智能變電站繼電保護配置的展望及探討

張靖波

摘要：根據國家電網提出的建設“智能電網”作為現階段的發展目標，其基礎和核心部分是智能變電站方面的發展，它的良好發展、建設與堅強的智能電網最終目標的實現有非常重要的聯系。隨著繼電保護作為變電電網電力系統中的重要組成因素，它在保證電力系統正常運行管理、電能質量與避免事故的發生與擴展的各個方面都有著不可或缺的作用。本文首先對智能變電站的現狀與存在的問題進行簡單描述，之后分析了智能變電站繼電保護實施的方案，最后重點討論研究了智能變電站繼電保護的展望。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護配置；展望

1 智能變電站繼電保護配置的現狀

智能變電站是指采用先進的、可靠的、集成的與環保的一種新型智能設備。以信息數字化、信息共享的標準化、通信平臺的網絡化為基礎目標，自動完成各種信息的采集、控制、計量以及檢測等基本功能。與此同時，智能變電站還具有支持繼電網站電網實際自動控制、在線分析與決策、相互協調配合等這樣相對來說比較高級的變電站。智能代表的是一種人性化，它是把變電站當成人一樣進行調節，低電壓的負荷量如果增加時變電站就會輸送滿足更大負荷的電量，低電壓負荷如果減少，變電站輸送出去的電量就會隨著減少，保證能源的節約與有效利用。

就目前而言，智能變電站的數量并不是很多，正處于推廣階段，但是智能變電站相比于常規變電站，實現了設備的可視化，通過相對智能的告警與防誤等的高級應用不斷地完善，使檢修和故障停電的時間減少了，延長了主要設施的使用時間，還使得占地面積減小，明顯提升了技術優勢。隨著智能化的科技進步、智能化設施的大規應用、智能設施集中地采購產生的規模化，智能變電站的各項投資將會逐漸下降，其投資將會與普通變電站投資相持平，具備比較好的推廣前景與經濟效益。

智能變電站，可以分為過程層、站控層、間隔層。過程層包括一次性設備與智能組件所構成的各種智能設施和智能終端，任務是完成變電站電能的有效分配、變換以及傳輸，還可以實現測量、控制、計量以及控制、檢測狀態等相關功能。站控層包括自動化、站域控制、通信與對時等子系統，實現對整體設備控制和測量的功能，實現數據的采集和監視的控制、點能量的采集、保護信息的管理等相關功能。

2 智能變電站過程層保護分析

過程層的保護，其主要的配置是以快速跳閘為主的措施。例如，母線上差動保護以及縱聯保護，其中的后備保護轉移到集中保護的設備里。實踐證明，這種方案能夠使該層的設計更加簡化，它考慮的重點因素是保護這項，在后備保護方面可以適當地簡化配置，進而使硬件設施簡化。在保護實踐過程中，保護定值相對來說比較固定，其并不會因為電力電網系統原有的模式而發生改變。在生活實踐過程中，常常會因為受到保護的限制，如果同時出現線路保護和母線保護的情況，就會導致硬件分開、獨立。

保護配置主要是縱聯距離或者縱聯差動，把后備的保護放在集中式的保護設施中。相對于以單斷路器為主的線路來說，線路的保護設施主要通過起保護的光纖進行通信，并且會以此來體現縱聯保護的功能。單從縱聯差動保護方面談，保護設施實際并不需要引入電壓量，但是如果單單是針對特定的運行方式和保護原理來說，還是要有適宜電壓量的引入。在這樣的條件下，實際上電壓量是能夠獨自采樣的，并且保護通信的輸入與電流量的完成會是同步采樣的。

我們再來看變壓器的保護，它在應用于實踐的過程中，為了使設計方案有效地簡化，采用的是乒乓同步技術，其技術主要對線路兩端保護設施提出明確的要求，必須以相同的或者相近的采樣頻率，單獨地進行采樣，而且它的兩端收發數據的信息傳輸時間都是一致的。

3 智能變電站關于繼電保護方面的展望

現階段，國家電網提出了“智能電網”的發展策略與目標，這個目標也正在逐步落實，繼電保護正向著數據信息采集自動化、數字化的目標不斷邁進。

3.1 數據信息采集的自動化

隨著一系列大型的高新設備逐步應用到智能變電站，電子式和光電效應類的互感器走入人們的視線。高新設備的出現為自動化的繼電保護裝置的操作提供了基礎，隨著現今智能變電站的繼電保護系統的完成度更高，其結構也隨著更加簡單，進而使得信息與數據采集工作對抗電磁的干擾能力加強了。與之相對應的是，變電站的監控系統越發成熟，其結構優勢更加突出，能夠減輕主控負擔，提高監控效率。

3.2 網絡通信走向標準化

智能變電站提出了通信的標準化系統，其系統中存在的智能變電的產品模式與標準更加統一開放。網絡通信的進一步標準化在繼電保護中正在逐步應用實踐，它的有效合理應用避免了各個網絡系統的干擾，使信息與數據傳輸變得更加有效、真實。標準化的網絡通信是保證繼電保護可靠性、靈敏性的基本要求。

3.3 智能數字化

現今，智能變電站對于繼電保護方面的終極目標是數字化、智能化，隨著一系列大型高新設備逐步應用到智能變電站上，電子式和光電效應類的互感器走入人們的視線，象征著我國智能變電站正在朝著數字化發展。比較單一和傳統的回路正逐漸被數字化的傳感器與控制回路所取代，通過系統中各種設施、設備與通道之間進行有效的配合與協調，合理地應用繼電保護的高性能，進一步實現了對繼電保護的統一管理。

4 結論

在我國，智能變電站的建設與推廣的核心技術之一就是繼電保護。要想提高變電站的安全性，實現有效的運行管理，其配置方案與技術一定要實行好。為了促進技術的完善與發展，一定要進一步加強對智能變電站繼電保護的新技術的研究與探討。