220kV智能變電站繼電保護配置分析與研究

陳亞輝 陳浩 艾格林 徐利華

摘 要：我們國家電力系統未來的發展主要方向就是電網智能化。在電網智能化的過程中，智能變電站是非常關鍵和重要的一部分內容。其中，繼電保護裝置又是智能變電站中影響最大的。相對原來的常規變電站，智能變電站進行了更加深入的改變，更具智能性和網絡性;同時，也對保護裝置做了簡化。因此，對該裝置進行研析能夠推動智能變電站的進一步發展。針對于此，本文將會分析其變電站技術及保護裝置，并探討具體的應用內容。

關鍵詞：智能變電站;繼電保護裝置;220kV

0 引言

目前在信息技術的推動下，變電站的運行以及維護工作迎來了重大改革，即變電站智能化，由此這也成為了我們國家電網最重要的一部分工作內容。對于變電站的運行來說，繼電保護技術是最關鍵的一項技術，現在該技術的發展給變電站的改革和進步提供了相應的保障。對于電力系統的進一步發展來說，使用先進的技術手段對保護裝置進行研究是十分必要的，尤其是對于220kV的智能變電站中的繼電保護裝置而言。

1 概述

（1）智能變電站。智能變電站主要在現代技術的基礎上對站內的數據模型和數據通信平臺進行統一，使智能型的電氣設施設備之間能夠實現完全操作和智能通信。它主要使用智能化的技術對數據信息進行采集、傳輸和處理等，改變了常規變電站的工作模式。它的智能化發展，主要是使用更先進的傳感測量技術對電網中的電氣量進行感知，并有效控制電氣量的測量。它可以實現數據的實時分析和處理，并以此為依據對故障進行修復和處理。

（2）繼電保護技術。變電站之中的繼電保護就是對電力系統之中發生的故障或者是一些異常情況進行全面性的檢測，然后以此發出相應的警報信息;有時候還能夠將發生故障的設備直接從系統之中隔離開來。保護裝置主要由三個方面組成的。其中，變壓器保護裝置是最主要的一種裝置，它所承擔的保護作用除了主保護功能之外還有后備保護功能。主保護一般也被稱為差動保護。其次，線路保護裝置就是根據電流進行配置的，一般會配置三段，這三段分別是與電流速斷、限時電流速斷以及過電流三個基本保護工作要求相對應。第三個保護裝置是母聯保護，主要針對的就是電流速斷以及過電流的基本工作。智能變電站對于繼電保護的基本要求就是快速、可靠以及靈敏，這是最基礎的，也是最關鍵的。

2 優勢

（1）信息直接共享和交流。智能變電站采用網絡層次化以及智能化的一次設備相互配合的模式來實現設備之間信息的共享以及交流。從分層繼電保護上來分析，主要可以通過變壓器以及附屬線路的過程層完成，可以直接越過交換機進行智能化的操作，以此獲得相應的數據信息。對于間隔層來說，主要裝置母線保護的相關裝置，它需要在交換機的支撐下完成對每一個設備信息參數的獲得。

（2）保護工作便捷和高效。因為主設備能夠實現有效保護功能，并且能夠在脫機狀態下運行，所以，系統的核心供電線路以及變壓器能夠直接對間隔信息進行讀取，直接和智能設備進行信息交換。在遇到網絡障礙時，脫機運行功能能夠保證和其它網絡連接上，不會給信息交流帶來影響。除此以外，它還能有效提升變電站的運行效率，在繼電保護的作用下對所有的變電設備進行操作，對線路的保護以及電源的切換等內容都可以實施一致規范的監控以及動態化的保護。變電系統還會根據后備保護的具體內容實行整理合并，特別是對于一些未經統一分配的設備和應該要加大保護力度或者是多層保護的設備來說，最終會讓變電站的保護監控變得更加簡單。

（3）保護定值調節更具科學性。繼電保護裝置能夠根據變電站的實際情況對保護定值進行調節，使其更加靈活，防止直流接地以及保護裝置出現致命失誤等。常規變電站中繼電保護定值需要工作人員對其整定，但是在智能變電站之中它不僅能夠滿足人為的調整，還能夠根據實際情況以及線路的負荷現狀自行調整。

3 分析和研究

（1）網絡設計。智能變壓器的通訊網絡使用的是IEC61850標準，并且由速度非常高的以太網所構成。智能變電站在物理結構上具有獨立性，其網絡結構由站控層以及過程層構成。其中，站控層使用的是星型拓撲，主要工作模式是雙網雙工，其功能是傳輸信息和控制信號的測量。面向通用對象的變電站事件主要被用于傳輸五防聯鎖信息以及用戶數據的交換工作。其過程層網絡使用的是星型以太網拓撲結構，主要傳輸電塔以及電流等信息，針對通用對象的變電站的事件網絡傳輸的是相應的開關信息類似的控制命令。

（2）裝置設計。對于220kV的保護裝置設計主要是配置兩個主后備光纖保護裝置。在對線路保護裝置實施配置時，要將線路測量功能考慮進去。220kV母線保護配置時設置母差保護，可以看作雙重性的母線保護，這樣能夠保證每一條線路、母聯設備達到智能化和雙重化。變壓器在配置保護裝置時，主要是對雙重化配置的變壓器加強保護措施，也就是要設計主保護以及后備保護。繼電保護的智能化特性主要是體現在終端設備的使用上，充分利用網絡技術，對系統運行情況以及運行設備的實時信息加強監控。

4 結束語

信息技術的進步和普及應用，推動了智能變電站的建設和發展。智能變電站作為智能電網的基礎，會在未來推動相應技術的創新和管理的變革。對于智能變電站來說，繼電保護裝置是最重要的內容之一，它能夠提高變電站的運行穩定性，確保電力企業的經濟利益，相應專業人員應該充分利用它的優良特性，重視其設計和研究，進而促進電力行業的進步和發展。

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