智能化变电站继电保护技术的优化管理研究

李 旻，石玉琦（河南送变电工程公司，河南郑州450000）

智能化变电站继电保护技术的优化管理研究

李 旻，石玉琦（河南送变电工程公司，河南郑州450000）

社会经济的发展、城市化进程和城乡一体化建设的不断加快，大大提高了电力需求量，这对电力系统提出了更高的要求，智能化变电站也因此而发展起来，做好智能化变电站继电保护工作是保证电力系统稳定运行的重要因素。本文对智能化变电站的继电保护工作进行了分析，然后对智能化变电站继电保护技术的优化管理进行了研究，有一定的借鉴价值。

智能化变电站；继电保护；优化管理

1 智能化变电站继电保护技术

在科学技术高度发达的现代，计算机网络已经成为人们日常生活中和工作中不可缺少的用品，计算机网络也已经应用到了社会的各个领域。在电力系统领域，计算机网络的引入促进了智能化变电站的形成和发展，也是智能化变电站继电保护的内外部环境得到了优化和发展，使得智能化变电站继电保护从保护装置逐步发展成保护系统。现在如何对智能化变电站继电保护技术进行优化配置和优化管理已经成为智能化变电站所必须应对的问题；其实智能化变电站中的大部分技术和工艺都是由传统的变电站发展变化而来的，智能化变电站相比于传统的变电站采用了光缆技术，这就将本来的电信号转化成了有数字编码的光信号，大大提高信号传输的效率，同时也对继电保护提出了更高的要求。变电站的自动化和智能化对于继电保护技术的优化有着十分重要的影响；在智能化变电站中对站控层、间隔层和区域电网的保护系统进行研究是继电保护技术优化的重要内容，也是进行继电保护技术优化的方向。

2 智能化变电站继电保护优化配置

智能化变电站相比于传统的变电站的优越之处是应用了更多先进的技术，使变电站的工作效率和功能得到了增加和提升。主变、母线、线路保护配置继电保护工作中占有非常重要的地位，智能化变电站继电保护优于传统变电站还在于就地间隔保护、站域保护以及区域电网保护等功能；另外在线校核技术是继电保护技术应用现代网络技术的重要体现，电子式电流互感器技术是继电保护技术发展的重要表现：

2.1 主变、母线、线路保护配置

主变保护配置技术是利用差动原理并结合主变实际变化情况来对继电保护类型进行合理的区分并提供准确的保护配置；在智能化变电站继电保护中，主变保护配置是其核心内容，也是其运行是否安全的关键。母线保护配置可以为智能化变电站继电保护提供一个安全稳定的运行环境，可以对安全跳闸的整个过程进行保护，是继电保护非常重要的内容。在线路保护配置中保护设备要与断路器相对应，线路纵联保护有独立性，要有效避免通信和跳闸这两个模块的相互干扰就要保证这个模块的相对独立性。除此之外，纵联线路保护配置具有数字化的特点，这和智能化变电站的智能化是相似的，所以纵联线路保护配置比较适用于智能化变电站的继电保护工作。

2.2 就地间隔保护

就地间隔保护是智能化变电站优于传统变电站继电保护的重要保护技术，与传统变电站继电保护相比，就地间隔保护可以更高效的提高继电保护的效率。继电保护设备尽可能的接近被保护的电力设备这是继电保护装置的安装原则，就地间隔保护在遵循同一对象集成原则和面向运维集成原则的基础上可以使其保护功能更有效的发挥。

2.3 站域保护功能

传统变电站的后备保护有着一定的局限性，一般只能获取单间隔电气量和开关量的信息，这就造成了传统变电站继电保护后备保护时间过长的缺陷，在选择性和灵敏性上也存在问题。在这一点上智能化变电站继电保护具有站域保护功能，站域保护可以实现对断路器失灵和低周电压减载同时的保护，而且也具有一定的选择性和灵活性，可以减少后备保护时间。

2.4 继电保护在线校核技术

在现代智能化变电站一般都实现了实时的网络拓扑，可以对网络连通性进行实时在线判断，通过计算机网络系统对线路进行实时数据采集来对负荷系统、电源系统、开关量以及指路系统等进行实时系统建模；继电保护的在线校核技术主要就是指继电保护系统根据智能化变电站电网系统的保护配置、运行方式、拓扑结构等方面来自动收集电网的运行数据，然后对继电保护装置的性能进行在线校核的过程，主要就是校核继电保护设备的定值、速动性和灵敏性等性能，并以此来确定是否要维护或更换继电保护装置。

2.5 继电保护电流互感器技术

电流互感技术是智能化变电站继电保护技术的重要内容，传统的继电保护一般采用的都是电磁式互感器，但是这种互感器在实际工作中存在很多的缺点：在电压等级比较大时绝缘难度就比较大，在一般情况下绝缘的效果也不好；互感器的动态范围较小，容易饱和，致使互感器无法可靠的识别故障现象；采用电磁式互感器在信号传输时需要转换成数字量，所以传输起来比较麻烦；互感器开路会产生高压，在实际工作中会产生安全隐患；容易产生铁磁谐振现象等；现代智能化变电站一般采用的都是电子式互感器，其与传统的电磁式相比有很多的优点：电子式互感器重量小、造价低、体积小、绝缘结构也比较简单；动态范围宽，线性度较好、饱和现象发生也较少、在实际工作中安全性也较高，维护起来也比较方便等。

3 智能化变电站继电保护优化管理

3.1 安全性、可靠性优化管理分析

智能化变电站的继电保护装置的标准体系是统一发布的以IEC 61850标准为依据，但是在完全透明的网络环境中，继电保护还要应对来自多方面的网络攻击和信息安全威胁，这就必须做好继电保护的安全性优化管理工作；现在智能化变电站的继电保护工作已经基本实现了数字化和自动化，这对提高变电站智能化运行的安全性和稳定性有重要意义。但是要提高设计方案的应用效果、降低外界对继电保护造成的影响就必须对继电保护的可靠性进行分析，要采取必要的措施来提高继电保护的可靠性。

3.2 实时性、同步性优化管理分析

实时性和同步性是智能化变电站继电保护的重要特点，但是实现继电保护的同步性和实时性是非常困难的。因为在电力结构设计中会受到交换机交换延时、合并器传播时延等因素的影响，会对互感器的传输造成不利影响，这就会影响继电保护装置的性能，导致其实时性受到影响，所以必须加强对继电保护实时性优化管理的分析，有效提高继电保护的实时性；在智能化变电站继电保护工作中会经常遇到数据同步性问题，也就是合并单元输出的数据存在时间信息，这种情况下要消除时间信息上存在的误差就必须对继电保护设备进行同步性优化管理，所以同步性优化管理在继电保护工作中也是非常重要的。

3.3 加强各层保护之间的合作

在智能化变电站的继电保护工作中，一般都融合了很多个保护层次，各个保护层次如果无法进行有效的合作直接就会影响继电保护工作的效率和质量。所以要对智能化变电站继电保护进行优化还需要加强各层保护之间的合作。这种协作可以保证每一个保护层次运行的稳定性，也可以有效的避免层次之间的相互影响，从而为整个继电保护提供一个稳定的工作环境，更好的对继电保护中出现的风险进行规避。

4 结束语

在这个社会经济高速发展的当下，电力企业要满足人们和工业对电力的需求就必须进行电力系统的优化研究。智能化变电站的发展在一定程度上可以缓解变电站中存在的矛盾，对智能化变电站继电保护工作进行研究也是非常必要的，要对变电站继电保护技术进行优化管理，以此来提高继电保护工作的效率，从而提升电力企业的社会效益和经济效益。

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2095-2066（2016）28-0148-02

2016-9-22