智能化變電站繼電保護技術(shù)的優(yōu)化管理研究

李 旻，石玉琦（河南送變電工程公司，河南鄭州450000）

智能化變電站繼電保護技術(shù)的優(yōu)化管理研究

李 旻，石玉琦（河南送變電工程公司，河南鄭州450000）

社會經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進(jìn)程和城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的不斷加快，大大提高了電力需求量，這對電力系統(tǒng)提出了更高的要求，智能化變電站也因此而發(fā)展起來，做好智能化變電站繼電保護工作是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要因素。本文對智能化變電站的繼電保護工作進(jìn)行了分析，然后對智能化變電站繼電保護技術(shù)的優(yōu)化管理進(jìn)行了研究，有一定的借鑒價值。

智能化變電站；繼電保護；優(yōu)化管理

1 智能化變電站繼電保護技術(shù)

在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪泻凸ぷ髦胁豢扇鄙俚挠闷?，計算機網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)應(yīng)用到了社會的各個領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡(luò)的引入促進(jìn)了智能化變電站的形成和發(fā)展，也是智能化變電站繼電保護的內(nèi)外部環(huán)境得到了優(yōu)化和發(fā)展，使得智能化變電站繼電保護從保護裝置逐步發(fā)展成保護系統(tǒng)?，F(xiàn)在如何對智能化變電站繼電保護技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化配置和優(yōu)化管理已經(jīng)成為智能化變電站所必須應(yīng)對的問題；其實智能化變電站中的大部分技術(shù)和工藝都是由傳統(tǒng)的變電站發(fā)展變化而來的，智能化變電站相比于傳統(tǒng)的變電站采用了光纜技術(shù)，這就將本來的電信號轉(zhuǎn)化成了有數(shù)字編碼的光信號，大大提高信號傳輸?shù)男?，同時也對繼電保護提出了更高的要求。變電站的自動化和智能化對于繼電保護技術(shù)的優(yōu)化有著十分重要的影響；在智能化變電站中對站控層、間隔層和區(qū)域電網(wǎng)的保護系統(tǒng)進(jìn)行研究是繼電保護技術(shù)優(yōu)化的重要內(nèi)容，也是進(jìn)行繼電保護技術(shù)優(yōu)化的方向。

2 智能化變電站繼電保護優(yōu)化配置

智能化變電站相比于傳統(tǒng)的變電站的優(yōu)越之處是應(yīng)用了更多先進(jìn)的技術(shù)，使變電站的工作效率和功能得到了增加和提升。主變、母線、線路保護配置繼電保護工作中占有非常重要的地位，智能化變電站繼電保護優(yōu)于傳統(tǒng)變電站還在于就地間隔保護、站域保護以及區(qū)域電網(wǎng)保護等功能；另外在線校核技術(shù)是繼電保護技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要體現(xiàn)，電子式電流互感器技術(shù)是繼電保護技術(shù)發(fā)展的重要表現(xiàn)：

2.1 主變、母線、線路保護配置

主變保護配置技術(shù)是利用差動原理并結(jié)合主變實際變化情況來對繼電保護類型進(jìn)行合理的區(qū)分并提供準(zhǔn)確的保護配置；在智能化變電站繼電保護中，主變保護配置是其核心內(nèi)容，也是其運行是否安全的關(guān)鍵。母線保護配置可以為智能化變電站繼電保護提供一個安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，可以對安全跳閘的整個過程進(jìn)行保護，是繼電保護非常重要的內(nèi)容。在線路保護配置中保護設(shè)備要與斷路器相對應(yīng)，線路縱聯(lián)保護有獨立性，要有效避免通信和跳閘這兩個模塊的相互干擾就要保證這個模塊的相對獨立性。除此之外，縱聯(lián)線路保護配置具有數(shù)字化的特點，這和智能化變電站的智能化是相似的，所以縱聯(lián)線路保護配置比較適用于智能化變電站的繼電保護工作。

2.2 就地間隔保護

就地間隔保護是智能化變電站優(yōu)于傳統(tǒng)變電站繼電保護的重要保護技術(shù)，與傳統(tǒng)變電站繼電保護相比，就地間隔保護可以更高效的提高繼電保護的效率。繼電保護設(shè)備盡可能的接近被保護的電力設(shè)備這是繼電保護裝置的安裝原則，就地間隔保護在遵循同一對象集成原則和面向運維集成原則的基礎(chǔ)上可以使其保護功能更有效的發(fā)揮。

2.3 站域保護功能

傳統(tǒng)變電站的后備保護有著一定的局限性，一般只能獲取單間隔電氣量和開關(guān)量的信息，這就造成了傳統(tǒng)變電站繼電保護后備保護時間過長的缺陷，在選擇性和靈敏性上也存在問題。在這一點上智能化變電站繼電保護具有站域保護功能，站域保護可以實現(xiàn)對斷路器失靈和低周電壓減載同時的保護，而且也具有一定的選擇性和靈活性，可以減少后備保護時間。

2.4 繼電保護在線校核技術(shù)

在現(xiàn)代智能化變電站一般都實現(xiàn)了實時的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可以對網(wǎng)絡(luò)連通性進(jìn)行實時在線判斷，通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對線路進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集來對負(fù)荷系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、開關(guān)量以及指路系統(tǒng)等進(jìn)行實時系統(tǒng)建模；繼電保護的在線校核技術(shù)主要就是指繼電保護系統(tǒng)根據(jù)智能化變電站電網(wǎng)系統(tǒng)的保護配置、運行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面來自動收集電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)，然后對繼電保護裝置的性能進(jìn)行在線校核的過程，主要就是校核繼電保護設(shè)備的定值、速動性和靈敏性等性能，并以此來確定是否要維護或更換繼電保護裝置。

2.5 繼電保護電流互感器技術(shù)

電流互感技術(shù)是智能化變電站繼電保護技術(shù)的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)的繼電保護一般采用的都是電磁式互感器，但是這種互感器在實際工作中存在很多的缺點：在電壓等級比較大時絕緣難度就比較大，在一般情況下絕緣的效果也不好；互感器的動態(tài)范圍較小，容易飽和，致使互感器無法可靠的識別故障現(xiàn)象；采用電磁式互感器在信號傳輸時需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，所以傳輸起來比較麻煩；互感器開路會產(chǎn)生高壓，在實際工作中會產(chǎn)生安全隱患；容易產(chǎn)生鐵磁諧振現(xiàn)象等；現(xiàn)代智能化變電站一般采用的都是電子式互感器，其與傳統(tǒng)的電磁式相比有很多的優(yōu)點：電子式互感器重量小、造價低、體積小、絕緣結(jié)構(gòu)也比較簡單；動態(tài)范圍寬，線性度較好、飽和現(xiàn)象發(fā)生也較少、在實際工作中安全性也較高，維護起來也比較方便等。

3 智能化變電站繼電保護優(yōu)化管理

3.1 安全性、可靠性優(yōu)化管理分析

智能化變電站的繼電保護裝置的標(biāo)準(zhǔn)體系是統(tǒng)一發(fā)布的以IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，但是在完全透明的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，繼電保護還要應(yīng)對來自多方面的網(wǎng)絡(luò)攻擊和信息安全威脅，這就必須做好繼電保護的安全性優(yōu)化管理工作；現(xiàn)在智能化變電站的繼電保護工作已經(jīng)基本實現(xiàn)了數(shù)字化和自動化，這對提高變電站智能化運行的安全性和穩(wěn)定性有重要意義。但是要提高設(shè)計方案的應(yīng)用效果、降低外界對繼電保護造成的影響就必須對繼電保護的可靠性進(jìn)行分析，要采取必要的措施來提高繼電保護的可靠性。

3.2 實時性、同步性優(yōu)化管理分析

實時性和同步性是智能化變電站繼電保護的重要特點，但是實現(xiàn)繼電保護的同步性和實時性是非常困難的。因為在電力結(jié)構(gòu)設(shè)計中會受到交換機交換延時、合并器傳播時延等因素的影響，會對互感器的傳輸造成不利影響，這就會影響繼電保護裝置的性能，導(dǎo)致其實時性受到影響，所以必須加強對繼電保護實時性優(yōu)化管理的分析，有效提高繼電保護的實時性；在智能化變電站繼電保護工作中會經(jīng)常遇到數(shù)據(jù)同步性問題，也就是合并單元輸出的數(shù)據(jù)存在時間信息，這種情況下要消除時間信息上存在的誤差就必須對繼電保護設(shè)備進(jìn)行同步性優(yōu)化管理，所以同步性優(yōu)化管理在繼電保護工作中也是非常重要的。

3.3 加強各層保護之間的合作

在智能化變電站的繼電保護工作中，一般都融合了很多個保護層次，各個保護層次如果無法進(jìn)行有效的合作直接就會影響繼電保護工作的效率和質(zhì)量。所以要對智能化變電站繼電保護進(jìn)行優(yōu)化還需要加強各層保護之間的合作。這種協(xié)作可以保證每一個保護層次運行的穩(wěn)定性，也可以有效的避免層次之間的相互影響，從而為整個繼電保護提供一個穩(wěn)定的工作環(huán)境，更好的對繼電保護中出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行規(guī)避。

4 結(jié)束語

在這個社會經(jīng)濟高速發(fā)展的當(dāng)下，電力企業(yè)要滿足人們和工業(yè)對電力的需求就必須進(jìn)行電力系統(tǒng)的優(yōu)化研究。智能化變電站的發(fā)展在一定程度上可以緩解變電站中存在的矛盾，對智能化變電站繼電保護工作進(jìn)行研究也是非常必要的，要對變電站繼電保護技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化管理，以此來提高繼電保護工作的效率，從而提升電力企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益。

［1］劉 旸.智能變電站繼電保護技術(shù)優(yōu)化探討［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015（21）：49～50.

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［3］高 鵬.智能化變電站繼電保護技術(shù)的發(fā)展研究［J］.赤峰學(xué)院學(xué)報，2014（16）：23～26.

［4］黃秋辰.智能化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究［J］.機械與自動化，2013（12）：127～128.

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2095-2066（2016）28-0148-02

2016-9-22