解析数字化变电站继电保护适应性

梁超

摘 要：简单介绍了数字化变电站的内涵、继电保护装置的特点，分析和研究了数字化变电站继电保护装置与电子式互感器、通信网络的适应性，以期为我国电力系统的健康发展提供参考和帮助。

关键词：数字化变电站；继电保护；数据信息；经济效益

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.106

自改革开放以来，我国的电力行业发展迅猛，取得了辉煌的成就。近年来，我国的智能电网建设发展迅速，数字化变电站作为其重要组成部分，也取得了长足的发展。继电保护是数字化变电站的重要基础，对整个电力系统的安全性和可靠性具有重要意义，特别是其保护适应性能更好地推动我国电力系统向现代化管理的方向发展，逐渐受到相关部门的高度重视。因此，加强对继电保护适应性的研究至关重要。

1 数字化变电站的内涵

与传统变电站相比，数字化变电站具有优越性和更大的经济价值，它可以将需要处理的模拟信息转化成数字信息，从而简化了信息传输的方式，最终实现数据信息的共享。数字化变电站的一次设备与二次设备建立在统一的通信基础上，实现了智能化的管理模式，具有很多优点，比如测量精确度高、可靠性高、安全性高、经济效益好和电磁兼容性能强等。

2 数字化变电站继电保护装置的特征

2.1 性能强大

数字化继电保护装置与传统的继电保护装置相比，其优越性主要表现在硬件方面。数字化继电保护装置采用电子式互感器进行数据采集，而传统继电保护装置采用专门的数据单元进行模拟数据采集。数字化的继电保护装置除了能提高数据采集的准确性外，还可进行大规模的数据采集。这些强大的功能都得益于数字化变电站采用数字电路组成的微处理器，且该微处理器有很多接口，功能强大。

2.2 可输出准确的数据信息

传统的继电保护装置采用模拟量输入的方式，而数字化的继电保护装置采用合并单元格的光纤传输方式，能有效减少模拟数据转化的工作量。数字化继电保护装置通过电子式的互感器采集、处理变电站中的数据信息，并通过数字化继电保护装置的光纤将数字信息传输到低压端，再运用单元格转化，最后输出准确的数据信息。

3 数字化继电保护装置的适应性分析

3.1 与不同电子式互感器的配合使用分析

通过对数字化变电站中电子式互感器的研究可知，电子式互感器种类较多，因此，不同的电子式互感器的延时处理、量程等均不同。

3.1.1 测量延时差异

数字化变电站在应用继电保护装置时，一定要测量继电保护装置的延时。如果存在一定的延时差异，则要在继电保护装置上设定相应的延时补偿，以免因测量延时误差对继电保护装置产生不良的影响。

3.1.2 量程差异

将继电保护装置运用到数字化变电站中时，一定要注意量程差异，否则会导致同一测量出现不同的测量结果，使继电保护装置产生误差。

3.2 机电保护动作的实时性分析

在电网中，继电保护动作的时间越短越好。继电保护动作的时间越短，制动面积就越小，从而能提高继电保护装置的稳定性。如果出现数字化变电站保护时间过长的问题，一般是因继电保护装置采样值等因素的影响造成的。因此，要想缩短动作时间、提高保护装置的稳定性，就必须加强技术研究，逐步优化和完善过程层网络的结果设计，从而提高数字化变电站继电保护装置的适应性，促进整个电力系统的正常运行。

3.3 电子式互感器数据异常的处理措施

电子式互感器在数据传输中出现的异常，一般是因硬件受到外界因素的影响而造成的。要想避免外界因素的影响，就要结合数据传输情况进行有效性分析，并采取相应的措施解决继电保护装置出现的问题。一般情况下，如果电子式互感器出现数据畸变问题，要通过故障判别算法、加强对电子式互感器的检测等方式解决，这样能保障数据传输既准确又稳定，从而提高电力系统的可靠性。

3.4 采样同步问题

数字化变电站中的网络设备与电子式互感器相结合的方式与传统电磁式互感器电气测量的方式不同，数字化变电站的网络设备与电子式互感器的结合不仅会导致在数据传输时出现延时，还会导致传输数据的时序存在差异，进而造成采样不同步。因此，需要迫切解决数字化变电站继电保护与电子式互感器采样不同步的问题。在解决该问题时，必须设置一样的外部时间源，保障时间来源一致；计算合并单元插值，协调算法处理后的数据，从而有效解决数据采集不同步的问题，保障电力系统的稳定运行。

4 结束语

通过上述分析和研究可发现，继电保护装置是整个电力系统的重中之重，能在电力系统故障或异常运行时发挥控制功能，对电力系统的稳定运行具有重大意义。本文对数字化变电站继电保护适应性问题进行了系统分析，并针对继电保护装置与电子式互感器、过程层网等之间的问题提出了有效的解决措施，以期提高数字化变电站运行的稳定性，推动我国电力系统的健康发展。

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[5]鞠慧.浅谈数字化变电站的继电保护适应性[J].消费电子，2014（22）：58.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： This paper briefly introduced the characteristics of the connotation of digital substation and relay protection device， analysis and researches the adaptability of digital substation relay protection device and electronic transformer device， communication network， in order for the healthy development of Chinas electric power system to provide a reference and help.

Key words： digital substation； relay protection； data information； economic benefits