【摘要】隨著社會科技的發(fā)展，我國變電站的技術(shù)有了很大的進步，電力資源供應(yīng)緊張的問題也得到了一定的解決。由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得居民對工作水平和生活水平的要求提高，特別是在電力的需求方面。為了響應(yīng)國家的可持續(xù)發(fā)展觀，對數(shù)字變電站的繼電保護進行優(yōu)化配置，是目前比較有效的一種方法。以下對于數(shù)字化變電站保護配置的設(shè)計、特點以及需要注意的問題等進行了討論跟探究。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化；變電站；繼電保護；常規(guī)性保護；系統(tǒng)性保護

數(shù)字化變電站在當(dāng)今社會比較普遍應(yīng)用，一方面是因為它不僅能提升系統(tǒng)的質(zhì)量與性能，還能解決一些原來的問題。從根本上確保了大家的工作與生活用電。另一方面是因為國家電網(wǎng)要求電網(wǎng)的平穩(wěn)運行，必須提高繼電保護的性能，過去的那些方案和方法相對于目前的問題，并沒有能夠起到很好的作用，所以要進行一定的優(yōu)化配置。

一、數(shù)字化變電站概述

傳統(tǒng)變電站和數(shù)字化變電站對于信息的使用是完全不同的，而這個問題也是區(qū)別它們兩者最明顯的標(biāo)志。數(shù)字化變電站在IEC 61850 的基礎(chǔ)上，由智能開光、電子互相感應(yīng)器等組成的智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備構(gòu)成。它的作用主要包含四個方面：第一，規(guī)整統(tǒng)一信息；第二，達到信息共享；第三，反應(yīng)電氣量信息；第四，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的操控。

二、比較分析數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站

1.數(shù)字化與傳統(tǒng)保護裝置的區(qū)別

對于傳統(tǒng)的保護裝置硬件來說，一方面其微處理器是數(shù)字電路構(gòu)成的基礎(chǔ)，一旦出現(xiàn)一些小的故障，就會對整個數(shù)字電路產(chǎn)生不利的影響。另一方面，傳統(tǒng)保護裝置核心單元的四周有著不同的接口，需要按照接口的不同接進相應(yīng)的線路，不僅在一定程度上干擾了裝置的運行，而且提高了保護的成本。但對于數(shù)字化保護裝置，隨著社會的發(fā)展中，數(shù)字化的保護裝置得到了很大的改進，無論是軟件方面還是在硬件方面，都有了很大的提高。原來的那些細(xì)小的問題得到了很好的解決，同時，充分滿足了客觀上收益高成本低的要求。在數(shù)字化保護裝置中，使用電子式互感器來進行數(shù)據(jù)的采集，這是與傳統(tǒng)保護裝置的硬件結(jié)構(gòu)方面最大的不同。數(shù)字化繼電保護裝置主要包含：開入單元、出口單元、中央處理單元、光接收單元、通信接口等單元。數(shù)字化與傳統(tǒng)保護裝置的區(qū)別，使得繼電保護在目前的運行過程中有了明顯的改善，從而在杜絕表面工作以后，很多的工作都有了實質(zhì)性的進展。

2.數(shù)字化繼電保護裝置接口的實現(xiàn)

接口在數(shù)字化繼電保護裝置中是一個很重要的環(huán)節(jié)。數(shù)字化繼電保護裝置在保持原來優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，不僅有效的改進了傳統(tǒng)保護裝置接口的不良問題，而且還體現(xiàn)了數(shù)字化的特點。從主觀上來講，數(shù)字化繼電保護就是利用較少的人力物力財力來實現(xiàn)接口的較好的管理。數(shù)字化繼電保護裝置主要是利用電子式的互感器對收集到的信息進行處理分析，從而進行接口的實現(xiàn)，這些采集到的信息，通過互感器內(nèi)部的光纖從傳輸方式輸送到低壓端，再經(jīng)過合并單元的轉(zhuǎn)化之后，輸出正確格式的數(shù)據(jù)。相比于傳統(tǒng)繼電保護的模擬量輸入，數(shù)字化繼電保護裝置所使用合并單元中的光纖傳輸，能夠減少低通濾波插件、A/D變換插件等插件的工作，其效率更高。

三、數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置方案

數(shù)字化變電站繼電保護配置一般分為兩種方案，系統(tǒng)性保護配置與常規(guī)性保護配置。兩種方案各有優(yōu)缺點，具體使用哪種方案就需要根據(jù)實際的人力、物力、財力等方面的進行考量，然后做出最優(yōu)的選擇。

1.常規(guī)性保護

常規(guī)保護就和使用常規(guī)互感器時的情況一樣，主要是根據(jù)要求選擇配置，需要注意的是保留保護的邏輯圖和類型，例如開關(guān)、主變、線路等保護。其次，需要將本來的插件改為光纖通信接口，其中CPU的處理方式要相應(yīng)改變?yōu)橥ㄐ沤涌?、I/O改為GOOSE接口進行。我們只需要根據(jù)壓板投退保留一些開入，利用智能操作箱對剩下的部分進行轉(zhuǎn)移或者取消，這些事情都可以立即進行而沒有必須要花費時間放在模擬實驗上了。

2.數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置方案

（1）數(shù)字化集成保護配置方案。

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站繼電保護的技術(shù)也在不斷的改進，而系統(tǒng)性保護配置的意義就是在IEC 61850、數(shù)字化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，使之符合變電站內(nèi)信息共享和互操作的目的，從而達到對變電站的全面保護，而系統(tǒng)性保護配置也就是在這個基礎(chǔ)上形成的一種保護配置方案，系統(tǒng)性保護配置一般會采用雙重化配置的辦法，兩個系統(tǒng)可以一起運行，互相輔助，也可以完全單獨運行。他們的配置沒有什么區(qū)別，所采用的原理也是近乎相同，且使用起來簡單，分析全面，同時也是保護配置方案的墊腳石。雖然這種方案有很多的優(yōu)點，能夠準(zhǔn)確快速的分析問題以及達到信息共享，但是這種方式也存在著一些很大的缺點。畢竟經(jīng)過多次的改進，系統(tǒng)性保護配置方案完成了多個方案進行共同使用的目的，與常規(guī)性保護配置方案相比，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變簡單了，裝置數(shù)量也變少了，但是卻對裝置要求提高了許多，所以就要求工作人員具有一定的工作經(jīng)驗與操作水平。

（2）10kV特殊值和35kV、10kV饋線保護配置

110kV 是一個比較特殊的數(shù)字，它是很多變電站的額定電壓，所以在配置保護方案的時候我們應(yīng)該特別注意，并且在工作的每個環(huán)節(jié)都要重視他，不能忽略。和使用常規(guī)互感器時的情況一樣，主要是根據(jù)目標(biāo)進行配置，需要注意的地方是應(yīng)該保留那些保護的邏輯圖和類型，比如線路、主變、開關(guān)等。數(shù)據(jù)采集應(yīng)用光纖接口來替代之前的那些保護裝置的插件。這樣的話，使得數(shù)字化的優(yōu)勢不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護的配置優(yōu)化而且還達到了110kV額定電壓的要求。對于110kV 的保護要根據(jù)不同的地方，依據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)備、技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展等具體情況來選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo配置方案。因為在數(shù)字化變電站繼電保護中饋線有著不容忽略的作用，是一個特別重要的環(huán)節(jié)，所以在我們設(shè)計方案的時應(yīng)特別注意饋線帶來的影響。其次應(yīng)該注意的是10kV 、35kV饋線的問題，他們是有異有同，應(yīng)該分開看待。正常情況下為了確保不同線路的要求會使用到MU，常常5回35kV的出線能夠和電容器得到一個合并單元，并且只需一臺交換機接入。而10kV卻不同，它和電容器沒有辦法采用合并單元，只能使用獨立的。母線電壓要求分段并列運行，而分段進行主要采用智能電壓變換單元來完成，并實現(xiàn)最終運行時的數(shù)字變換功能。

四、結(jié)束語

本文解析了數(shù)字化電站繼電保護的優(yōu)化配置以及一些正在面臨的問題。如今很多的變電站都在運用傳統(tǒng)的方式進行保護，雖然可靠但也存在一些問題。比如不僅造價高而且操作難，并且不能進行有力的保護。這就意味著運用數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為一種趨勢，要想真正滿足數(shù)字化變電站繼電保護的優(yōu)化配置，我們要走的路還很多，例如數(shù)據(jù)的傳送、安全的不合理問題等。而且在實行過程中必須注意那些小小的問題，有可能一個小小的誤差就會帶來不可估量的損失。因此我們還不能停止在數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究的步伐，還要不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，找到最合理的方案。

參考文獻

[1]劉凱里.數(shù)字化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]王超.數(shù)字化變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性研究[D].浙江大學(xué)，2013.