等方式解決，這樣能保障數據傳輸既準確又穩定，從而提高電力系統的可靠性。

3.4 采樣同步問題

數字化變電站中的網絡設備與電子式互感器相結合的方式與傳統電磁式互感器電氣測量的方式不同，數字化變電站的網絡設備與電子式互感器的結合不僅會導致在數據傳輸時出現延時，還會導致傳輸數據的時序存在差異，進而造成采樣不同步。因此，需要迫切解決數字化變電站繼電保護與電子式互感器采樣不同步的問題。在解決該問題時，必須設置一樣的外部時間源，保障時間來源一致；計算合并單元插值，協調算法處理后的數據，從而有效解決數據采集不同步的問題，保障電力系統的穩定運行。

4 結束語

通過上述分析和研究可發現，繼電保護裝置是整個電力系統的重中之重，能在電力系統故障或異常運行時發揮控制功能，對電力系統的穩定運行具有重大意義。本文對數字化變電站繼電保護適應性問題進行了系統分析，并針對繼電保護裝置與電子式互感器、過程層網等之間的問題提出了有效的解決措施，以期提高數字化變電站運行的穩定性，推動我國電力系統的健康發展。

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： This paper briefly introduced the characteristics of the connotation of digital substation and relay protection device， analysis and researches the adaptability of digital substation relay protection device and electronic transformer device， communication network， in order for the healthy development of Chinas electric power system to provide a reference and help.

Key words： digital substation； relay protection； data information； economic benefits