摘要：随着电网建设的不断推进和发展，智能变电站逐渐取代了传统的变电站，变电工程也趋于自动化发展趋势，同时对继电保护装置有了更高的要求。继电保护装置需要在传统的变电站基础上实现对电能资源的有效保护，提升继电保护装置的灵敏度和应用效果。基于继电保护装置的特殊性，在实践过程中必须完善继电保护措施，以自动化硬件设备为基础，对各类装置进行有效的分析，实现继电保护的持续性应用。
关键字：智能变电站；保护；优化配置
智能变电站作为智能电网的重要组成部分，不仅实现了变电站自动化运行和重审，而且有效的满足了人们日益增长的电力需求。智能变电站是基于传统继电保护装置作为基础，通过信息化技术的运用实现智能化的运行，进而满足继电保护装置运行可靠性的要求，确保电力系统本身的稳定性。因此为了保证智能变电站运行的稳定性，需要做好继电保护装置优化配置工作，为智能变电站正常的运行提供重要保护。
1变电站与继电保护技术
在电网的运行过程中，继电保护发生的作用就是在电网发生事故时，以最快的反应速度将故障点进行隔离，这一过程要求继电保护装置要有可靠性、灵敏性、快速性和选择性。当前，随着科学技术水平和制造技术水平的提升，现阶段的继电保护技术已经发展到了高级阶段，能够对电力系统的暂态故障信息也进行分析并使用基波对故障信息进行判别。继电保护系统主要环节可以分为：模拟量采集、A/D 变换、逻辑运算、输入/ 输出环节、模拟量采集来自互感器、跳闸输出至断路器。目前，在智能变电站中，继电保护装置的外部环境已经发生了显著的变化，此时的电力系统同以往不同，以往的“保护装置”已经由当前的“保护系统”取代，不需要继电保护再继续维持原有的独立性。为了更好的提升新时期智能变电站中继电保护装置的保护水平，结合智能变电站的自身特点，研究出基于间隔层和站控层的区域的保护系统，已经迫在眉睫。随着当前智能变电站需要实现的调控一体化，各级调度技术的支持系统需要进行有机的互联互通，在这个大的有机系统中，由于处理的信息量十分巨大，各种各样的信号在其中频繁的进行动作，尤其是在智能电网中出现一些故障时，如果采用人工方式进行调度和指挥显然无所适从。采用继电保护系统，能够有效的检测各类故障告警信息，并依据设定好的方案进行自行的分类和过滤，在电网事故中采取最佳的保护动作，采取有效的故障处置措施以保证整个智能变电站能够有效运行，为整个区域内的供电网络的正常工作提供保证。目前，由于智能变电站中人员的数量正在不断减少，这就要求继电保护装置能够具备更加全面的与调度指挥中心进行交互的能力，以保证整个线网能在继电保护装置的作用下，发挥更加稳定的作用。
2 智能变电站继电保护
2.1设置要求
智能变电站的电气设备和结构设置比较复杂，继电保护设置必须满足以下几点要求：其一，继电保护装置在智能变电站中的配置应满足快速性、灵敏性、可靠性、选择性等要求，确保继电保护装置动作的准确无误，严禁出现误动作或者不动作，保持较高的灵敏性，消除故障隐患；其二，智能变电站的站控层MMS 网、GOOSE 网和过程层SV 网之间是相互独立的，各个层次接入继电保护装置时，应保持各个控制器数据口独立；其三，智能变电站中的单母线和母双线分段形式不同，在条件允许的情况下，可以设置电子式电压电流互感器；其四，结合智能变电站的实际运行情况，还可以设置测控保护一体化装置设计，实现对智能变电站的操作控制和继电保护；其五，智能变电站在电气设备现场设置继电保护装置时，可集成安装智能终端的一些应用功能；其六，对于智能变电站的主变压器，冗余配置各侧合并单元，其它间隔合并单元可以单套进行配置；其七，对于智能变电站的合并单元，通过网络报文记录和故障录波记录过程层网络信息，还应保持GOOSE、MMS、SV 等网络接口数据的独立性。
2.2基本配置
变电站层继电保护和过程层继电保护是电网系统中智能变电站继电保护配置的两种主要功能。其中，过程层继电保护配置主要依照变电站过程层的一次设备情况，独立地实现对一次设备的主保护作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在按照智能变电站过程层一次设备情况配置继电保护时，主要有两种主保护配置：若电力系统中智能化设备的保护装置就是智能变电站过程层的一次设备，要在智能变电站一次设备的内部安装保护装置；由老设备改造而来的变电站一次设备，要在其附近就近安装测控、合并器等功能设备和保护设施，以方便智能变电站设备的日常运行以及日后需要进行的维修工作。以太网是实现过程层继电保护装置中采集、传输电网信息的主要方式。
3.变电站继电保护的优化措施
3.1 变压器的保护
变压器保护装置的形式比较多，在设计阶段必须对储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器、净油器等部分进行有效的了解。多种功能系统比较特殊，在内部设计阶段，要实现对电压和电流量的有序检测，电流测量主要是通过保护CT的形式实现的。在变压器保护过程中可以应用分布式配置形式，根据保护机制具体化要求，对安装和后备保护系统进行有效的分析。在此过程中，可以对测控和保护设备及合并器进行有效的分析，根据智能设备的应用形式，保证信息的有效传输和应用。在传输阶段，可以应用以太网的形式实现数据的有效传输和应用。基于配置方案的特殊性，在实际工作中，要及时对滤波进行调整，在继电保护的过程当中，只需要消耗非常小的网络数据的信息量。
3.2 一次设备运行维护技术
对于智能变电站，其采用的高压断路器本身就采取了多种现代化技术，其中包括电力电子技术、新型传感器技术和现代微机技术，所具有的特点为：①当设备处于运行状态的时候，电力电子技术和现代微机技术按照合闸位置以及电压波形图来对电压进行调整，以此来准确地把握具体合闸时间以及跳闸时间，确保电压足够稳定。②利用微机技术能够直接处理设备信息，并且能够检测设备执行功能和存在的缺陷。③自我检测。如果监控断路器设备里面的一次系统以及二次系统产生问题，则立即发出报警，同时提供具体检修数据。利用IED、微机二次系统和相关智能就能够进行智能化操作，同时光纤网络能够对二次回路系统输送相关信息，从而对断路器进行数字化控制。所以，对系统智能开关运行进行维护的时候应该充分考虑二次设备，同时监控该设备，保证数据信息具有足够的有效性、以及真实性，从而提升智能化开关实际运行质量。
3.3 装置本体管理
继电保护系统的主要设备包括继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、光纤和电源系统。它们的质量直接关系着继电保护系统的可靠性。交换机和光纤在军工、工业等领域已应用广泛，其技术已较成熟。合并单元、智能终端是智能变电站的新运行设备，没有大量的运行经验积累。智能站继电保护装置变化较多，一是其数据采样和同步方法发生变化，要求SV数据传输延时固定，而交换机数据传输延时的不稳定性决定了保护装置必须采用直采，直跳是为了满足保护动作快速、可靠性的要求；二是装置插件变化，增加了很多通信类插件，且这类插件内部有处理器，在进行插件更换的同时还需要进行软件配置，从运行情况看，此类插件的故障几率远高于其他插件。因此，合并单元、智能终端、保护装置的质量合格性管理对智能站的全过程管理尤为重要。
3.4 母联保护
智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处，在设置分段保护装置时，将智能变电站终端设备和合并单元连接起来，不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样，这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时，结合智能变电站的运行特点和设计要求，智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式，从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前，智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式，利用GOOSE 网络对各个保护分段实现母联保护。
4结束语
随着科学技术的不断发展，智能变电技术设备取得了突出的成就，从保护装置的构成和应用现状入手，在实践过程中需要完善智能变电站保护装置性能，，体现智能维护系统的有效性。智能变电站的继电保护和传统保护机制存在一定的差异性，要及时对现场运行情况进行分析，掌握线路的具体要求，对保护原理进行相应的分析，最终实现设备的有序应用和维护，促进电力系统的可持续性发展。
参考文献：
[1] 卢孟杰. 智能变电站继电保护技术优化研究[D]. 华北电力大学，2013.
[2] 黄妍.220kV 智能变电站继电保护配置方案研究[D]. 广西大学，2013.
论文作者:郭斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签：变电站论文; 智能论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 设备论文; 继电论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第11期论文;