張靖波

摘要：根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)提出的建設(shè)“智能電網(wǎng)”作為現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)，其基礎(chǔ)和核心部分是智能變電站方面的發(fā)展，它的良好發(fā)展、建設(shè)與堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有非常重要的聯(lián)系。隨著繼電保護(hù)作為變電電網(wǎng)電力系統(tǒng)中的重要組成因素，它在保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行管理、電能質(zhì)量與避免事故的發(fā)生與擴(kuò)展的各個(gè)方面都有著不可或缺的作用。本文首先對(duì)智能變電站的現(xiàn)狀與存在的問題進(jìn)行簡(jiǎn)單描述，之后分析了智能變電站繼電保護(hù)實(shí)施的方案，最后重點(diǎn)討論研究了智能變電站繼電保護(hù)的展望。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)配置；展望

1 智能變電站繼電保護(hù)配置的現(xiàn)狀

智能變電站是指采用先進(jìn)的、可靠的、集成的與環(huán)保的一種新型智能設(shè)備。以信息數(shù)字化、信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化、通信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)目標(biāo)，自動(dòng)完成各種信息的采集、控制、計(jì)量以及檢測(cè)等基本功能。與此同時(shí)，智能變電站還具有支持繼電網(wǎng)站電網(wǎng)實(shí)際自動(dòng)控制、在線分析與決策、相互協(xié)調(diào)配合等這樣相對(duì)來說比較高級(jí)的變電站。智能代表的是一種人性化，它是把變電站當(dāng)成人一樣進(jìn)行調(diào)節(jié)，低電壓的負(fù)荷量如果增加時(shí)變電站就會(huì)輸送滿足更大負(fù)荷的電量，低電壓負(fù)荷如果減少，變電站輸送出去的電量就會(huì)隨著減少，保證能源的節(jié)約與有效利用。

就目前而言，智能變電站的數(shù)量并不是很多，正處于推廣階段，但是智能變電站相比于常規(guī)變電站，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的可視化，通過相對(duì)智能的告警與防誤等的高級(jí)應(yīng)用不斷地完善，使檢修和故障停電的時(shí)間減少了，延長(zhǎng)了主要設(shè)施的使用時(shí)間，還使得占地面積減小，明顯提升了技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著智能化的科技進(jìn)步、智能化設(shè)施的大規(guī)應(yīng)用、智能設(shè)施集中地采購產(chǎn)生的規(guī)?；悄茏冸娬镜母黜?xiàng)投資將會(huì)逐漸下降，其投資將會(huì)與普通變電站投資相持平，具備比較好的推廣前景與經(jīng)濟(jì)效益。

智能變電站，可以分為過程層、站控層、間隔層。過程層包括一次性設(shè)備與智能組件所構(gòu)成的各種智能設(shè)施和智能終端，任務(wù)是完成變電站電能的有效分配、變換以及傳輸，還可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、計(jì)量以及控制、檢測(cè)狀態(tài)等相關(guān)功能。站控層包括自動(dòng)化、站域控制、通信與對(duì)時(shí)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體設(shè)備控制和測(cè)量的功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)視的控制、點(diǎn)能量的采集、保護(hù)信息的管理等相關(guān)功能。

2 智能變電站過程層保護(hù)分析

過程層的保護(hù)，其主要的配置是以快速跳閘為主的措施。例如，母線上差動(dòng)保護(hù)以及縱聯(lián)保護(hù)，其中的后備保護(hù)轉(zhuǎn)移到集中保護(hù)的設(shè)備里。實(shí)踐證明，這種方案能夠使該層的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)化，它考慮的重點(diǎn)因素是保護(hù)這項(xiàng)，在后備保護(hù)方面可以適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化配置，進(jìn)而使硬件設(shè)施簡(jiǎn)化。在保護(hù)實(shí)踐過程中，保護(hù)定值相對(duì)來說比較固定，其并不會(huì)因?yàn)殡娏﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)原有的模式而發(fā)生改變。在生活實(shí)踐過程中，常常會(huì)因?yàn)槭艿奖Ｗo(hù)的限制，如果同時(shí)出現(xiàn)線路保護(hù)和母線保護(hù)的情況，就會(huì)導(dǎo)致硬件分開、獨(dú)立。

保護(hù)配置主要是縱聯(lián)距離或者縱聯(lián)差動(dòng)，把后備的保護(hù)放在集中式的保護(hù)設(shè)施中。相對(duì)于以單斷路器為主的線路來說，線路的保護(hù)設(shè)施主要通過起保護(hù)的光纖進(jìn)行通信，并且會(huì)以此來體現(xiàn)縱聯(lián)保護(hù)的功能。單從縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)方面談，保護(hù)設(shè)施實(shí)際并不需要引入電壓量，但是如果單單是針對(duì)特定的運(yùn)行方式和保護(hù)原理來說，還是要有適宜電壓量的引入。在這樣的條件下，實(shí)際上電壓量是能夠獨(dú)自采樣的，并且保護(hù)通信的輸入與電流量的完成會(huì)是同步采樣的。

我們?cè)賮砜醋儔浩鞯谋Ｗo(hù)，它在應(yīng)用于實(shí)踐的過程中，為了使設(shè)計(jì)方案有效地簡(jiǎn)化，采用的是乒乓同步技術(shù)，其技術(shù)主要對(duì)線路兩端保護(hù)設(shè)施提出明確的要求，必須以相同的或者相近的采樣頻率，單獨(dú)地進(jìn)行采樣，而且它的兩端收發(fā)數(shù)據(jù)的信息傳輸時(shí)間都是一致的。

3 智能變電站關(guān)于繼電保護(hù)方面的展望

現(xiàn)階段，國(guó)家電網(wǎng)提出了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展策略與目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)也正在逐步落實(shí)，繼電保護(hù)正向著數(shù)據(jù)信息采集自動(dòng)化、數(shù)字化的目標(biāo)不斷邁進(jìn)。

3.1 數(shù)據(jù)信息采集的自動(dòng)化

隨著一系列大型的高新設(shè)備逐步應(yīng)用到智能變電站，電子式和光電效應(yīng)類的互感器走入人們的視線。高新設(shè)備的出現(xiàn)為自動(dòng)化的繼電保護(hù)裝置的操作提供了基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)今智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的完成度更高，其結(jié)構(gòu)也隨著更加簡(jiǎn)單，進(jìn)而使得信息與數(shù)據(jù)采集工作對(duì)抗電磁的干擾能力加強(qiáng)了。與之相對(duì)應(yīng)的是，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)越發(fā)成熟，其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)更加突出，能夠減輕主控負(fù)擔(dān)，提高監(jiān)控效率。

3.2 網(wǎng)絡(luò)通信走向標(biāo)準(zhǔn)化

智能變電站提出了通信的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)，其系統(tǒng)中存在的智能變電的產(chǎn)品模式與標(biāo)準(zhǔn)更加統(tǒng)一開放。網(wǎng)絡(luò)通信的進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化在繼電保護(hù)中正在逐步應(yīng)用實(shí)踐，它的有效合理應(yīng)用避免了各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的干擾，使信息與數(shù)據(jù)傳輸變得更加有效、真實(shí)。標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信是保證繼電保護(hù)可靠性、靈敏性的基本要求。

3.3 智能數(shù)字化

現(xiàn)今，智能變電站對(duì)于繼電保護(hù)方面的終極目標(biāo)是數(shù)字化、智能化，隨著一系列大型高新設(shè)備逐步應(yīng)用到智能變電站上，電子式和光電效應(yīng)類的互感器走入人們的視線，象征著我國(guó)智能變電站正在朝著數(shù)字化發(fā)展。比較單一和傳統(tǒng)的回路正逐漸被數(shù)字化的傳感器與控制回路所取代，通過系統(tǒng)中各種設(shè)施、設(shè)備與通道之間進(jìn)行有效的配合與協(xié)調(diào)，合理地應(yīng)用繼電保護(hù)的高性能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)繼電保護(hù)的統(tǒng)一管理。

4 結(jié)論

在我國(guó)，智能變電站的建設(shè)與推廣的核心技術(shù)之一就是繼電保護(hù)。要想提高變電站的安全性，實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)行管理，其配置方案與技術(shù)一定要實(shí)行好。為了促進(jìn)技術(shù)的完善與發(fā)展，一定要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的新技術(shù)的研究與探討。