摘要：当前，数字化变电站继电保护技术广泛应用于电力系统中，也是电力系统的主要发展趋势。因此，注重对数字化变电站继电保护系统关键技术分析，提供变电站继电保护系统的可靠性和提高电力运行的效率，满足人们都用电质量的需求，提升人们用电的“幸福感”，就具有重要的现实意义。
关键词：数字化变电站；继电保护；关键技术；分析
1 数字化变电站继电保护应用原理
数字化变电站继电保护在应用中是指按照IEC61850标准和通信规范的基础建立，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建的装置。在变电站继电保护中通过电子互感器进
行数据采集，在互感器中数据利用光纤使用光数字信号再把数据传输到低压的一端，进行处理后完成得出满足标准的数字量的输出，可以实现变电站的所有范围，包含一次设备的变压器、互感器，二次设备的控制、保护，以及数据应用、软件开发等。其中，智能化一次设备包括光电互感器、电子互感器和智能化开关等，网络化二次设备分层包括间隔层、过程层和站控层。
2 数字化变电站继电保护应用特点
在数字化变电站继电保护中，根据实际的应用效果来看，它的特点重点体现在具有可靠性、完整性、实时性的高质量信息，具有统一的数据模型、功能模型；在数据传输方面可以实现无缝交换，在变电站传输和处理上可以实现信息全数字化；各种设备和功能可以共享统一的信息平台，同时过程层设备智能化。
3 数字化变电站继电保护应用技术
数字化变电站继电保护技术的应用应该本着对未来技术发展、应用需求以及先进性、继承性、经济性的原则，通过确立分阶段建设目标以及规划设计目标等的战略决策加以实现。
3.1数字化变电站继电保护硬件框架图。在实际应用中数字化变电站继电保护的硬件结构图一般包括光接收单元、开入单元、中央处理单元以及出口单元等组成。
3.2数字化变电站继电保护配置设置。现在在电力系统的配置设置方面，一方面绝大多数是采用光纤接口形式的插件；另一方面是寻找GOOE光纤通信接口代替I/O接口插件；第三就是把CPU插件的模拟量处理统一更换为通信接口处理。这些改进和传统的继电保护配置相比较而言有了很大的改进，在实际的工作应用中提高了效率。另外在变压器的配置设置方面，也有了很大的突破。每一台变压器都可以应用一个MU合并单元进行采集母线电压、主变压器各侧电流。在主变压器上采取的是差动保护、高低侧电能表措施，并由MU合并单元。
4 数字化变电站的关键技术分析
数字化变电站的发展、建设与IEC61850标准的应用、电子式互感器及其接口技术、智能断路器技术和计算机网络技术密切相关。这些关键技术的提高是数字化变电站发展的技术保证。
4.1IEC61850应用。IEC61850采用无缝通信技术大大改善了自动化技术和信息技术的数据集成量，减少了设备运行维护等费用，同时能减少工作人员的建设、诊断和维护的时间，大大提高了变电站自动化系统的灵活性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于它独特的优势，IEC61850成为自动化系统的通信标准，实现了电力自动化产品的“统一标准，统一模型和互联开放”格局，实现了变电站信息的标准化建模和信息的共享。
4.2电子式互感器及其接口技术。合并单元和传感器单元是电子式互感器的主要接口设备。合并单元主要用于对多路输出的数字信号进行采集，然后按照标准的规约将采集到的数字信号发送给测量控制设备和监控保护设备。由于这类电子式互感器接口设备同时具有将模拟量进行数字化处理的功能和将数字量进行模拟化的功能，使得基于电子式互感器的接口设备具有较高的灵活性，因此很容易与系统接口配合使用。
4.3智能断路器技术。以计算机技术和新型传感器建立起来的智能断路器以具有自动实现重合闸、调整断路器的动作特性和自动进行断路器的选象合闸、对应的同步分析功能而成为数字化变电站发展的技术关键。此外，智能断路器技术能对断路器的状态进行在线监测。
4.4计算机网络技术。支撑数字变电站发展的核心技术还包括计算机网络技术的光纤通信技术。特别是以太网为代表的高科技新型技术的不断成熟和嵌入式以太网技术在工业控制领域的广泛应用与普及，使得数字化变电站能够使用价格低廉和成熟的以太网作为其网络。
4.5信息的安全性技术。在数字化变电站技术发展过程中必须考虑二次系统的安全防护问题，应结合电力系统的运行特征并参照安全标准IEC61850的要求来制定信息的安全防护策略，如闭环网络访问、只读访问以及密码和防火墙等。在加强信息的安全防护措施后还必须考虑其对系统性能和网络带宽的影响。
5 数字化变电站中新兴继保技术的应用分析
5.1智能化继电保护测试仪。随着推广与应用IEC61850标准，智能化变电站的投入运行变得越来越普遍化，数字化测试设备在电力用户和制造厂中的需求呈上升趋势。DRT-802测试仪(许继研制)支持GOOSE收发、IEC61850-9-1/9-2、开入开出及输出小信号模拟量，实现了数字化变电站对任意电压等级的继电保护装置测试。
5.2全数字化变电站的动态仿真系统。具有数字化、信息化、自动化、互动化特点的数字化变电站，是建设智能电网的重要部分。国内目前不同模式的数字化变电站，因无法有效检测继电保护二次设备的性能，全数字化变电站的设备检查和监测功能无法实现。全数字化变电站的动态仿真系统，研究数字化变电站的通讯组网途径与电子互感器的工作原理，开发出了全数字化变电站的动态仿真系统硬件，实现故障录波器与仿真系统软件开发人性化界面操作，检测了线路、变压器及母线保护的性能技术。仿真模拟全数字化变电站的操作演习、运行方式及事故状态得以实现，为继电保护设备、自动综合测控系统、故障录波设备、智能仪表等二次设备输出了仿真模拟的信号源；实现电网测控系统动态闭环测试，对提高电网稳定安全的运行，降低电网事故具有重大意义。
6结束语
当前，计算机网络技术和电力系统正在处于一个最后的发展时代，继电保护技术也不断革新升级，跨入了信息时代。同时，继电保护技术也因为数字变化站的不断发展面临着新的挑战。因此，掌握数字化变电站的关键技术，建立一支继电保护的专业化团队，不断创新技术，为我国电力向安全、高效、绿色、健康方向发展奠定基础。
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论文作者:包嘉民
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
标签：变电站论文; 继电保护论文; 设备论文; 互感器论文; 技术论文; 断路器论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第23期论文;