智能變電站技術及其對繼電保護的影響探析

程曉通+孫文文

摘 要：在科技發展的作用下，各個領域都開始引入智能化和現代化設備，電力作為人們生產和生活不可或缺的資源，采用智能化技術來保證電力系統穩定運行是必然之舉。智能變電站技術就是在充分采用先進設備和技術之后產生的智能化系統。可以說智能變電站技術是智能電網建設的重要部分，在很大程度上可以影響繼電保護的運行。文中就以智能變電站技術及特點作為切入點，研究智能變電站技術對繼電保護的影響作用。

關鍵詞：智能變電站技術；繼電保護；電力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.137

在科技不斷進步的基礎上，智能變電站技術也在發展的過程中不斷完善，逐漸成為智能電網建設的重點內容，呈現出良好的發展態勢。智能變電站技術的應用會對繼電保護產生一定的影響，繼電保護的裝置將面臨全面革新，數據信息的交流形式也發生轉變，數據處理和儲存的可靠性能也有了很大的提升。文中就對智能變電站技術對繼電保護的影響做進一步研究，旨在提升電力系統的穩定性。

1 智能變電站技術及其特點

1.1 智能變電站的體系結構

智能變電站系統主要三層兩網構成，三層指的是站控層、間隔層和過程層，兩網是指站控層網絡和過程層網絡。對于繼電保護來說，站控層的作用是傳輸、修改和錄播文件等，過程層網絡的作用是對采樣值、開關狀態和跳閘等信號的傳輸，針對過程層而言時效性和可靠性是考驗過程層網絡的重點內容，也是智能變電站繼電保護的重要性能。

1.2 智能一次設備

電壓設備在電網中是最基本的組成部分，智能電網與傳統電網的區別就在于，智能電網采用的是高壓設備，它是通過傳感器來監控設備的運行狀態，以此，實現智能電網的可控制性和自動化。

1.3 智能設備與順序控制

智能變電站的實行就是為了達到減員增效的目的，智能變電的區域監控中心可以實現無人值班的目標，通過對智能化的高壓設備實行順序控制，在調度中心和后臺發出校對正確的指令之后，設備才能執行自動控制的動作指令。在設備發生緊急故障時，可以通過遠程界面遙控，來控制故障范圍，實現智能變電站繼電保護的自動化。

2 智能變電站技術對繼電保護的影響

2.1 對繼電保護數據信息與保護原理的影響

智能變電站技術相對與以往的變電站自動化技術來說，對繼電保護的數據信息處理方面的影響較大，下面就對相關的影響因素進行分析：

（1）電子互感器替代電磁互感器。智能變電站技術中將原來的電磁互感器替換成電子互感器，對繼電保護的數據源產生了一定的變化。在使用電子互感器之后以往繼電保護中針對電磁互感器所設置的算法和原理都需要重新進行規劃，此外，電子互感器在采樣之后會之間進行數字轉換，這就有可能會造成數據同步延遲的問題，這將對繼電保護的運行效果帶來很大影響。

（2）數據處理方式發生改變。智能變電站中是依據ICE61850標準對二次體系進行重新建模，這就造成繼電保護的數據處理和相應手段發生改變。在應用ICE61850標準之后，各個設備之間實現了互通和互換，二次數據信息也實現了信息共享，這對于數據信息的儲存和保護來說，創造了更加可靠的數據處理手段，致使繼電保護形成了新的保護常態。

（3）數據傳輸方法發生改變。以往的繼電保護中使用的數據傳輸方式為在設備之間鏈接電纜，將電纜作為數據傳輸的媒介。而智能變電站是將有線傳輸轉變成無線傳輸，利用網絡通信實現數據傳輸的目的，通過網絡進行傳輸之后，使得繼電保護更具靈活性，同時支持大量的數據信息傳輸。

2.2 對繼電保護實現機制與體系的影響

相對于變電站自動化技術而言，智能變電站技術對繼電保護的實現機制與體現的影響變現在以下幾個方面：

（1）智能化的網絡數據交換替代原有的數據交流工作。以往的繼電保護數據交流是通過采樣、計算、出口等步驟進行操作，而智能變電站技術實行之后僅需要利用網絡來實現數據交換即可。將原有的操作流程進行簡化，在繼電保護運行過程中，不再需要對保護裝置、數據信息和保護對象進行捆綁，在很大程度上提升了數據信息交流和繼電保護的靈活性能。

（2）改變繼電保護自動化的不可控問題。依據ICE61850標準所建設的過程層網絡通過采用網絡化交換和交換機智能化可以有效杜絕以往繼電保護中存在的不可控問題。過程層網絡是智能化變電站的重要體現，通過交換機智能電子設備對網絡數據信息的交換情況進行監控和預警，繼電保護可以實時了解數據交換的實際情況，在遇到突發問題時，可以通過智能化設備及時發現并解決，在很大程度上提升了數據交換的可靠性。

（3）將原有的以繼電保護裝置為中心的運行模式轉變成對等信息的交換模式。智能變電站技術就是通過采用對等信息交互模式來實現無需綁定的保護裝置，在很大程度上提升了保護動作的時效性。通過這種信息交互模式使得變電站內部的數據得以重建，實現高質量、高水準的信息共享技術。

2.3 對繼電保護架構調試與運維的影響

相對于繼電保護架構調試和運維方面而言，智能變電站技術的實行對原有的變電站自動化技術產生以下影響：

（1）引用智能變電站技術之后，繼電保護的構成以及運行模式產生了巨大的改變，原有繼電保護自動化系統的運維技術以及無法滿足智能變電站技術的發展，有待進一步改進。

（2）智能變電站技術下的二次系統網絡化傳輸技術，可以實現對繼電保護的二次回路監測，在很大程度上改進了繼電保護設備運行狀態的檢修操作。

（3）智能變電站技術是依據統一標準對二次系統進行建模，致使變電站的相關設備都實現了一體化建模。這種情況下，一旦出現需要更換的設備以及需要對變電站進行改建的操作，智能變電站的繼電保護系統將面臨著實時更改數據庫文的難題，這個問題也是智能變電站技術一直沒有得到解決的問題之一。

3 結語

在科學技術不斷發展的情勢下，推進了我國的現代化建設，電力行業作為提供生產能源的行業也需要積極向現代化和智能化邁進。而智能變電站技術是推進智能電網建設的重要一環，這就要求相關技術人員對智能變電站技術的發展方向進行進一步研究，并且對智能化變電站對繼電保護的影響進行分析，旨在找出智能變電站技術在應用中的問題，維系電力系統的穩定運行。

參考文獻：

[1]李鵬.智能變電站繼電保護調試方法及其應用分析[J].數字化用戶，2014.

[2]陳琳.智能變電站技術中的繼電保護技術分析[J].科技與企業，2015（22）.endprint