謝赟

（贛西供電公司 338000）

智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化配置研究

謝赟

（贛西供電公司 338000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷普及，社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域都在提倡數(shù)字化信息化。不僅是各個(gè)領(lǐng)域的辦公部門在提倡數(shù)字化，而且國(guó)家的電力部門也在提倡數(shù)字化，大力發(fā)展數(shù)字化的變電站已經(jīng)成了我們國(guó)家電力發(fā)展的一種趨勢(shì)。基于這個(gè)背景，探討了智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化配置。

數(shù)字化；變電站；繼電保護(hù)；優(yōu)化配置

每一個(gè)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都離不開可靠的電力作為強(qiáng)有力的發(fā)展保障，同時(shí)國(guó)家的城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展也離不開強(qiáng)有力的電力系統(tǒng)的供應(yīng)。我國(guó)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展的過程中已經(jīng)形成了智能的電網(wǎng)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)這一系統(tǒng)在其發(fā)展成熟的過程中相比較傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)而言，已經(jīng)顯示出了較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。智能變電站作為我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的重要一部分，一方面可以提供較高的變電運(yùn)行效率，而且另一方面也可以充分保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而來推動(dòng)我國(guó)的現(xiàn)有的電網(wǎng)技術(shù)，使其實(shí)現(xiàn)更快的發(fā)展，為我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的建設(shè)提供強(qiáng)有力的電力支撐。下面我們一起來探討一下智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化裝置。

1 智能變電站

我國(guó)的數(shù)字化的變電站，是依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而建成的現(xiàn)代化的變電站，主要由智能化的一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備分層來進(jìn)行構(gòu)建的，建立在通信規(guī)范的基礎(chǔ)之上，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的智能的電氣設(shè)備之間進(jìn)行信息的共享和相互進(jìn)行操作。智能變電站的數(shù)字化主要是體現(xiàn)在過程層的設(shè)備上，而信息化是體現(xiàn)在整個(gè)站內(nèi)信息上，其開關(guān)的設(shè)備也表現(xiàn)出與智能化的優(yōu)勢(shì)[1]。

2 智能變電站繼電保護(hù)的裝置分析

2.1 繼電保護(hù)

我國(guó)的現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)主要有4個(gè)基本的要求，即：選擇性、靈敏性、速動(dòng)性以及電力的可靠性。其中，與繼電保護(hù)系統(tǒng)有關(guān)的就是選擇性以及靈敏性，而速動(dòng)性以及電力的可靠性就與GOOSE有關(guān)。在條件相同的一次以及二次的設(shè)備之下，智能變電站的機(jī)電保護(hù)和傳統(tǒng)的保護(hù)接點(diǎn)采用直接跳閘的方式相比較而言，其主要采用的GOOSE報(bào)文需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)信息發(fā)送給智能的操作箱，這樣的方式無疑會(huì)增加了中間的環(huán)節(jié)，使得保護(hù)的總動(dòng)作時(shí)間延長(zhǎng)，但是，其保護(hù)的關(guān)鍵在于，這段延長(zhǎng)的時(shí)間是夠可以穩(wěn)定地控制在相關(guān)的時(shí)間范圍之內(nèi)。智能變電站的繼電保護(hù)采用了GOOSE之后，繼電保護(hù)系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行跳閘以及相互的啟動(dòng)和閉鎖信號(hào)的傳輸。這樣，和傳統(tǒng)的回路方式相比的話，其可靠性就主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)是否可靠以及運(yùn)行和檢修以及擴(kuò)建是否安全之上了。

2.2 分布式的保護(hù)

繼電保護(hù)的主保護(hù)主要由保護(hù)裝置來提供，這一保護(hù)裝置是多功能的，保護(hù)裝置的功能以及用戶選擇的保護(hù)邏輯會(huì)確定保護(hù)元件以及保護(hù)的邏輯。后備保護(hù)的選用主要是取決于系統(tǒng)的元件或者是一些設(shè)備的重要性，可以選用近后備或者是遠(yuǎn)后備的原則，在高壓輸電的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，一般是采用兩套主保護(hù)的方案。在變電站內(nèi)，其中唯一要集中來進(jìn)行保護(hù)的設(shè)備主是母差的保護(hù)，由于局域網(wǎng)都采用的是分布式的保護(hù)應(yīng)用，所以，我們可以利用保護(hù)裝置中IED方向的檢測(cè)功能來構(gòu)成對(duì)于新型的母線保護(hù)的方案。

分布式的保護(hù)母差的方案主要依靠于GOOSE信息傳輸?shù)闹袡C(jī)制對(duì)等的通信方式，檢測(cè)的過程是要沿著小于1周波的快速方向來進(jìn)行檢測(cè)。如果，信息表示為反向故障或者是沒有故障，而且也沒有任何的判別正方向的故障，那么母線的保護(hù)元件就可以判斷為母線產(chǎn)生了故障，就要向所有的這一母線上的元件發(fā)送跳閘的命令信號(hào)。我們?yōu)榱吮Ｗo(hù)所有IED有充足的時(shí)間去判斷故障點(diǎn)和故障的原因，就需要一定的時(shí)延。在這樣的應(yīng)用模式下，所有連接在母線上的IED都可以作為信息的發(fā)送一端，間隔層中的計(jì)算機(jī)或者是可以進(jìn)行編程邏輯的控制器PLC都可以作為信息的接收一端[2]。

3 繼電保護(hù)優(yōu)化裝置分析

3.1 數(shù)字化集成的保護(hù)優(yōu)化分析

系統(tǒng)性的保護(hù)優(yōu)化配置主要是在IE、數(shù)字化的一次設(shè)備和上文中提到的網(wǎng)絡(luò)的二次設(shè)備應(yīng)用的基礎(chǔ)上所形成的一種保護(hù)的優(yōu)化配置方案。這一方案通常采用的的方法是雙重化的優(yōu)化配置方法，兩個(gè)系統(tǒng)可以單獨(dú)進(jìn)行工作，也可以一起工作運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到相輔相成的效果。其實(shí)，這兩種配置并沒有什么區(qū)別，而且兩者的工作原理也幾乎是一樣的，兩種的配置操作比較簡(jiǎn)單、分析也比較全面，同時(shí)還是全面保護(hù)方案的最基本的依據(jù)。雖然，數(shù)字化的保護(hù)優(yōu)化裝置有較多的優(yōu)點(diǎn)，分析問題以及信息的共享也能夠較為準(zhǔn)確和迅速，但是，其中還存在著缺點(diǎn)。經(jīng)過技術(shù)的改進(jìn)，系統(tǒng)性的保護(hù)優(yōu)化裝置已經(jīng)達(dá)到了多個(gè)方案一起使用的目的。這樣的優(yōu)化裝置與一般的保護(hù)優(yōu)化的配置方案相比較，其網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。而且也非常容易操作，裝置的設(shè)備也很簡(jiǎn)單，但即使是這樣的情況，對(duì)操作的技能有著更高的要求。因此，在進(jìn)行實(shí)際的操作中，我們還是要選取那些擁有高技能以及高水平的專業(yè)的操作人員來進(jìn)行操作。

3.2 110kV電壓保護(hù)的優(yōu)化裝置

110kV電壓是我國(guó)目前大部分的變電站額定的工作電壓，所以，在進(jìn)行保護(hù)方案的確定時(shí)，在每個(gè)工作環(huán)節(jié)中，都要重視額定的電壓的配置。在進(jìn)行配置時(shí)，要根據(jù)確定的目標(biāo)來進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于額定的電壓進(jìn)行保護(hù)的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況來進(jìn)行操作。在不同的地區(qū)，也要根據(jù)當(dāng)?shù)氐呐潆娫O(shè)備、配電技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等情況來進(jìn)行絕體的操作，根據(jù)這些因素來確定適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)優(yōu)化的配置方案[3]。

綜上所述，數(shù)字化時(shí)代下，對(duì)變電站的繼電保護(hù)優(yōu)化裝置進(jìn)行了較為系統(tǒng)和全面的分析。在新的時(shí)代下，智能變電站是一大發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)變電站繼電保護(hù)進(jìn)行裝置的優(yōu)化可以在一定的程度上促進(jìn)我國(guó)變電站的工作效率的提高，從而提升變電站的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，促進(jìn)國(guó)家電力的發(fā)展。

[1]左晨.智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014，30：126～127.

[2]邱君瑪.智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置的相關(guān)分析[J].科技資訊，2015，25：27～28.

[3]任寶斌.煤礦智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置方案[J].機(jī)械管理開發(fā)，2016，03：94～96.

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1004-7344（2016）29-0096-01

2016-9-28