數字化變電站繼電保護應用問題研究

馮艷艷 梁盟 付婭 趙聯政

摘要：我國的科學技術一直在快速的發展，相應的數字化變電站也發展的比較迅速。保障變電站繼電保護裝置可以正常的運行屬于當前電力行業當中面臨的一個重要問題。繼電保護屬于保障變電站電力系統具備安全性以及可靠性的重要裝置。繼電保護裝置在變電站當中的應用，可以比較有效以及準確地判斷故障，縮短相應的停電時間，使得工作效率得到提高。本篇文章主要簡單地對數字化變電站繼電保護應用中的問題進行簡單的介紹，希望可以給大家帶去一些啟發。

關鍵詞：數字化，變電站，問題

1前言

當前，在變電站當中，進一步的完善數字化技術是非常必要的，這樣可以使得繼電保護以及配電能源等得到完善化，對電力設施進行保護，非常有利于提高變電站的具體能力，逐漸的實現一體化。要不斷的促進新技術的發展，進一步的對相關模型進行完善，要善于突破傳統觀念。關于數字變電站，第二次技術革命屬于未來技術發展的一種響應，一定要保障其具備先進性，繼承性以及經濟性。

2.數字變電站以及繼電保護的具體概述

2.1關于數字變電站的概述

數字變電站當中所有信息的收集，輸入以及輸出等都需要把先前的模擬信息進行轉換為數字信息，并逐漸的形成適合于此的系統以及通信網絡。數字變電站主要具備這些特點：可以非常有效的實現數字數據的采集，系統結構比較的緊湊，分布式系統具備分層性，還存在標準化的系統建模以及網絡化的信息交互與集成等信息應用。數字變電站包含非常多的優點：它們可以共享共同的信息平臺，這樣就不會出現設備重復投資的情況;不存在無飽和以及高精度的測量，CT不需要進行二次開路。二次連接得到簡化，可以使用光纜代替之前的電纜，具備優良的電磁兼容性能。信息傳輸通道可以很好的實現自檢，這樣對其可靠性以及自動化管理進行了提高[1]。

2.2關于繼電保護的概述

繼電保護裝置主要在電網安全以及相應的穩定運行當中起著比較重要的作用。我國的電力系統在規模方面一直在不斷的擴大，相應的水平也在持續的提高，系統的運行方式以及網絡結構變得非常的復雜化。隨著計算機技術的迅速發展，大規模的集成電路技術也得到了較迅速的發展，微型計算機以及微處理器也進入到了實用階段，并且微型計算機保護系統也逐漸變得非常的實用。繼電保護裝置一直在飛速的發展，其應用范圍也變得比較廣泛，功能相對來講比較強大。特別是在變電站的具體保護功能當中，可以利用不同的設備來使得不同的保護功能得到實現。另外，它還可以對之前難以完成的保護功能進一步的促進。我國的技術一直在不斷的發展，那么在變電站的保護當中會應用到更加先進的技術。

3.應用分析

3.1電子式互感器的使用

數字化變電站當中主要的使用電子變壓器，在二次的輸出當中，對應的絕緣相對來講比較簡單，體積相對比較小，對應的重量也相對較輕，CT動態范圍非常的寬，不存在飽和現象，不會出現開路情況，當然還具備數字輸出的功能，這樣可以從根本上解決電磁互感器當中存在的問題，從而使得系統保護的安全性以及準確性得到提高[2]。

3.2關于智能設備的使用

智能終端逐漸的取代了之前傳統的開關接線盒，關于保護控制命令方式也在發生根本性的變化。利用光纖網絡實現與斷路器操作機構之間的數字接口，并且可以把之前電纜傳輸的跳閘以合閘電流操作模式進行更改為通訊操作模式。智能開關技術仍然處于一種研發階段，還沒有投入到使用當中。科學技術在不斷的發展中，非常多的新技術將逐漸的在數字變電站的繼電保護當中使用，這樣也可以對智能電網的發展進行保護。

3.3信息的共享

數字變電站的技術目標主要包含信息建模以及互操作性。數字變電站首先需要提供比較豐富化的信息，主要包含相應的電網運行信息，一次以及二次設備監視信息，保護故障信息以及動作信息等。該信息需要在變電站以及電力系統的統一信息模型基礎上，建立用于描述所有信息的結構化模型，具備統一化的建模方法，這樣就會實現信息的集成，非常的利于應用以及維護。因此，信息化以及信息建模屬于實現互操作性的一種重要手段。交換式以太網技術可以非常有效的對信息交換的實時性進行保障，這樣可以和保護以及控制功能的要求相適應。過程層信息在數字化的基礎上利用光纖進行傳輸，從而使得信號的抗干擾能力得到提高，進一步促進過程層信息的相關共享[3]。

3.4自動化運行技術

變電站的自動控制系統可以保障變電站在設備出現故障時，第一時間對故障進行檢查，與此同時給出相應的解決建議以及方法。具備智能設計的設備都具有檢測功能，一旦系統檢測以及操作出現缺陷，它將會盡快的進行警報。與此同時，它會自動化的打印出關于變電站相關操作設備的具體測試報告，可以隨時的分析電氣設備的相關信息，并自動化的執行高級功能。現代高壓斷路器的相關二次系統是在微處理器，電子技術以及現代傳感器技術的幫助下進行設計以及建造的。

4.改善數字保護性能

4.1分布式總線保護

母線屬于電力系統當中的主要組成部分，母線故障在電力系統當中也是非常常見的故障。之前傳統的集中式母線保護裝置具備相應的二次布線，非常的復雜化，容易受到干擾，不容易進行擴展，而分布式的母線保護裝置屬于面向空間的，分布式處理的管理屬于總線保護發展當中的主要方向。分布式總線對于數據的實時性要求非常的高，對數據流量的要求也比較大。之前傳統的變電站很難對這些進行滿足，數字變電站網絡技術為解決這些問題提供了一定的條件。

4.2關于數字化變壓器的保護

變壓器兩側的電磁電流互感器的相應特性存在不一致的誤差，這會使得變壓器暫態不平衡電流得到加強。當前，非常有效的措施是利用對保護器中保護電流值的增加來防止出現一些失誤操作，但是這樣會對保護器的靈敏度造成影響。在數字變電站當中利用電子變壓器之后，可以使得匝間短路的靈敏度得到很大的提高，增加變壓器差動保護的具體有效性[4]。

4.3傳輸線的數字保護

電磁式電流互感器的飽和度會對過電流保護起到很大的影響作用，特別是對反時限過電流保護的工作時間造成較大的影響，它主要取決于相角測量的方向。過電流保護還需要由傳統的電流互感器的次級電流所決定。波形的失真會對動作的選擇性造成影響，飽和電子電流互感器主要在數字變電站當中進行應用，可以提供數據的采集，從而很好的消除電流傳輸過程當中的誤差問題，從根本上使得保護措施的性能得到提高。

5.結束語

總之，數字變電站的發展變得非常迅速，那么如何在數字變電站當中配置相應的繼電保護是非常重要的。電力系統應該采取各種各樣的積極措施，以消除或者減少故障發生的可能性。如果發生故障，一定要快速的移除發生故障的一些組件，這樣可以保障電源系統安全有效的運行。

參考文獻：

[1]解曉東，湯磊.數字化變電站繼電保護應用問題研究[J].中國電力教育：企業版，2017，000（007）：P.263-266.

[2]胡鑫.數字化變電站繼電保護應用問題研究[J].工程技術：引文版，2016：00181-00181.

[3]范相濤.數字化變電站繼電保護應用問題研究[J].科研，2015（20）：00233-00233.

[4]羅媛.數字化變電站的繼電保護適應性分析[J].科技與企業，2018（24）：169.