智能变电站的继电保护技术

【摘 要】随着智能电网建设程度的加深，逐渐涌现出更多智能变电站，为了更好的提升智能变电站运行效率，必须要做好继电保护工作。目前我国智能变电站逐渐向数字化与自动化发展，规范性比较差，对系统运行的评估体系相对缺乏，对各设备运行的稳定性以及可靠性掌控不严，其中又以继电器保护为智能变电站应用重点与难点。本文对智能变电站继电保护进行了概述，并结合其使用原则对继电保护技术进行了分析。

【关键词】智能变电站；继电保护；数字化

电网建设的日益完善，智能化与数字化技术在变电站中的应用逐渐增多，并且随着变电站运行系统以及设备的日益复杂，对继电保护技术提出了更高的要求，为保证变电站运行的效率，必须要在原有基础上进行分析，确定继电保护应用的原则，进一步研究继电保护技术，基于变电站继电保护配置的灵敏性、可靠性以及选择性等，对过程层以及变电站层等进行分析。

1 智能变电站继电保护配置

智能变电站继电保护装置，主要是根据智能变电站继电保护的不同配置层来对继电保护进行分析，即智能变电站过程层与变电站层继电保护。其中，在电网系统中智能变电站过程层继电保护，主要是根据智能变电站过程层一次设备情况，对一次设备进行独立主保护的配置。在对变电站过程层一次设备进行继电保护配置时，需要结合实际情况来确定，一般可以分为两个方面：一方面，过程层一次设备本身为智能化设备保护装置，则在进行配置时，变电站一次设备保护装置应安装在变电站智能设备内部。另一方面，过程层一次设备为老旧设备改造而成，则在进行配置时应将保护设施、测控以及合并器等设备做就近安装，提高继电保护的效率，并且可以提高后期维护工作的方便性。其中，利用以太网来实现过程层继电保护中系统信息的采集与传输。

图1 智能变电站继电保护配置图

2 智能变电站继电保护原则

对于智能变电站继电保护技术的研究，必须要满足几个要求：第一，继电保护技术的应用，必须要具备可靠性、选择性、快速性以及灵敏性特点，提高继电保护的安全性，能够针对电网运行中存在的故障进行分析，并迅速进行解决。第二，对于110kV及以上高电压级别变电站，如果双母线与单母线分段接线形式有特殊要求时，应该选择安装电子式电流电压互感器。第三，对于110kV及较低电压级别变电站在安装继电保护保护装置时，可以选择用集成安装的方式。其中，对于主变压器来说，应该对各侧合并单元进行冗余配置，剩余各间隔之间合并单元应进行单套配置。第四，控制好继电保护与监控、调度之间关系，满足数字化以及远程控制变电站运行的要求，提高各级调度技术支持系统之间的联通性，保证电网能够安全、稳定、经济的运行。

3 智能变电站继电保护技术应用分析

3.1 变电站过程层继电保护

（1）线路保护

对于智能变电站继电保护技术的应用，需要将继电保护装置与整个变电站运行状态监测联系在一起，然后以间隔来确定单套配置。其中，智能变电站过程层线路保护一般选择用线路纵联保护装置进行保护，通过过程层线路纵联差动保护与线路纵联距离保护两种线路方式。线路纵联保护为线路主保护部分，需要将过程层线路后备保护部分设置在变电站层集中式保护装置中。

（2）变压器保护

智能变压器保护装置一般选择用分布式为过程层配置，在运行时先实现差动保护，然后通过集中式安装后备保护。其中，对于变电站过程层变压器进行差动保护时，对于非电量保护部分需要进行单独安装，并通过电缆将其直接与变电站断路器进行连接，这样断路器跳闸命令就可以通过光纤传输到全站式网络线路中，完成对整个变压器的差动保护。如果是对于110kV变压器进行继电保护，则在进行配置时，要求将主后备保护集成在一起，将其作为一体化双套配置。在对智能变电站内变压器进行机电保护配置时，需要直接对设备进行采样分析，并根据分析结果来完成各侧断路器的控制，保证其能够完成自动跳闸动作。

（3）母线保护

对于智能变电站母线保护，可以选择用分布式设计相应装置，在进行设计时，每个间隔之间可以选择用独立母线保护方式。其中如果为110kV智能变电站母线保护设计，可以选择用分段保护方式，保护单元与合并单元进行连接，并且与智能终端连接，不利用网络来进行系统信息以及数据的交换，以此来直接完成对数据信息的采样与分析，最终实现跳闸动作。

3.2 变电站层继电保护

对于变电站层继电保护基本上都是采用集中式后备保护进行配置，能够提高变电站系统运行的实用性，并且还可以实现在线实时自整定等，继电保护效果更好。其中，后备保护系统可以分为两个部分，即为本变电站实现后备保护功能，实现开关失灵保护；对相邻变电站实现保护功能，并对开关失灵进行保护。对于变电站层继电保护主要体现在运行的不同时期，第一，正常运行供电阶段：变电站正常运行供电时，电力系统中相应设备以及保护装置等工作在其额定工况下，系统内存的仪器、仪表等都处于正常访问状态，这时继电保护装置只需要完成实时监控报警，保证变电站能够正常运行即可。第二，运行供电发生故障：如果变电站内设备发生故障，则继电保护装置动作，及时完成电力设备故障部分的切除，保证其余电网部分的正常运行。第三，供电异常：如果变电站运行异常，则由继电保护设备及时发出报警讯号，以此来通知维护人员及时进行故障的排除，确保电力系统的正常运行。

4 结束语

为适应电网智能化与数字化的发展，智能变电站系统更为复杂，为了保证其运行的效率，必须要加强对继电保护的研究。要求在原有基础上，积极应用更多新型技术，不断优化电网智能变电站继电保护方案，争取提高电网系统运行的稳定性与安全性。

参考文献：

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