關(guān)于智能變電站站域后備保護(hù)原理及實現(xiàn)技術(shù)研究

童紅東

摘 要：新的發(fā)展形勢下，電力行業(yè)發(fā)展面臨著新的問題，這一過程中，智能變電站為智能電網(wǎng)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。智能變電站站域后備保護(hù)原理及其實現(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用，彌補了當(dāng)下智能變電站發(fā)展過程中存在的不足，解決了智能變電站發(fā)展的相關(guān)技術(shù)性問題，對于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展起到了重要作用。

關(guān)鍵詞：智能變電站；站域后備保護(hù)；實現(xiàn)技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.155

0 前言

智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的一個重要組成部分，也是未來變電站發(fā)展的主要趨勢。智能變電站建設(shè)過程中，注重對先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行應(yīng)用，通過采取集成化、先進(jìn)性、環(huán)保性的智能設(shè)備，能夠保證智能變電站在發(fā)展過程中，具有較強的技術(shù)水平，能夠解決當(dāng)下智能電網(wǎng)發(fā)展過程中存在的諸多問題。本文分析智能變電站站域后備保護(hù)原理，并就其如何實現(xiàn)提出了本人的觀點和建議。

1 智能變電站站域后備保護(hù)原理在現(xiàn)階段應(yīng)用的必要性

智能變電站在當(dāng)下智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，能夠改變傳統(tǒng)變電站建設(shè)過程中，存在的一系列問題。例如傳統(tǒng)變電站在應(yīng)用過程中，主要采取了獨立、雙重主保護(hù)加后備保護(hù)的配置形式，這種保護(hù)形式雖然在很大程度上滿足了設(shè)備保護(hù)需要，但是會對電網(wǎng)發(fā)展產(chǎn)生較大的危害[1]。在當(dāng)下電力行業(yè)發(fā)展形勢下，智能電網(wǎng)建設(shè)直接影響到了供電的安全性和可靠性，變電站若是不能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)建設(shè)予以足夠的支持，可能導(dǎo)致供電穩(wěn)定性存在較大的安全隱患。因此，智能變電站的應(yīng)用，注重對原有保護(hù)配置進(jìn)行革新，通過采取站域后備保護(hù)措施，降低對電網(wǎng)的危害，從而保證智能電網(wǎng)供電具有較高的穩(wěn)定性和安全性。

2 智能變電站站域后備保護(hù)原理及實現(xiàn)技術(shù)研究

智能變電站站域后備保護(hù)原理在當(dāng)下得到了廣泛地應(yīng)用，為了更好地發(fā)揮其功能和作用，就需要對其實現(xiàn)原理進(jìn)行把握，以此作為基礎(chǔ)，更好地實現(xiàn)站域后備保護(hù)技術(shù)。具體內(nèi)容，我們可以從下面分析中看出：

2.1 智能變電站站域后備保護(hù)原理分析

智能變電站站域后備保護(hù)原理注重對應(yīng)用范圍進(jìn)行區(qū)分，并以此作為基礎(chǔ)，探討站域后備保護(hù)的范圍。一般來說，保護(hù)區(qū)域主要涉及到了邊界差動區(qū)、站內(nèi)差動區(qū)、元件差動區(qū)和搜尋差動區(qū)四個方面。智能變電站站域后備保護(hù)原理注重對各個差動區(qū)的實際情況進(jìn)行把握，結(jié)合其特點，發(fā)揮其功能和作用。搜尋差動區(qū)的故障變化幾率相對較高，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的特點；其他三個差動區(qū)的故障變化幾率較小，相對來說更為穩(wěn)定[2]。這樣一來，智能變電站站域后備保護(hù)過程中，通過對非電量、開關(guān)量以及模擬量等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行把握，對變電站設(shè)備中存在的故障進(jìn)行搜索，對發(fā)生故障的位置進(jìn)行定位，從而對問題進(jìn)行有效解決。

站域后備保護(hù)過程中，具有以下特征：第一，當(dāng)后備保護(hù)區(qū)出現(xiàn)故障問題后，邊界差動區(qū)會存在差電流。若是設(shè)備處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，差動區(qū)不會存在差電流，從這一特點，可以對保護(hù)區(qū)域范圍內(nèi)是否存在故障問題進(jìn)行分析和確定；第二，站內(nèi)差動區(qū)出現(xiàn)差電流后，變電站會出現(xiàn)故障，以此可以判斷內(nèi)部故障；第三，搜尋差動區(qū)出現(xiàn)故障后，元件會出現(xiàn)差電流，以此可以判斷元件是否存在故障問題。智能變電站站域后備保護(hù)原理的應(yīng)用，能夠?qū)Τ霈F(xiàn)故障的元件進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而對故障問題進(jìn)行及時、有效的解決。

2.2 智能變電站站域后備保護(hù)技術(shù)實現(xiàn)分析

2.2.1 硬件設(shè)計

（1）硬件設(shè)計目標(biāo)。硬件的設(shè)計，要滿足站域后備保護(hù)技術(shù)實際需求，提升設(shè)備保護(hù)性能。硬件選擇以及實際設(shè)計情況，會對智能變電站站域后備保護(hù)技術(shù)效果產(chǎn)生較大的影響，在設(shè)計過程中，要保證硬件系統(tǒng)具有較高的可靠性。

（2）硬件選擇。在進(jìn)行設(shè)計過程中，主要采取CPU與DSP結(jié)合的處理結(jié)構(gòu)，存儲器選擇以大容量存儲器為主，例如FLASH或是FRAM存儲器，數(shù)據(jù)處理模塊可采用FPGA模塊或是RAM模塊，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效傳輸和存儲[3]。

2.2.2 軟件設(shè)計

（1）軟件設(shè)計目標(biāo)。軟件設(shè)計過程中，系統(tǒng)性能的發(fā)揮以及智能變電站站域后備保護(hù)技術(shù)功能是否能夠?qū)崿F(xiàn)，與軟件設(shè)計效果有著直接的影響。軟件設(shè)計需要注重相關(guān)流程的設(shè)計，并能夠保證程序有效執(zhí)行。

（2）軟件選擇及設(shè)計。軟件的選擇要堅持實用性和功能性原則。在設(shè)計過程中，主要涉及到了操作系統(tǒng)設(shè)計、支持包設(shè)計、存儲器設(shè)計、人機(jī)界面設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容。系統(tǒng)上層設(shè)計主要為應(yīng)用軟件，包括了數(shù)據(jù)訪問的接口函數(shù)信息、任務(wù)操作系統(tǒng)以及任務(wù)管理系統(tǒng)等。上層軟件設(shè)計主要以“文件系統(tǒng)”為主，實現(xiàn)對相關(guān)內(nèi)容的有效控制。在進(jìn)行站域后備保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計時，需要加強通信系統(tǒng)的設(shè)計，采取“IEC 61850”的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能有效實現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)選擇方面，可以利用1G的以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。除此之外，需要加強數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的完善，保證數(shù)據(jù)信息處理和應(yīng)用滿足系統(tǒng)需要，實現(xiàn)站域后備保護(hù)功能。這一過程中，就需要設(shè)計完善的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取，從而為站域后備保護(hù)技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持，以發(fā)揮其功能和作用。

3 結(jié)論

站域后備保護(hù)功能對于保證智能變電站運行的穩(wěn)定性和可靠性來說，具有重要意義。站域后備保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠滿足智能變電站安全發(fā)展需要，對出現(xiàn)故障的問題進(jìn)行及時、有效的發(fā)現(xiàn)和解決，從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。從站域后備保護(hù)技術(shù)的性能水平來看，加強這一技術(shù)的推廣和合理利用，成為未來智能變電站發(fā)展必須把握的一個重點內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]高厚磊，劉益青，蘇建軍，崔得民，劉建，向珉江.智能變電站新型站域后備保護(hù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（02）：32-38.

[2]張小鵬，白金花.智能變電站站域后備保護(hù)原理及實現(xiàn)技術(shù)[J]. 科技傳播，2013（23）：58+35.

[3]劉益青，高厚磊，李乃永，王成友，閆紅華.適用于站域后備保護(hù)的智能變電站站間信息傳輸方案[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015（02）：96-102.