智能變電站技術及其對繼電保護的影響

徐成 張洪銘

摘 要：智能變電站技術的產生，優化了繼電保護系統的性能，為電力系統可靠性的提升奠定了基礎。基于此，文章簡要介紹了智能變電站的組網技術，從主變保護、線路保護、母線及過載保護等方面，闡述了智能變電站技術，對繼電保護方式的影響。并分析了智能變電站技術的應用，對繼電保護數據信息與調試維護的影響。經仿真實驗，證實了技術的應用價值。

關鍵詞：智能變電站技術 繼電保護 影響

智能變電站技術發展對于智能電網發展來說有著巨大影響力，作為智能電網系統中極為重要組成部分，智能變電站技術重要性是毋庸置疑的。在當今社會，在電力事業的發展過程當中，智能變電站技術的發展越來越受到多方的關注，在該技術的深入研究也加大了力度并且取得了不小的成績以及大量的經驗，為日后的智能變電系統的發展提供了強大的支持力。在電網運行當中，繼電保護環節對于安全性的要求遠高于其他環節，所以對電力系統的保護工作最主要的體現便是繼電保護工作，這也就是智能變電站技術的重點工作。要保障電力事業的安全運行，就需要深入研究智能變電站技術對于繼電保護的應用，了解智能變電站技術對繼電保護的影響。

一、智能變電站特點

1.三層兩網。

智能變電站的體系結構俗稱三層兩網，三層指的是站控層、間隔層以及過程層，兩網則指的是站控層網絡和過程層網絡，智能變電站的體系便是由這些構成的。智能變電站當中的過程層包括了一次設備相關的如變壓器、高壓斷路器和隔離開關等智能化設備。該層的主要工作是收集信息以及檢查的設備。智能變電站當中的間隔層則是監管各種設備的運行狀態以及繼電保護工作。智能變電站當中的站控層是由數據前置機、人機交互設備以及工作站等部分組合而成。傳統的人工檢測技術已經被智能變電站技術所取代，不需要人工來檢測便可以大大降低人工檢測工作的失誤率，智能設備的檢測結果的可靠性是遠超過人工檢測的。

2.智能電壓設備。

在電網當中，電壓設備是最基礎的單元，智能化的電壓設備是智能電網當中極為重要的組成部分，同時也是區別于傳統電網的重要標志。利用傳感器來監控設備的運行情況是智能設備的主要任務，電網設備的自動化和可控性由此得到實現。將傳遞變電站系統當中的各類設備改造成為智能化設備，這邊是智能變電站的特性，讓變電站在當代社會中更加貼合現代化、信息化以及智能化的時代背景，滿足全社會現代化發展的需求。智能變電站技術不但可以將信息數據的收集、統計和管理改造都變得自動化，還能夠以電網運行的需求為基礎來合理調控職能、控制的自動化以及對各類工作的輔助。智能變電站系統具有智能化和網絡化的特點，在變電站當中，智能化技術的作用巨大，整體提高了變電站的運行效率，同時大大減少了運行所需的成本。

3.智能變電站屬性。

智能變電站的主要特點體現在于智能化，而智能化的實現則是體現在設備上，將傳統的變電站系統當中的各類設備改造為智能化設備，讓變電站在運行的過程當中具備信息化和智能化的特點，更加貼合我國社會的現代化需求，這就是智能變電站。在智能變電站技術當中，信息數據的收集、統計和管理等工作都將變得自動化，同時還能夠以電網的運行需求來做出智能調控以及自動化控制等輔助操作。網絡化是智能變電站系統的智能化的基礎特點，智能化技術不但讓傳統的變電站改頭換面，使得整體運行效率大大提高，同時大幅減少了運行成本。

二、智能變電站技術的影響

1.對繼電保護數據信息的影響。

在繼電保護數據信息方面，智能變電站技術比起傳統的變電站自動化技術，其造成的影響有：

1.1電子互感器代替了電磁互感器，導致繼電保護元數據轉變。在傳統電磁互感器當中，有著許多的計算方法和整定原則都急需進行全面的優化工作，而電子互感器則會出現數據信息延遲以及同步不及時等交互問題，對于繼電保護來說極為不利，需要及時對繼電保護系統進行全方面的分析，讓電子互感器擁有的頻帶寬度、線性度和相應速度等優勢得到最大的發揮，推動了繼電保護系統的新算法和新原理的形成。

1.2以ICE61850標準為基礎，二次信息建模統一開展，導致繼電保護的數據處理以及應用方法轉變。許多的設備由于ICE61850標準的應用而開始相互互聯、相互互通、相互互換，給IED設備以及二次信息分離創建了極為有利的形式。由于海量數據信息的儲存和使用，保護配置的雙重化以及動態遷移組態等各式各樣的新技術出現，催生了全新的保護組織的形態以及原理。

1.3二次電纜連接被信息網絡傳輸技術所取代，繼電保護的數據傳輸方式發生劇烈轉變，使得繼電保護的跨間隔保護更加的便捷且靈活性更強。

2.對繼電保護機制和體系的影響。

智能變電站技術和傳統的變電站自動化技術相比，對于繼電保護的實現機制以及結構體系來說，智能變電站技術帶來的影響有：

2.1智能網絡化數據交換代替了傳統的繼電保護從采樣到計算再到出口的一體化模式。不再需要綁定保護裝置、數據信息和保護對象，對數據動態的調用和儲存都有著極大的輔助作用，實現了不同種類的系統數據的管理統一，大大降低了保護設備的工作復雜程度，為維護功能組態提供了廣闊的數據傳遞平臺。

2.2面對傳統的不可測不可控現象的問題，數據交換網絡化以及交換機的智能化都可以輕易的解決這方面的問題。以國際統一標準為基礎而建設的過程層網絡是智能變電站較為特殊的一種形式，可以有效地解決繼電保護可靠性不夠高的問題。若是要讓對應網絡數據信息的共享可管控和預警，保障繼電保護在二次網絡以及數據的可靠性的動態獲取能力，同時針對其做出相應的處理，便可以利用到交換及智能電子設備，大大改善智能繼電保護的整體性能。

2.3傳統的繼電保護運行管理模式一直是以保護裝置為核心，現在已經被對等信息交互模式所代替。對等信息交互模式可以讓保護對象信息不再與保護裝置進行綁定操作，智能變電站技術利用對等信息交互模式構建出的變電站統一數據中心等相關機構的信息共享水平大大提高。

3.對繼電保護架構運維的影響。

對比于傳統的變電站自動化技術，就繼電保護架構調試和運維方面來說，智能變電站技術對于繼電保護的影響有：

3.1智能變電站的繼電保護結構形態以及運維模式發生轉變，繼電保護運維技術的規范性和精準度都受到了影響。

3.2繼電保護在二次信息網絡化傳輸的應用下，可以實現二次回路監管，大大改善了繼電保護設備的檢修工作性能。

3.3以國際統一標準為基礎展開二次信息的全面建模，大力推進變電站全部設備的建模一體化進程。而目前智能變電站最需要解決的問題便是當變電站的設備在更換和擴建的時候，如何及時修改配置科學數據庫內的信息數據。

三、結語

智能變電站是電網系統當中極為重要的組成部分，其帶來的作用是無可替代的，電力企業需要將這方面的研究力度加強，以保障電力事業長期的有效發展。智能變電站技術對于繼電保護的應用有著巨大的作用，在繼電保護的各個領域都可以廣泛應用智能變電站技術并對其進行開發，改善傳統的繼電保護系統。同時，相關工作人員對于智能變電站技術以及其特點都需要深入學習和鉆研，達到維護電網安全運行的要求，做到能夠分析并解決智能變電站技術可能出現的問題，積極地推動繼電保護專業技術的運行以及發展。

參考文獻：

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