智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響

摘 要 智能變電站及其相關(guān)的技術(shù)在智能電網(wǎng)的正常運行中起著重要的作用，主要是使電網(wǎng)的繼電保護(hù)得到了落實。相關(guān)人員應(yīng)對智能變電站的架構(gòu)體系進(jìn)行研究，以便使其對繼電保護(hù)的積極影響發(fā)揮到最大。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 技術(shù) 繼電保護(hù) 影響

智能變電站是在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上，借助相關(guān)的智能設(shè)備，使其所包含的各種數(shù)據(jù)從源頭上真正實現(xiàn)數(shù)字化，使相關(guān)方面的信息處理方面實現(xiàn)自動化，使電網(wǎng)得到合理調(diào)節(jié)，以便能正常發(fā)電的現(xiàn)代化變電站。本文主要針對智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響進(jìn)行分析。

1 智能變電站技術(shù)特征與架構(gòu)體系的分析

1.1 智能變電站技術(shù)特征

主要有三方面：

（1）在相關(guān)的電流、電壓方面的數(shù)據(jù)采集可通過某些裝置實現(xiàn)自動化，并且終端得到的所有數(shù)據(jù)都具備數(shù)字化特點，這樣就使變電站真正實現(xiàn)智能化，所有的冗余信息會集成化，同時也會使變電站的監(jiān)視、保護(hù)、故障檢查等方面得到統(tǒng)一控制，不再是借助于獨立裝置分別進(jìn)行控制。可以說智能化變電站技術(shù)減少了硬件設(shè)備的冗余，節(jié)省了相關(guān)方面的成本投入，另外，信息的集成化，使得信息可以分享的范圍增大。

（2）將體積比較小的電氣量檢測系統(tǒng)和智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)結(jié)合在一起，在使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到緊湊的同時，也使兩者的功能疊加到一起，使整體功能得到提升和優(yōu)化。

（3）智能化變電站利用相關(guān)的信息技術(shù)，對變電站的所有裝置的工作狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測收集，然后和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對比，確定工作失控處，也就是故障點，這有便于維修人員及時發(fā)現(xiàn)故障，及時維修。

1.2 智能變電站架構(gòu)體系

智能變電站的架構(gòu)體系是不同于傳統(tǒng)的變電站的，主要有五部分祖成，準(zhǔn)確的說是三層兩網(wǎng)絡(luò)，三層指的是站控層、過程層和間隔層，兩網(wǎng)絡(luò)指的是站控層和過程層網(wǎng)絡(luò)。其中過程層包含的是智能化開關(guān)以及電子互感器這樣的一次設(shè)備，主要作用就是對各種設(shè)備運作進(jìn)行檢測，檢測目的：

（1）查看其是否出于正常的工作狀態(tài)；

（2）采集設(shè)備運作時的信息。

間隔層中的設(shè)備主要是起監(jiān)控作用的相關(guān)設(shè)備，對變電站中比較重要的裝置進(jìn)行監(jiān)控，以便維修人員能通過監(jiān)控錄像，及時發(fā)現(xiàn)其處于非正常工作狀態(tài)的原因，這對變電站的正常運作也起到了保護(hù)作用。站控層的主要目的就是使變電站的所有信息資源得到統(tǒng)一控制，而不是由單一的裝置獨立控制，主要通過人機(jī)交互設(shè)備以及數(shù)據(jù)前置機(jī)等設(shè)備來實現(xiàn)。

2 智能變電站技術(shù)對繼電保護(hù)的影響

2.1 對數(shù)據(jù)信息及保護(hù)原理方面帶來的影響

主要有三方面：

（1）傳統(tǒng)變電站使用的是電磁互感器，電磁互感器在量測一些數(shù)據(jù)時，有自己固定的算法和整定原則，而智能變電站使用的是電子互感器，這和電磁互感器是有差異的，所以對于相關(guān)數(shù)據(jù)的算法也是不同的，需要在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，最后兩者的計算量測結(jié)果也是不同的。所以智能變電站的廣泛使用，會給繼電保護(hù)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息帶來影響，進(jìn)而影響到繼電保護(hù)。另外，相比電磁互感器，電子互感器在其他方面還占有一定的優(yōu)勢，比如線性度、頻帶寬度等，繼電保護(hù)為了發(fā)揮這些優(yōu)勢，還要對本身的一些算法和原理進(jìn)行改進(jìn)。

（2）按照ICE61850標(biāo)準(zhǔn)，智能變電站需要對二次設(shè)備建立統(tǒng)一的信息模型，這會對繼電保護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)帶來影響，主要是處理和利用方式需要和智能變電站配套，所以還要對其進(jìn)行革新。另外，ICE61850標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，使各種不同類型的智能電器設(shè)備之間通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)了信息共享和利用，進(jìn)而IED設(shè)備和二次信息成為兩個單獨的個體相比之前，就簡單了許多，許多有價值的信息也會正常保存下來，最終使繼電保護(hù)裝置功能得以完全發(fā)揮。

（3）傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置傳遞數(shù)據(jù)需要借助連接的二次電纜，而智能變電站則是通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息的傳遞。相對來說，后者傳遞信息速率快，載量多，同時還使跨間隔保護(hù)功能發(fā)揮的更好。

2.2 對實現(xiàn)機(jī)制與架構(gòu)體系的影響

主要有四方面：

（1）傳統(tǒng)繼電保護(hù)在數(shù)據(jù)信息交換需要經(jīng)過三步，采樣，計算和出口，而智能變電展在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，借助互聯(lián)網(wǎng)，直接實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳遞和交換。另外，還使數(shù)據(jù)的使用和保存不受限制，使相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)得到統(tǒng)一管理。

（2）傳統(tǒng)的變電站二次電纜回路的相關(guān)數(shù)據(jù)信息測量和控制過程總會受到很大的限制，而擁有智能交換機(jī)、能實現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞交換的智能變電站就打破了這一限制，這使繼電保護(hù)功能的發(fā)揮相對來說安全可靠了許多，這一目標(biāo)是通過過程層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。

（3）繼電保護(hù)在對保護(hù)對象進(jìn)行定值管理時，傳統(tǒng)做法是要通過相應(yīng)的保護(hù)裝置來獲取相關(guān)信息來實現(xiàn)。而智能變電站技術(shù)改變了這一模式，P2P的信息對等交互模式，使繼電保護(hù)在實行管理功能時，直接通過信息集成化程度最大的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)體系，就可以獲得保護(hù)對象的所有信息，不用再經(jīng)過保護(hù)裝置。

（4）傳統(tǒng)的變電站在對二次系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，總會受到一些限制，影響變電站功能的發(fā)揮，而智能變電站技術(shù)能對所有的信息進(jìn)行統(tǒng)一采集，使二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集限制打破，這是通過過程層實現(xiàn)的。

2.3 對設(shè)計、調(diào)試與運維方面的影響

繼電保護(hù)在智能變電站中的構(gòu)成形態(tài)和運行模式要和智能變電站配套，但是相比傳統(tǒng)的變電站中的繼電保護(hù)，與其運維技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制等還不是很成熟。二次信息模型的建立，使繼電保護(hù)的二次回路處于比較清晰的監(jiān)控中，這樣便于維修人員及時對不合理的地方進(jìn)行調(diào)試。

3 結(jié)語

智能變電站技術(shù)在國內(nèi)還不是很成熟，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對其的研究，使其日臻完善，進(jìn)而使智能變電站的功能得到完全發(fā)揮，使其對繼電保護(hù)的積極影響增大。

參考文獻(xiàn)

[1]盧林.智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（01）：246.

[2]楊曉濱.智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016（18）：118-119.

[3]張小俊，陳艷.淺談智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響[J].通訊世界，2013（21）：187-188.

[4]蔡澤祥，王海柱.智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012（05）：1-4.

作者簡介

陸德宏（1990-），男，江蘇省興化市人。大學(xué)本科學(xué)歷。助理工程師。主要研究方向為繼電保護(hù)。

作者單位

江蘇省電力公司檢修分公司揚州分部 江蘇省揚州市 225000endprint