智能變電站技術及其對繼電保護的影響探析

劉建

摘要：電力企業在加快推進電力的信息化以及智能化管理，從而能較好地保護各類電力部件能夠在安全、高效的狀態下運行，這就需要繼電保護發揮其應有的作用。智能變電站作為智能電網發展的重點，對于電網繼電保護的發展形成極大程度的影響。可見，研究智能變電站技術及其對繼電保護的影響十分重要。

關鍵詞：智能變電站;技術;繼電保護;影響

1智能變電站技術及其特點分析

智能變電站體系結構，智能變電站系統由站控層、間隔層、過程層、站控層網絡及過程層網絡構成，即“三層兩網”。智能一次設備，電壓設備屬于電網的基本單元，作為區分與傳統電網的顯著標志，高壓設備智能化屬于智能電網不可或缺的一部分。智能設備首要任務是借助傳感器對設備運行狀況予以監控，從而達成電網設備的可控性、自動化。智能設備與順序控制，為了滿足區域監控中心站管理模式、無人值班需求，對智能化高壓設備展開順序控制，經獲取調度中心、后臺指令的滿意校對，達成設備自動控制。實現設備故障過程中急停功能、通過圖像界面開展遠程操作要求。智能變電站中的繼電保護網絡所使用規則亦是ICE61850的標準，從模型上，將原來繼電保護裝置劃分成多個的邏輯設備，還劃分成采樣值處理、保護算法與跳閘回路等邏輯節點;從數據上看，詳細劃分了繼電保護的數據種類，并覆蓋了目前繼電保護的應用數據，擴展了數據種類方法;從通信協議看，其通信服務需要依照性能與類型對通信協議給予映射。智能變電站并不以裝置作為繼電保護的組織形態，而是以保護功能的模塊化作為組織形式，保護的分散或集中形式不再依賴裝置，主要取決自網絡性能與保護需求，使得繼電保護工作更為靈活。

2智能變電站技術對繼電保護的影響分析

2.1對繼電保護數據信息與保護原理的影響

相較于過去變電站自動化技術，智能變電站技術對繼電保護的影響包括下述幾項內容：第一，電磁互感器被電子互感器所取代，造成機電保護元數據出現極大程度轉變。以往電磁互感器中部分計算方法、整定原則要得到優化與重估，電子互感器所造成的數據信息延遲、同步等相互問題，對繼電保護構成一定影響，應當對繼電保護展開全面評估，有效發揮電子互感器所具備的的頻帶寬度、線性度及響應速度等方面優點特征，促進形成繼電保護的新算法、新原理。第二，在ICE61850的標準下，二次信息實施統一建模，讓繼電保護的數據處理與利用方法產生了很大變化，隨著ICE61850的應用，不同設備間的互通互聯及互換等，給IED設備及二次信息分離奠定了基礎，大量信息數據存儲挖掘，保護配置與雙重化，以及動態遷移組態等均帶來了新的保護組態與保護原理。第三，繼電保護的數據傳輸方法同樣出現極大程度轉變。由信息網絡傳輸代替了過去二次電纜連接，從而使繼電保護的跨間隔保護變得更加便捷靈活。

2.2對繼電保護實現機制與體系的影響

自繼電保護實現機制、架構體系層面而言，相較于過去變電站自動化技術，智能變電站技術對繼電保護的影響包括：第一，從繼電保護的實現機制來看，智能型的變電站技術也帶來了很大影響，打破了原有的采樣、計算與出口的一體化形式，數據信息、保護對象及裝置不再進行綁定，讓數據動態能實時調用及存儲，不同系統數據的統一管理與不同功能應用變成了可能，極大降低了保護設備及過程網絡的交互需要及復雜性，對保護功能組態、遷移與廣域保護提供了數據信息的交換平臺。第二，網絡化數據交換、交換機智能化消除了過去不可測不可控的難題。基于國際統一標準所提出的過程層網絡，屬于智能變電站獨特的形態，可使繼電保護缺乏可靠性的難題得以消除。借助交換機智能電子設備，將對應網絡數據信息交換變得能夠測控、能夠預警，確保繼電保護可動態了解二次網絡、數據可靠性情形，并采取針對的處理對策，從而極大改善智能繼電保護可靠性水平。第三，對等信息交互取代了過去以保護裝置為中心的繼電保護運行管理模式。智能變電站技術借助對等信息交互模式，使保護對象信息無需綁定保護裝置，經構建起變電站統一數據中心等相關架構便能夠達成高層次、高水平的信息共享。

2.3對繼電保護架構調試與運維的影響

相較于過去變電站自動化技術，智能變電站技術對繼電保護的影響包括下述幾項內容：第一，智能變電站繼電保護構成形態、運行模式出現了極大程度的轉變，繼電保護運維技術規范及準則研究存在一定的滯后性。第二，利用二次信息網絡化傳輸，能對祭典保護開展二次回路監測，從而優化繼電保護設備狀態檢修工作。第三，結合國際統一標準，二次信息展開全面建模，促使變電站全部設備實現建模一體化，一經出現變電站設備更換、擴建等情況，怎么去對配置科學數據庫文等展開實時修改，屬于時下智能變電站亟待解決的問題。

3智能變電站中對繼電保護發展的展望

3.1網絡通信走向標準化

根據智能變電站中對通信標準所提出的指導意見，在智能化的電力系統中，可以在此基礎上建立一個統一標準以及模型的開放系統，從而使得電力系統能夠較好地為繼電配置提供保護，一方面是避免出現網絡的相互干擾，從而使得電力信息能夠在真實有效地方式下傳輸出去，另一方面是為繼電保護帶來更多以及更好地技術保護，推進電力工作的更好地發展。

3.2數據采集的自動化

目前比較先進的電子互感器以及光電的互感器這一系列的新設備應用在智能化的變電站中，可以較好地實現對繼電裝置采集信息提供保護，從而使得自動化的技術能夠較好地為保護裝置提供保護：通過變電站中間隔層的功能較好地與過程層銜接;在信息采集中，能夠較好地應對電磁所帶來的干擾，從而使得電力中的信息能夠較好地為繼電保護提供技術支持;在繼電技術的發展不斷完善中，可以把智能化的監控應用在繼電監控中，如其中的分布結合所具有的特點，它能夠集中展示出明顯的優勢，在繼電保護工作中，通過實時監控與保護，從而有效地減輕主控單元所帶來的負擔。

3.3數字化方向的發展

在智能化的變電站中，數字化的發展方面作為一個重要的目標，它能夠把智能電子、智能開關、電壓互感以及光電電流等這些新的設備應用在變電站中，這對繼電保護工作而言是一次重要的突破，也為電力的發展提供了良好方向，在今后技術的研究中，數字化的技術將在電力中發揮更好的作用，進而提升繼電保護中的整體性能。

4結語

總之，智能變電站屬于智能電網建設十分關鍵的一環，智能變電站以數字化繼電保護方式為輔助，與傳統變電站相比有著可靠性和速動性的優勢，順應了電力系統自動化技術發展的趨勢，但繼電保護技術仍需要不斷總結和分析，進一步發展到綜合自動化水平。

參考文獻

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晉能清潔能源風力發電有限責任公司，山西太原?030000