變電二次繼電保護中智能站設計研究

張捷

摘要：電力工程的不斷發展對變電繼電保護提出了更高的要求，電力的配置以及組屏方法越來越有難度，科學技術的不斷發展給實行變電二次繼電保護創造了有利的條件。文中對智能變電站二次繼電保護系統進行了簡單介紹，并詳細分析了二次繼電保護自動化裝置的應用設計，希望能夠有效提高其應用效率。

關鍵詞：變電二次繼電保護；智能站設計

經濟的發展對于供電的運輸質量提出了更嚴格的要求，對于傳統的工業而言，變電站的電氣二次設計思維和理念也不斷發展、更新，整個變電站二次電氣系統的設計理念逐漸從“面向功能”轉變為“面向對象”。也就是說，綜合自動化變電站的電氣二次設計應滿足某一設備相關功能的有效應用，即保護、監控、計量等，以保證順利完成系統的特定功能。因此，做好綜合自動化變電站的電氣二次設計，不僅可以使變電站可靠、穩定的運行，還能在無人值班的情況下使變電站正常運行。

一、變電站二次繼電保護系統

變電站二次繼電保護系統是由多個子系統組合而成的， 這些子系統主要包括繼電保護系統、計量系統、監控系統以及單元合并系統等，屬于自動化系統。其在所有系統運行的過程中，是通過互感器將其連接起來，進而實現對所有設備的全方位監控，避免因為其中一個設備或者是系統出現問題而影響整個智能變電站的運行。變電站電氣二次部分能保護電氣一次設備，監控電氣一次設備運行，確保電氣一次設備正常輸送電能和進行功能分配。在變電站電氣二次設備中，綜合自動化系統是其重要部分，可保障電氣一次設備，并為協助各類功能完成和實現，如跳合閘操作、繼電保護、防誤閉鎖、備自投、后臺監控等

二、變電二次繼電保護智能站系統結構

現在變電二次繼電保護自動化設計發展中，光電式互感器機電一體化設備的出現、智能開關的使用、以及智能化電氣的發展，使智能變電站自動化技術得到了更快的改變。在除中低壓之外懂得變電站中，裝置一些保護裝置、測控裝置以及像控制操作回路、A/D變換、光隔離器件等的自動裝置，它們都可以作為智能變電站中一次設備的一部分。另一方面，智能變電站中常規繼電保護裝置也被采用了數字化傳感器、測控、控制回路的一次設備所代替了；而中低壓變電站也可以實現機電一體化，只是需要將保護和監控裝置以完整性、小型化、緊湊化地安裝即可。

在物理結構上，可將智能化變電站系統分為兩個類型，其為智能化的一次設備和網絡化的二次設備。在邏輯結構上，可將智能化變電站系統分為三個層次，這三個層次分別為過程層、間隔層、站控層。

1.過程層。是智能化的一次設備和網絡化二次設備的結合面，也可以理解為過程層作為智能化部分在智能化電氣設備中。其主要功能有三種：第一，在電力運行時，進行實時檢測；第二，對運行設備的狀態進行檢測；第三，對操作控制進行執行與驅動。

2.間隔層。其主要功能是對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。必要時，上下網絡接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網絡通信的可靠性。

3.站控層。其主要任務是通過2級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登陸歷史數據庫；按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心；接收調度或集控中心有關控制命令；并轉間隔層、過程層執行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有（或備有）站內當地監控，人機聯系功能；具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態、在線修改參數的功能；具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓功能。

三、電氣二次設備的狀態檢修

對于電氣二次設備來說，主要就是包含著自動裝置、繼電保護、故障錄波以及就地的監控和運動等。在一定程度上說也是當前電力設備得以安全運行的一個重要的前提和保障。在實際生活以及生產的過程中，有關電氣二次設備產生的故障經常會發生，原因主要是有運行人員、保護人員、設計部門、自然災害以及設計部門等多方面的原因。由于計算機在自動裝置以及繼電保護等領域中得到普遍的應用，這樣就會使得繼電保護的靈活性以及可靠性得到大大的提升。

四、繼電保護

近年來，隨著計算機及微電子技術的快速發展，采用最新技術成果、推出高性能微機繼電保護測試裝置，成為繼電保護技術的未來發展趨勢。目前最常用的繼電保護措施就是微機繼電保護測試系統，是以開關電源為基礎，其功放采用的是現代數字功放模式，具有體積小、效率高等優點，在現代機電保護中的應用非常的廣泛。該測試裝置是確保電力系統運行安全可靠性的有效測試工具。

五、結語

隨著經濟社會的快速發展，用戶對電網的要求越來越高，也推動了智能電網建設步伐的不斷加快，智能變電站也取得了長足的發展，并且逐漸成為了我國現代變電站技術發展的重要方向。智能變電站的設立促進了經濟的發展，變電二次繼電保護發揮了重要的作用，二次繼電保護技術為變電良好的運行提供了基礎，能夠及時發現問題并有效的解決，避免了風險，繼電保護的配置與組屏方法，繼電系統的編制是智能變電站二次保護的要點繼電保護系統的應用，能夠降低電力系統故障發生率，提高數據信息的安全性，實現電力系統監控功能。利用繼電保護裝置，發揮其保護作用，能夠降低電網故障損失。智能變電站的規模不斷的擴大，對于二次繼電保護的安全性要求越來越高，運用智能站設計才可以有效進行保護，智能站對于電力工程的發展具有很大的促進作用，在完善人們的生活方式的基礎上促進了經濟的發展。

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