智能變電站技術(shù)及其對繼電保護的影響

唐海峰 王書朋

沈陽道豐新能源電力安裝有限公司

智能變電站技術(shù)及其對繼電保護的影響

唐海峰 王書朋

沈陽道豐新能源電力安裝有限公司

智能變電站作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重點，對于電網(wǎng)繼電保護的發(fā)展形成極大程度的影響。繼電保護是確保整個系統(tǒng)安全性的重要環(huán)節(jié)，智能變電站的運行也主要是在繼電保護的工作中運行的。所以，越來越注重對智能變電站技術(shù)的開發(fā)和利用，并且在長期的實驗研究工作中，已經(jīng)取得了一定的成果。基于此，文章就智能變電站技術(shù)及其對繼電保護的影響進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒。

智能變電站技術(shù)；繼電保護；影響

1.智能變電站的基本屬性和架構(gòu)

1.1 智能變電站的基本屬性

智能變電站的特點主要就是將傳統(tǒng)形式的變電站系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進行一系列的智能化轉(zhuǎn)變，促進變電站在工作運行中實現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、智能化等，使其滿足電力現(xiàn)代化發(fā)展的要求。智能變電站技術(shù)不僅能夠自主的進行信息數(shù)據(jù)的收集、整理、統(tǒng)計、管理等工作，同時還能夠根據(jù)電網(wǎng)工作運行的狀況進行相關(guān)的自動化控制和職能調(diào)控等輔助工作。智能變電站體系越來越朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。將智能化技術(shù)有效地應(yīng)用到變電站中，不僅可以提高變電站的整體工作效率，同時還可以有效降低變電站的運行成本。

1.2 智能變電站的基本架構(gòu)

智能變電站中的邏輯結(jié)構(gòu)主要被分為兩個網(wǎng)絡(luò)和3個層次，其中兩個網(wǎng)絡(luò)主要就是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，而3層主要就是間隔、過程、站控的3個層次，其兩個網(wǎng)絡(luò)的運行位置大多集中在3層之間。而且智能變電中的間隔層包含的范圍主要是對繼電保護和各項設(shè)備管理工作。過程層還包含了一些智能設(shè)備，例如，高壓斷路器、隔離器以及變壓器等。其職能主要就是收集信息以及對各項設(shè)備的檢查。站控層的基本結(jié)構(gòu)就是信息數(shù)據(jù)的前置機、工作站以及人際交互設(shè)備等各部分組合而成。智能變電站技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了人工的各項檢測工作，極大地減少了人工的工作數(shù)量，降低了人工操作中出現(xiàn)的失誤率，有效提高了變電站的整體運行效率和質(zhì)量。

2.智能變電站技術(shù)對繼電保護的影響

2.1 對繼電保護數(shù)據(jù)信息與保護原理的影響

自繼電保護內(nèi)數(shù)據(jù)信息層面而言，相較于過去變電站自動化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對繼電保護的影響包括下述幾項內(nèi)容：

(1)電磁互感器被電子互感器所取代，造成機電保護元數(shù)據(jù)出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。以往電磁互感器中部分計算方法、整定原則要得到優(yōu)化與重估，電子互感器所造成的數(shù)據(jù)信息延遲、同步等相互問題，對繼電保護構(gòu)成一定影響，應(yīng)當(dāng)對繼電保護展開全面評估，有效發(fā)揮電子互感器所具備的的頻帶寬度、線性度及響應(yīng)速度等方面優(yōu)點特征，促進形成繼電保護的新算法、新原理。

(2)結(jié)合ICE61850標準，二次信息展開統(tǒng)一建模，使得繼電保護的數(shù)據(jù)處理、利用手段出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。伴隨ICE61850標準的應(yīng)用，各種設(shè)備相互互聯(lián)、互通、互換等，為IED設(shè)備、二次信息分離創(chuàng)造了條件，諸多數(shù)據(jù)信息存儲挖掘，保護配置與雙重化，加上動態(tài)遷移組態(tài)等都能夠產(chǎn)生各式各樣新的保護組織形態(tài)、原理。

(3)繼電保護的數(shù)據(jù)傳輸方法同樣出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。由信息網(wǎng)絡(luò)傳輸代替了過去二次電纜連接，從而使繼電保護的跨間隔保護變得更加便捷靈活。

2.2 對繼電保護實現(xiàn)機制與體系的影響

自繼電保護實現(xiàn)機制、架構(gòu)體系層面而言，相較于過去變電站自動化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對繼電保護的影響包括下述幾項內(nèi)容：

(1)以往繼電保護采樣—計算—出口—出口一體化模式被智能網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換所取代。無需對保護裝置、數(shù)據(jù)信息及保護對象進行綁定，極大的提升了對數(shù)據(jù)動態(tài)展開調(diào)用、存儲，對各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)展開統(tǒng)一管理，對各種系統(tǒng)功能展開應(yīng)用等的可能性，一定程度縮減了保護設(shè)備的工作難度，給維護功能組態(tài)與實現(xiàn)廣域網(wǎng)保護提供了數(shù)據(jù)傳遞的廣闊平臺。

(2)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換、交換機智能化消除了過去不可測不可控的難題。基于國際統(tǒng)一標準所提出的過程層網(wǎng)絡(luò)，屬于智能變電站獨特的形態(tài)，可使繼電保護缺乏可靠性的難題得以消除。借助交換機智能電子設(shè)備，將對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交換變得能夠測控、能夠預(yù)警，確保繼電保護可動態(tài)了解二次網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)可靠性情形，并采取針對的處理對策，從而極大改善智能繼電保護可靠性水平。

(3)對等信息交互取代了過去以保護裝置為中心的繼電保護運行管理模式。智能變電站技術(shù)借助對等信息交互模式，使保護對象信息無需綁定保護裝置，經(jīng)構(gòu)建起變電站統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心等相關(guān)架構(gòu)便能夠達成高層次、高水平的信息共享。

2.3 對繼電保護維護與運行產(chǎn)生的影響

智能變電站技術(shù)在繼電保護的維護和運行方面起到的作用主要包括3個方面。首先，智能變電站轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)繼電保護的具體運行方式和組成結(jié)構(gòu)，在以往的繼電保護測試形式與項目以及項目周期等在繼電保護維護和運行方面的標準相對較為落后，而智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用有效地解決了這一問題。其次，智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用，也在一定程度上解決了以往繼電保護工作中二次回路方面的問題。最后，智能變電站技術(shù)有效推動了變電站中各項設(shè)備之間的有機統(tǒng)一，同時，還改變了繼電保護的維護與運行標準和方法，這一方面雖然還在進一步的探索階段，但卻是電網(wǎng)在未來研究和發(fā)展的重要方向。另外，智能變電站技術(shù)還有效提升了繼電保護的安全性和可靠性。從維護和調(diào)試的方面上看，智能變電站技術(shù)統(tǒng)一了保護設(shè)備檢修等工作的標準，這雖然還處于初級發(fā)展階段，而且ICE612850標準也有一定的理解差異，但是，繼電保護專業(yè)卻是其中的重要內(nèi)容。許多智能變電站在進行正常使用后，相關(guān)運營單位依然還用以往的方式來進行變電站的維護和調(diào)試，在一定程度上限制了智能變電站的發(fā)展與推廣。

總而言之，隨著信息化時代的到來和發(fā)展，我國電力系統(tǒng)逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，而智能化變電站作為當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展中的重要組成部分，在電網(wǎng)的繼電保護中具有重要的意義。因此，要清楚認識智能變電站技術(shù)及其特點，全面分析智能變電站技術(shù)所存在的一系列問題，滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行對于繼電保護專業(yè)的要求，積極促進繼電保護專業(yè)技術(shù)發(fā)展有序、健康運行。

[1]閆衛(wèi)江.智能變電站技術(shù)與繼電保護的若干研究[J].黑龍江科技信息，2016，20：34.