关于智能变电站的继电保护跳闸方式研究张晓义

关于智能变电站的继电保护跳闸方式研究张晓义

张晓义

（国网冀北电力检修分公司北京102488）

摘要：本文首先对智能变电站继电保护跳闸的原理进行简述，然后对智能变电站中继电保护跳闸的方式进行了比较，并且对智能变电站继电保护网跳闸安全性加以分析，最后对智能变电站机电保护网跳闸延时加以阐述，希望对我国电力企业健康安全发展提供一定的借鉴。

关键词：智能变电站；继电保护；跳闸方式

当前在智能变电站中的继电保护跳闸的形式上主要分为两种形式，一种是保护点对点跳闸，一种是保护网跳闸。当前我国电力企业第一和第二批的智能变电站已经逐渐开始投入生产，其中有500kv的变电站，采取的是保护网跳闸的形式，还有的是750kv的变电站，采取的是点对点的跳闸形式。针对这两种继电保护跳闸的具体实现形式，在具体的使用过程中还存在着比较大的争议性。因此，本文就针对当前智能变电站中，有效的继电保护跳闸的形式进行了研究，希望对我国电力企业的发展提供一定的帮助。

1.智能变电站继电保护跳闸的原理

1.1智能变电站保护点对点跳闸方式

在变电站当中，通过保护跳闸的方式主要是为了防护设备到智能终端之间，通过独立光纤来进行有效的连通，并且还可以有效的对实际的跳闸信号加以保护，通过光纤信息传递的形式来实施传输，其他的信号可以通过连接到交换机来实现信号的传输。

1.2智能变电站的保护网跳闸原理

这种保护跳闸的主要原理，是通过对应的保护装置与智能终端都连接到信息传输的交换机当中，然后对其中跳闸一切的GOOSE信号实施有效的保护，让这些传输的电信号都可以使用网络传输的方式来进行传输。

1.3两种保护跳闸形式的主要区别

针对接线的方式来讲，智能变电站中的保护点对点跳闸的形式，相比于保护网跳闸的形式多出了跳闸光纤；相比于跳闸形式来讲，智能变电站保护中的点对点跳闸的形式，所得到的跳闸信息是通过直达光纤来实施传递，并不存在任何的中间性的环节，但是在智能变电站中的保护网跳闸的形式，所得到的跳闸信息通常需要通过交换机作为媒介来实施信息的传输[1]。

2.智能变电站继电保护网跳闸安全性分析

通常来讲，在变电站当中出现交换机丢包是对智能变电站的继电保护网的跳闸的安全性形成影响的关键性因素，造成了交换机内部信息丢包的原因有三种，分别是电磁干扰、网络干扰以及对交换机信息处理能力较弱。以下我们就对这三个方面原因加以分析。

2.1抗电磁干扰能力

在智能变电站中的继电保护网当中，其中的过程层的变电交换机需要经过KEMA的认证之后，依照我国电工委员会IEC中的要求，对其中所涉及到的电磁辐射、电磁抗干扰和静态的震动等有关测试，让智能变电站在比较恶劣的环境下的运行稳定性得到有效的保证。

2.2有效的抵抗电网风暴

电网风暴产生的原因主要包含了以下几个方面：①在一种装置出现异常状况的时候，就会造成多发报文的状况，进而造成了交换机不能有效的进行防护工作，但是在这种状态下，智能变电站继电保护方式中的点对点的跳闸也不能正常工作；②要是网路网络当中存在非法装置接入，就会出现类似于“位置单位地址”的相关报文，在这种状况下，交换机当中具有的“未知单位地址阻止”[2]功能就会可以发挥出其应有的作用；③要是在网络当中出现了比较多的异常性的信息，此时交换机当中的“端口速率限制”方面的功能就可以发挥出防护性功能。

2.3交换机中高负载的处理功能

依照相关的数据调查分析研究显示，交换机主要用于存储或者是发送信息数据，并且通过完全性双工的形式来实施连接，通过这种方式在提升信息流量的时候，是不会出现比较明显的延时提升的状况。通过网络传输延时测试分析可以看出，在高负载的环境下，变电站中的自动化系统过程交换机储存系统产生的延时状况基本都低于300us，这很大程度上降低了继电器在产生动作过程中出现的振动性延时，可以保证继电器的速动性能得到充分的满足。

3.智能变电站机电保护网跳闸延时分析

根据相关的数据研究分析，一种报文的完整性的传递时间，从发送方将数据当中的具体内容传送到目标终端的时间来计算，一直到终端接受将数据信息取走的时候为止。

3.1报文发送延迟

报文发送延迟主要指的是对系统设备的通信处理器的报文处理时间，通过对国家电网企业当中的营业点托运工程的模拟测试，让这个装饰当中的每一个端口的处理时间延长到25us以上，也就是从第一个端口传输的时间需要延长到25us，在第二个端口的处理时间需要50us，以此类推[3]。

3.2网络传输延时

①在交换机的储存和处理出现延迟的时候，因为现代的交换机基本都是使用信息储存转发的原理，因此，一种单个的交换机的储存原理延时性发出的具体帧长最大值达到了1522b，同步的帧数为8b，在实施交换机储存转换时会出现122us的延迟；

②交换机出现交换延迟的时候，通常来讲，其交换延迟是一种固定值，这种固定值的优先级和交换机当中的芯片处理方式，是通过对MAC地址速度来决定的，通常来讲，工业上通过交换机所产生交换性延迟值会小于10us；在实施光缆传输延迟的过程中，光缆的具体长度和光缆光速之间的比值就是光杆的传输延迟，其中1km的光缆，其最大的传输延迟大概在5us左右[4]。

4.结束语：

通过对智能变电站中继电保护跳闸的方式研究，通过详细的分析得出了智能变电站中的继电保护跳闸的形式上的两种形式，是保护点对点跳闸和保护网跳闸。我国电力企业第一和第二批的智能变电站已经逐渐开始陆续投入生产，对变电站所实现的继电保护跳闸方式的有效研究，在抗电磁干扰能力方面、抵抗电网风暴方面以及交换机中高负载的处理功能等方面都起到了良好的保障性作用，对我国电力企业的发展起到了有效的推动作用。

参考文献：

[1]韩本帅，王倩，孙中尉，林泽源，崔海鹏.智能变电站继电保护跳闸实现方式研究[J].中国电力，2012，4508：24-27.

[2]王同文，谢民，孙月琴，沈鹏.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制，2015，4306：58-66.

[3]王丹.浅谈智能变电站继电保护跳闸实现方式[J].中国高新技术企业，2015，36：118-119.

[4]林明楷.浅析新型智能变电站继电保护跳闸实现方式[J].河南建材，2016，02：132-133.