智能变电站继电保护的优化配置

智能变电站继电保护的优化配置

郭青龙

国网山西省电力公司临汾供电公司 山西 临汾 041000

摘要: 随着我国城市化建设的加深，信息技术的快速发展，人们生活水平也得到了大幅度的提高，对电能的需求也在增大。为了适应人们的生活起居以及经济社会的发展，智能变电站也在逐渐做出改进和创新，建设规模逐渐增大，电力系统也逐渐完善，但同时也为智能变电站的维护工作增加了难度。继电保护技术是在智能变电站维修难度增大，安全隐患增多的情况下应运而生的一种保护配电设备安全的新技术，实践应用之后发现不仅可以保障变电站供电的可靠性，还可以为变电站运行的稳定性和安全性保驾护航，一举多得。 关键词：智能变电站  继电保护  优化改进  对策

1 继电保护在智能变电站中的重要作用 智能变电站和人们的生活息息相关，其供电质量直接影响着人们的生活质量。若是在变电站运行期间，其中继电保护装置中某部分发生问题，那么整个变电站的断路器就会跳闸，这样一来往往就会影响影响到供电质量及供电可靠性。一旦发生这种情况，为了保障供电设备的运行质量，会将受损的元器件与智能变电站相互隔离开来，将坏的影响降到最低。当智能变电站出现故障之后，继电保护装置会第一时间发出警报，及时作出提醒，将故障影响控制在最小范围之内。不但如此，继电保护装置还会将发生故障的所在区域迅速隔离开来，切实保障了变电站其他系统运行的安全性与稳定性。

2 智能变电站继电保护相关概述  2.1智能变电站继电保护

智能变电站分为过程层、间隔层和站控层等，因此，继电保护的主要对象就是这几个层。过程层是由一次设备及其所属的智能组件，以及独立的智能电子装置组成，基本功能是实现电能分配、变换传输；控制层的基本功能是进行有效的系统控制，实现数据的有效采集以及监控等。所谓智能变电站继电保护指的就是通过智能站三层两网结构对电力系统进行有效的保护，确保其系统能够保持安全、平稳运行，提高智能变电站的运行效率，确保电力系统的正常运转。  2.2继电保护装置

首先，继电保护。目前，我国在电力系统的继电保护方面有着严格的基本要求：一是选择性；二是灵敏性；三是速动性；四是电力的可靠性。而选择性以及灵敏性与继电保护系统有着直接的关系，速动性和电力的可靠性则是与GOOSE有着直接的关系。若是一次设备和二次设备条件相同的情况下，传统的保护节点直接采用了跳闸的方式，而智能变电站的继电保护系统则是利用GOOSE报文通过网络将信息传递给智能操作箱，虽说这样的方法中间环节较多导致了保护动作时间较长，但是这段时间其实是被稳定控制在安全时间范围内的，并不会影响其保护作用。智能变电站继电保护是使用GOOSE的方式，这样一来继电保护系统便可以利用网络做到相互启动和闭锁信号的传递，同样也可以进行跳闸操作。这样的方式相较于传统的保护系统所用的回路方式，其可靠性则会随着网络可靠性的提升而得到提升。  　　其次，分布式保护。保护装置为继电保护提供了主要保护功能，保护装置本身的功能多样，而保护元件和保护逻辑就是以保护装置功能和用户选择的保护逻辑为基础来确立的。在220kV及以上电压等级的高压输电网络系统当中并不会只有一套主保护方案，大多都会选择两套，而后备保护的选择则是根据系统元件或设备重要程度来选择近后备或是远后备。而在变电站内，对母线的保护极为重要，所以，在构建针对新型母线的保护方案时，我们可以利用到保护装置中的IED检测功能。 

3 变电站继电保护的优化措施 3.1 变压器的保护 变压器保护装置的形式比较多，在设计阶段必须对储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器、净油器等部分进行有效的了解。多种功能系统比较特殊，在内部设计阶段，要实现对电压和电流量的有序检测，电流测量主要是通过保护CT的形式实现的。在变压器保护过程中可以应用分布式配置形式，根据保护机制具体化要求，对安装和后备保护系统进行有效的分析。在此过程中，可以相关数据进行有效的分析，根据智能设备的应用形式，保证信息的有效传输和应用。在传输阶段，可以应用以太网的形式实现数据的有效传输和应用。基于配置方案的特殊性，在实际工作中，要及时对滤波进行调整。

3.2 一次设备运行维护技术 对于智能变电站，其采用的高压断路器本身就采取了多种现代化技术，其中包括电力电子技术、新型传感器技术和现代微机技术，所具有的特点为：①当设备处于运行状态的时候，电力电子技术和现代微机技术按照合闸位置以及电压波形图来对电压进行调整，以此来准确地把握具体合闸时间以及跳闸时间，确保电压足够稳定。②利用微机技术能够直接处理设备信息，并且能够检测设备执行功能和存在的缺陷。③自我检测。如果监控断路器设备里面的一次系统以及二次系统产生问题，则立即发出报警，同时提供具体检修数据。利用IED、微机二次系统和相关智能就能够进行智能化操作，同时光纤网络能够对二次回路系统输送相关信息，从而对断路器进行数字化控制。所以，对系统智能开关运行进行维护的时候应该充分考虑二次设备，同时监控该设备，保证数据信息具有足够的有效性、以及真实性，从而提升智能化开关实际运行质量。 3.3 装置本体管理 继电保护系统的主要设备包括继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、光纤和电源系统。它们的质量直接关系着继电保护系统的可靠性。交换机和光纤在军工、工业等领域已应用广泛，其技术已较成熟。合并单元、智能终端是智能变电站的新运行设备，没有大量的运行经验积累。智能站继电保护装置变化较多，一是其数据采样和同步方法发生变化，要求SV数据传输延时固定，而交换机数据传输延时的不稳定性决定了保护装置必须采用直采，直跳是为了满足保护动作快速、可靠性的要求；二是装置插件变化，增加了很多通信类插件，且这类插件内部有处理器，在进行插件更换的同时还需要进行软件配置，从运行情况看，此类插件的故障几率远高于其他插件。因此，合并单元、智能终端、保护装置的可靠性管理对智能站的全过程管理尤为重要。 3.4 母联保护 智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处，在设置分段保护装置时，将智能变电站终端设备和合并单元连接起来，利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样，这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时，结合智能变电站的运行特点和设计要求，智能变电站的分段保护一般采用单套配置方式，从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前，智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式，利用GOOSE 网络对相关保护分段实现母联保护。

4 结语 在这个社会经济飞速发展的时代，电力事业是国民经济发展的基础，保障了我国的电力事业就是在保障我国社会经济的发展，而智能变电站在智能电网系统当中的作用极大，针对变电站继电保护进行装置优化是极为重要的，其能够大大提升变电站的工作效率，提高变电站甚至全社会经济效益，推动我国的电力事业发展。在智能变电站当中，继电保护配置是智能变电站发达程度的体现，在智能变电站的建设当中极为重要，继电保护配置将直接影响到智能变电站的安全运行以及使用寿命。

参考文献 [1]王罛.试论智能变电站继电保护的优化配置[J].中国战略新兴产业.2015(05). [2]牛春娇.试论智能变电站继电保护的优化配置[J].科技风,2017(15):211-211.