220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计的研究

周仕新

摘要：现如今配电网的功能正不断完善，智能电网已经形成三级电网体系，覆盖城市、乡鎮和农村。基于此，文章研究220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计相关内容，分析继电保护装置的原理和功能，探索220kV智能变电站继电保护应满足的要求。希望文章的观点能为关注此话题的研究者提供参考意见。

关键词：继电保护装置;智能化技术;功能设计

中图分类号：TM77

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0063-02

0引言

南方电网提供的电力服务覆盖农业、工业和社会群众的日常生活，不同等级的电力资源要求变电站建设实现智能化控制。光电信息、微电子集成、网络通信技术共同构成智能变电站，建设变电站还需要用到自动测控设备和智能变电站架构设计体系，构建智能变电站继电保护系统，实现自动化运行。

1220kV智能变电站的继电保护

1.1继电保护装置的原理和功能

当电力系统出现了不正常的运行情况，系统会自动检测，给出发生故障的原因。保护装置发出报警信号，将出现故障的部分隔离开来，实现对电力系统的有效保护。在发生意外时，继电保护装置能保证电力系统的重要元件不受破坏，降低电力系统运行损失。如果电力系统在运作的过程中出现了异常情况，而发生故障。继电保护装置就会发出异常工况信号，值班人员采取紧急措施，防止变电站发生事故。有了继电保护系统，故障部分能够在短时间内得到有效切除。避免故障发生对电力设备产生不利影响，保证相关地区能持续正常供电。分析继电保护装置的运行情况，总结继电保护装置的主要功能。首先，继电保护装置有区分功能，判断电力系统中的元件是否处于正常的运行状态。其次，对比电气物理量的变化情况，获得电力系统的功能原理。电力系统的正常运行和发生故障之后，两种情况～下的物理量有很大差异。对比继电保护系统的电流、电压、相位角、测量阻抗，判断是否有故障发生。故障的情况不同，采取的继电保护措施也有差异中。

1.2220kV智能变电站继电保护应满足的要求

220kV智能变电站继电保护应满足的要求体现在三方面，首先是可靠性，继电保护要保证高度准确安全，变电站在正常运作的情况下，继电保护不会产生动作，正常工作也不会受到影响。当变电站发生故障，继电保护装置的可靠性就会有所体现。此时继电保护装置会在第一时间内做出相应措施，相关工作人员收到警报后，实现对电力系统故障的有效控制。其次是继电保护装置的灵敏性，如果智能变电站设备或者是线路出现了故障，继电保护装置能及时判断系统发生的故障。当系统发生故障在继电保护装置的作用下，系统受到的影响会大大降低，线路也不会受到材料的不良影响。通过分析故障的特征，继电保护装置给出最为恰当的措施解决故障，避免220kV智能变电站出现不受控制的情况。最后是检测性特征，继电保护装置判断系统的故障，使得故障的范围得以最大限度的缩小。保证故障的切除完成之后所产生的破坏作用能降到最低。

2220kV智能变电站的继电保护自动化系统设计

2.1系统功能设计

设计变电站的继电保护系统需围绕变电站的主体功能，完善管理配电网电能生产和输送管理功能。提升监控各种安全数据指标的能力，使得电力能源能够获得有效传递和保护（2]。依照国际、国内电力行业的技术要求和参数设计系统功能。完善功能，缩减其他功能的冗余部分。保证设备能快速处理各种问题，同时也具备良好的数据分析存储能力。如某电力企业设计并研发智能变电站继电保护系统，使用的开发软件是SQLserver2010和Access2010后台数据库，系统的运行环境是WindowsXP/7/8/10，研发的系统是C/S。自动化系统对硬件环境没有很高的要求，通用的工作站和笔记本式计算机就能满足。系统要实现多窗口操作界面功能，此外还有数据采集、数据分析、预警提示、工作记录存储、控制设备开关的功能，实现对数据模型的有效分析。设计智能变电站保护系统共包括3个层面，分别是过程层、间隔层、变电站层。其中间隔层的构成有检测结构和数据收集层，数据收集层存在于智能化控制系统指挥功能之间，帮助控制台实现对一次设备的闭锁指令。

2.2综合应用多项技术

变电站在运行过程中需要完成智能化工作，必须要对电路实现基本的保护，此外还要融合智能化技术，收集并处理大量的数据信息，这是实现智能化管理的基础条件。继电自动保护要求设备能计算正常运行参数、故障运行参数、安全保护数据。所以智能变电站有必要引进大型服务器技术，同时这也是智能化发展的主流趋势，而小型化计算也能有力推动变电站数据计算和空间设计的发展（3]。在目前的发展阶段中，大规模智能电网正蓬勃发展，对电网的保护已经不能仅仅依靠单个继电保护装置，要想适应当前电网的智能化发展需求，就应该建立网络化的智能技术继电保护。建立的继电保护自动系统体现网络化、智能化能明显加快系统的传输速度。科学分析出现故障的原因，并找到发生故障的位置，提高检测技术的准确性，加快处理信息的速度。与电子技术相结合，实现对变电站的分类管理，对电力计算机继电保护装置实现联网运行管理。

3结束语

在智能变电站功能不断完善的背景下，电力系统变电站继电保护自动化技术和自动化系统设计受到广泛关注。健全变电站继电保护自动化系统，实现对南方电网的智能化管理，增强管理的科学化、规范化特征，优化管理效果，改革南方电网管理模式，促进电力建设为国家发展和人民生活提供优质服务。

参考文献

[1]王家永，魏锥，许凯.220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计探讨[J].南方农机，2017，48（24）：97.

[2]朱海兵，宋亮亮，刘筠，等.智能变电站继电保护及自动化系统综合标准化研究与建设[J].智能电网，2017，5（9）：860-866.

[3]王益民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化，2010，34（22）：1-6.