張靖波

摘要：根據(jù)國家電網(wǎng)提出的建設(shè)“智能電網(wǎng)”作為現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)，其基礎(chǔ)和核心部分是智能變電站方面的發(fā)展，它的良好發(fā)展、建設(shè)與堅強的智能電網(wǎng)最終目標(biāo)的實現(xiàn)有非常重要的聯(lián)系。隨著繼電保護作為變電電網(wǎng)電力系統(tǒng)中的重要組成因素，它在保證電力系統(tǒng)正常運行管理、電能質(zhì)量與避免事故的發(fā)生與擴展的各個方面都有著不可或缺的作用。本文首先對智能變電站的現(xiàn)狀與存在的問題進行簡單描述，之后分析了智能變電站繼電保護實施的方案，最后重點討論研究了智能變電站繼電保護的展望。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護配置；展望

1 智能變電站繼電保護配置的現(xiàn)狀

智能變電站是指采用先進的、可靠的、集成的與環(huán)保的一種新型智能設(shè)備。以信息數(shù)字化、信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺的網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)目標(biāo)，自動完成各種信息的采集、控制、計量以及檢測等基本功能。與此同時，智能變電站還具有支持繼電網(wǎng)站電網(wǎng)實際自動控制、在線分析與決策、相互協(xié)調(diào)配合等這樣相對來說比較高級的變電站。智能代表的是一種人性化，它是把變電站當(dāng)成人一樣進行調(diào)節(jié)，低電壓的負(fù)荷量如果增加時變電站就會輸送滿足更大負(fù)荷的電量，低電壓負(fù)荷如果減少，變電站輸送出去的電量就會隨著減少，保證能源的節(jié)約與有效利用。

就目前而言，智能變電站的數(shù)量并不是很多，正處于推廣階段，但是智能變電站相比于常規(guī)變電站，實現(xiàn)了設(shè)備的可視化，通過相對智能的告警與防誤等的高級應(yīng)用不斷地完善，使檢修和故障停電的時間減少了，延長了主要設(shè)施的使用時間，還使得占地面積減小，明顯提升了技術(shù)優(yōu)勢。隨著智能化的科技進步、智能化設(shè)施的大規(guī)應(yīng)用、智能設(shè)施集中地采購產(chǎn)生的規(guī)?；?，智能變電站的各項投資將會逐漸下降，其投資將會與普通變電站投資相持平，具備比較好的推廣前景與經(jīng)濟效益。

智能變電站，可以分為過程層、站控層、間隔層。過程層包括一次性設(shè)備與智能組件所構(gòu)成的各種智能設(shè)施和智能終端，任務(wù)是完成變電站電能的有效分配、變換以及傳輸，還可以實現(xiàn)測量、控制、計量以及控制、檢測狀態(tài)等相關(guān)功能。站控層包括自動化、站域控制、通信與對時等子系統(tǒng)，實現(xiàn)對整體設(shè)備控制和測量的功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視的控制、點能量的采集、保護信息的管理等相關(guān)功能。

2 智能變電站過程層保護分析

過程層的保護，其主要的配置是以快速跳閘為主的措施。例如，母線上差動保護以及縱聯(lián)保護，其中的后備保護轉(zhuǎn)移到集中保護的設(shè)備里。實踐證明，這種方案能夠使該層的設(shè)計更加簡化，它考慮的重點因素是保護這項，在后備保護方面可以適當(dāng)?shù)睾喕渲?，進而使硬件設(shè)施簡化。在保護實踐過程中，保護定值相對來說比較固定，其并不會因為電力電網(wǎng)系統(tǒng)原有的模式而發(fā)生改變。在生活實踐過程中，常常會因為受到保護的限制，如果同時出現(xiàn)線路保護和母線保護的情況，就會導(dǎo)致硬件分開、獨立。

保護配置主要是縱聯(lián)距離或者縱聯(lián)差動，把后備的保護放在集中式的保護設(shè)施中。相對于以單斷路器為主的線路來說，線路的保護設(shè)施主要通過起保護的光纖進行通信，并且會以此來體現(xiàn)縱聯(lián)保護的功能。單從縱聯(lián)差動保護方面談，保護設(shè)施實際并不需要引入電壓量，但是如果單單是針對特定的運行方式和保護原理來說，還是要有適宜電壓量的引入。在這樣的條件下，實際上電壓量是能夠獨自采樣的，并且保護通信的輸入與電流量的完成會是同步采樣的。

我們再來看變壓器的保護，它在應(yīng)用于實踐的過程中，為了使設(shè)計方案有效地簡化，采用的是乒乓同步技術(shù)，其技術(shù)主要對線路兩端保護設(shè)施提出明確的要求，必須以相同的或者相近的采樣頻率，單獨地進行采樣，而且它的兩端收發(fā)數(shù)據(jù)的信息傳輸時間都是一致的。

3 智能變電站關(guān)于繼電保護方面的展望

現(xiàn)階段，國家電網(wǎng)提出了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展策略與目標(biāo)，這個目標(biāo)也正在逐步落實，繼電保護正向著數(shù)據(jù)信息采集自動化、數(shù)字化的目標(biāo)不斷邁進。

3.1 數(shù)據(jù)信息采集的自動化

隨著一系列大型的高新設(shè)備逐步應(yīng)用到智能變電站，電子式和光電效應(yīng)類的互感器走入人們的視線。高新設(shè)備的出現(xiàn)為自動化的繼電保護裝置的操作提供了基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)今智能變電站的繼電保護系統(tǒng)的完成度更高，其結(jié)構(gòu)也隨著更加簡單，進而使得信息與數(shù)據(jù)采集工作對抗電磁的干擾能力加強了。與之相對應(yīng)的是，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)越發(fā)成熟，其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢更加突出，能夠減輕主控負(fù)擔(dān)，提高監(jiān)控效率。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通信走向標(biāo)準(zhǔn)化

智能變電站提出了通信的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)，其系統(tǒng)中存在的智能變電的產(chǎn)品模式與標(biāo)準(zhǔn)更加統(tǒng)一開放。網(wǎng)絡(luò)通信的進一步標(biāo)準(zhǔn)化在繼電保護中正在逐步應(yīng)用實踐，它的有效合理應(yīng)用避免了各個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的干擾，使信息與數(shù)據(jù)傳輸變得更加有效、真實。標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信是保證繼電保護可靠性、靈敏性的基本要求。

3.3 智能數(shù)字化

現(xiàn)今，智能變電站對于繼電保護方面的終極目標(biāo)是數(shù)字化、智能化，隨著一系列大型高新設(shè)備逐步應(yīng)用到智能變電站上，電子式和光電效應(yīng)類的互感器走入人們的視線，象征著我國智能變電站正在朝著數(shù)字化發(fā)展。比較單一和傳統(tǒng)的回路正逐漸被數(shù)字化的傳感器與控制回路所取代，通過系統(tǒng)中各種設(shè)施、設(shè)備與通道之間進行有效的配合與協(xié)調(diào)，合理地應(yīng)用繼電保護的高性能，進一步實現(xiàn)了對繼電保護的統(tǒng)一管理。

4 結(jié)論

在我國，智能變電站的建設(shè)與推廣的核心技術(shù)之一就是繼電保護。要想提高變電站的安全性，實現(xiàn)有效的運行管理，其配置方案與技術(shù)一定要實行好。為了促進技術(shù)的完善與發(fā)展，一定要進一步加強對智能變電站繼電保護的新技術(shù)的研究與探討。