110kV智能變電站中數(shù)字化繼電保護(hù)的應(yīng)用研究

方龍

【摘 要】作為一種新型的變電站，智能變電站已經(jīng)成為我國變電站領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，對于傳統(tǒng)的變電站來說，智能變電站在穩(wěn)定性和規(guī)范性等方面都具有很大優(yōu)勢，對電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性具有重要意義。本文以110kV的智能變電站為例，從設(shè)備的保護(hù)配置入手，對數(shù)字化繼電保護(hù)在智能變電站中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究，旨在為我國的電網(wǎng)改革提供理論幫助。

【關(guān)鍵詞】110kV 智能變電站 數(shù)字化繼電保護(hù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，我國的電力事業(yè)也在不斷進(jìn)步，為了滿足人們生產(chǎn)和生活的需求，電網(wǎng)改革的進(jìn)程也在不斷推進(jìn)。常規(guī)和數(shù)字變電站在穩(wěn)定性和規(guī)范性等方面都存在一定的缺陷，我國電網(wǎng)發(fā)布的《智能變電技術(shù)導(dǎo)則》推行智能化的變電技術(shù)，經(jīng)過一段時期的實(shí)踐證明，智能變電技術(shù)能夠大大提高工作的效率，作為智能變電站的重要保護(hù)方式，數(shù)字化繼電保護(hù)的應(yīng)用為變電站的平穩(wěn)運(yùn)行提供了基本的保障。因此，本文對數(shù)字化繼電保護(hù)在智能變電站中的應(yīng)用進(jìn)行探究具有重要意義。

1 110kV智能變電站的設(shè)備保護(hù)配置

（1）線路保護(hù)。110kV的站內(nèi)保護(hù)與其控制功能應(yīng)該結(jié)合起來，進(jìn)行單套設(shè)置，保護(hù)線路的直接采樣和重合閘等功能。在線路間隔的內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備的設(shè)置，只與一個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的交換，即GOOSE網(wǎng)，對點(diǎn)連接也是重要的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，主要通過光纖和SV網(wǎng)絡(luò)的傳播。（2）變壓器的保護(hù)。關(guān)于變電站相關(guān)的規(guī)范和指導(dǎo)，根據(jù)變電站相關(guān)的規(guī)范和指導(dǎo)，變壓器保護(hù)采用主保護(hù)和后備保護(hù)一體化的雙套保護(hù)配置，各側(cè)的智能終端盒合并單元都采用雙套配置，間隙和中性點(diǎn)電流并在一起流入相應(yīng)側(cè)的合并單元，當(dāng)主變動作時，直接跳各側(cè)斷路器。（3）母聯(lián)分段保護(hù)。此保護(hù)方式與線路保護(hù)的方案和原理具有一致性，唯一的不同點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度更低。母聯(lián)保護(hù)裝置不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，能夠進(jìn)行直接采樣和跳閘，原因是不需要直接與智能的終端相連接。此保護(hù)過程可以通過SV網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。

相關(guān)的規(guī)范對保護(hù)的使用配置進(jìn)行了規(guī)定，對于110kV的智能變電站來說，單套配置在保護(hù)中較為常見。此外，在進(jìn)行保護(hù)的同時，還要進(jìn)行有效的控制，當(dāng)母線保護(hù)不動作時，可以利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，為設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

2 110kV智能變電站的繼電保護(hù)原則

相對于高壓的變電站來說，110kV變電站的級別較低，配置的相關(guān)設(shè)備也較為簡單，其繼電保護(hù)配置的原則需要滿足以下幾點(diǎn)：

（1）在傳統(tǒng)的可靠和準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，智能變電站對安全性的要求更高，考慮的方面應(yīng)該更加全面；（2）信號傳播過程中涉及到的網(wǎng)絡(luò)，例如GOOSE網(wǎng)絡(luò)和SV網(wǎng)絡(luò)等，之間的獨(dú)立性較強(qiáng)，對彼此不進(jìn)行干涉，此外，數(shù)據(jù)的控制器端口的獨(dú)立性也較強(qiáng)，各個網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行繼電保護(hù)時，不受其他網(wǎng)路的干擾；（3）當(dāng)接線形式能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)之后，可以安裝電子互感器來增強(qiáng)傳輸效果；（4）在應(yīng)用的過程中，講究裝置一體化，實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)等功能的綜合；（5）盡量使用集成安裝的方式進(jìn)行安裝[1]。

3 數(shù)字化繼電保護(hù)在110kV智能變電站中的應(yīng)用

繼電保護(hù)對于變電站的運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用，也是維持電力網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵防線。智能化的變電站在功能上與傳統(tǒng)的變電站的區(qū)別不大，要在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上對繼電保護(hù)的方式進(jìn)行調(diào)整，主要是通過加強(qiáng)保護(hù)設(shè)備之間的交流來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化繼電保護(hù)主要是通過電子互感器、斷路器以及智能化的單元來實(shí)現(xiàn)的，光纖是信息傳播和設(shè)備連接的主要介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的信息傳播。針對數(shù)字化繼電保護(hù)的特點(diǎn)，有以下應(yīng)用：

（1）變電站中的保設(shè)備需要接受電壓與電流模擬量，數(shù)字化的繼電保護(hù)中，需要使用光數(shù)字信號來取代這些模擬量，這一過程需要利用合并器來實(shí)現(xiàn)。在此之前，需要對數(shù)據(jù)有跨間隔要求的那些裝置，需要保證數(shù)據(jù)傳播的統(tǒng)一和一致性。（2）一般情況下傳統(tǒng)變電站所進(jìn)行的繼電保護(hù)需要直接跳閘，該過程使用的是直接點(diǎn)，而在智能變電站的數(shù)字化繼電保護(hù)中，使用GOOSE的網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行信號傳輸和跳閘過程，在確定信號已經(jīng)傳播到智能的中斷之后再進(jìn)行跳閘。此措施能夠大大提高繼電保護(hù)的可靠性和準(zhǔn)確性，為檢修和擴(kuò)建都提供了安全保護(hù)。（3）與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)方式相比，數(shù)字化的繼電保護(hù)進(jìn)行信號傳播時不再使用G00SE協(xié)議，而是在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級處理，施工GPPSE報文來進(jìn)行信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸。智能變電器出現(xiàn)了優(yōu)先級別。若需要對繼電保護(hù)裝置信號的傳輸精確度進(jìn)行檢驗(yàn)，則可以在整組的基礎(chǔ)上進(jìn)行傳動實(shí)驗(yàn)[2]。（4）數(shù)字化的繼電保護(hù)需要通過光纖數(shù)字電壓以及數(shù)字信號的傳播來實(shí)現(xiàn)，需要注意的是，數(shù)據(jù)是否同步傳播對于繼電保護(hù)的效果具有很大影響，因此，需要進(jìn)行同步測試，例如，母差保護(hù)、變壓器的差動保護(hù)，并對間隔數(shù)據(jù)進(jìn)行同步驗(yàn)證。（5）在數(shù)字化的繼電保護(hù)中，光纖以太網(wǎng)的檢驗(yàn)對象主要是光的收發(fā)器件功率以及在傳輸過程中產(chǎn)生的誤碼的概率，因此，利用數(shù)字化的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，可以使用網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載模擬器以及錯誤分析儀等數(shù)字化工具[3]。（6）利用數(shù)字化的方式來檢驗(yàn)合并單元。合并單元的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)主要是針對傳輸信號和傳輸電壓的及時和準(zhǔn)確性；對智能單元進(jìn)行監(jiān)測時，需要對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔬M(jìn)行監(jiān)測，對設(shè)備進(jìn)行控制，對報文進(jìn)行保護(hù)，并根據(jù)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

為了滿足社會發(fā)展的需要，電網(wǎng)改革的進(jìn)程正在不斷加快，智能變電站已經(jīng)成為我國變電站的發(fā)展趨勢，對智能化的變電站進(jìn)行繼電保護(hù)是維持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要途徑，因此，使用數(shù)字化繼電保護(hù)的方式對變電站進(jìn)行保護(hù)具有重要意義，相關(guān)的工作人員需要對維護(hù)和監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行熟練的掌握，明確保護(hù)步驟，及時發(fā)現(xiàn)變電站中的問題，并采取有效措施進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 溫敏明.論110kV智能變電站中數(shù)字化繼電保護(hù)的應(yīng)用[J].中國信息化，2013（6）：335-336.

[2] 徐曉菊.數(shù)字化繼電保護(hù)在110kV智能變電站中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（10）：77-78.

[3] 劉嘯峰.110kV智能變電站數(shù)字化繼電保護(hù)研究[J].科技致富向?qū)В?014（20）：96-97.