柏堅(jiān)

摘 要：繼電保護(hù)器是變電站的重要部件，尤其是智能變電站，其是智能電網(wǎng)不可缺少的部分。文章對(duì)智能變電站繼電保護(hù)配置展開分析，首先主要基于靈敏性、可靠性、快速性以及選擇性四大特性對(duì)繼電保護(hù)配置進(jìn)行簡單介紹，然后闡述了智能繼電保護(hù)配置中的過程層繼電保護(hù)以及變電站繼電保護(hù)兩個(gè)方面，最后進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)配置

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）17-0106-02

1 概 述

目前，電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展日趨迅猛，智能變電站的推廣及應(yīng)用范圍越來越廣，尤其智能變電站繼電保護(hù)配置有關(guān)技術(shù)?；趥鹘y(tǒng)變電站繼電保護(hù)配置及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，智能變電站繼電保護(hù)配置有效運(yùn)用自動(dòng)化信息技術(shù)，對(duì)變電站的繼電保護(hù)達(dá)到智能化目的。

在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，智能變電站繼電保護(hù)配置使用時(shí)，首先應(yīng)該綜合考慮智能變電站繼電保護(hù)配置的可靠性、選擇性、靈敏性以及快速性；基于此，智能變電站繼電保護(hù)的配置主要分為兩類，即智能變電站過程層繼電保護(hù)以及變電站層繼電保護(hù)。

2 智能變電站繼電保護(hù)配置概述

2.1 繼電保護(hù)配置的基本組成

繼電保護(hù)配置主要由軟件與硬件兩部分構(gòu)成，其中軟件部分即計(jì)算機(jī)程序，其可根據(jù)保護(hù)原理及功能的要求來控制硬件，可執(zhí)行的操作主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)字運(yùn)算及邏輯判斷、外部信息交換，以及執(zhí)行動(dòng)作指令等；而硬件部分主要包括數(shù)字及模擬電子電路，硬件主要用來建立平臺(tái)，以此來聯(lián)系微機(jī)保護(hù)外部系統(tǒng)的電氣，以及支持軟件的運(yùn)行[1]，繼電保護(hù)的硬件配置主要有以下幾個(gè)部分，即數(shù)字核心部件、模擬量輸入接口部件、開關(guān)量輸入接口部件、外部通信接口部件以及人機(jī)對(duì)話接口部件。

2.2 智能變電站繼電保護(hù)配置

通常情況下，在電網(wǎng)系統(tǒng)中，主要依據(jù)智能變電站繼電保護(hù)配置層的不同，來分析繼電保護(hù)配置，主要有過程層繼電保護(hù)和變電站層繼電保護(hù)兩種。

智能變電站過程層繼電保護(hù)配置是對(duì)一次設(shè)備展開獨(dú)立主保護(hù)的配置，在進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，以智能變電站過程層的一次設(shè)備狀況為依據(jù)，過程層繼電保護(hù)配置可分成兩類：

在電網(wǎng)系統(tǒng)中，若智能變電站過程層一次設(shè)備自身即智能化設(shè)備的保護(hù)裝置，此時(shí)，變電站的一次設(shè)備保護(hù)配置的安裝位置是智能變電站設(shè)備內(nèi)部[2]；

若老設(shè)備經(jīng)過改造而形成了變電站的一次設(shè)備，此時(shí)，一次設(shè)備自身不再是保護(hù)裝置，需要主保護(hù)配置，并將主保護(hù)配置、合并器以及測控等功能的設(shè)備安裝于一次設(shè)備附近，以方便智能變電站設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行以及后期維護(hù)。

3 過程層繼電保護(hù)

過程層繼電保護(hù)配置的首要功能是通過快速跳閘，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的主保護(hù)，其中包括母線差動(dòng)保護(hù)及線路縱聯(lián)保護(hù)等；而變電站層的集中式保護(hù)配置的主要功能是后備保護(hù)功能。如此一來，便于簡化過程層的保護(hù)設(shè)計(jì)，而將主保護(hù)功能作為重點(diǎn)，而后備保護(hù)功能能夠?qū)⑴渲煤唵位?，甚至可以取消，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了配置硬件設(shè)計(jì)的簡單化[3]；此外，通常，主保護(hù)的定值整定較為固定，不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響。

然而，基于獨(dú)立保護(hù)的限制影響，一次設(shè)備與繼電保護(hù)配置集成后，針對(duì)一個(gè)開關(guān)，若母線保護(hù)與線路保護(hù)同時(shí)進(jìn)行，必須在硬件上分離，需各自相互獨(dú)立，可設(shè)計(jì)的模件形式應(yīng)具有單獨(dú)功能。

過程層繼電保護(hù)配置主要有以下具體保護(hù)：線路保護(hù)、電抗器保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)等。其中，過程層的線路保護(hù)配置在進(jìn)行主保護(hù)時(shí)，主要通過縱聯(lián)距離或縱聯(lián)差動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，在集中式保護(hù)配置內(nèi)安放后備保護(hù)。

主接線采用單斷路器方式時(shí)，線路保護(hù)配置在完成縱聯(lián)保護(hù)功能過程中，主要借助對(duì)側(cè)線路保護(hù)配置通信以及主保護(hù)的光纖通信口；變壓器保護(hù)使用分布式配置，進(jìn)而對(duì)過程層進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)的配置則使用集中式。

獨(dú)立安裝非電量保護(hù)，借助電纜直接使斷路器跳閘，此外，借助光纜將跳閘指令輸入GOOSE與采樣的同一網(wǎng)絡(luò)中；電抗器保護(hù)與變壓器保護(hù)完全相同；對(duì)于變電站中的母線保護(hù)配置，設(shè)計(jì)采用分布式，各個(gè)間隔中的保護(hù)配置獨(dú)立實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)，若出現(xiàn)故障，只將本間隔的斷路器跳閘，集中保護(hù)實(shí)現(xiàn)失靈保護(hù)功能。

4 變電站層繼電保護(hù)

變電站層繼電保護(hù)配置主要包括全站所有電壓等級(jí)集中配置及集中式后備保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)功能。

其中集中式后備保護(hù)是雙重化配置，其有效運(yùn)用在線實(shí)時(shí)自整定以及自適應(yīng)技術(shù)，此外，還擁有廣域保護(hù)的接口，從而不僅具有后備保護(hù)功能，而且還具有廣域保護(hù)功能[4]。

后備保護(hù)系統(tǒng)不僅能對(duì)本變電站進(jìn)行保護(hù)，而且還能保護(hù)相鄰變電站，即：一方面，對(duì)于本變電站的元件，具有近后備及開關(guān)失靈保護(hù)作用；另一方面，對(duì)于相鄰變電站的元件，也能起到遠(yuǎn)后備保護(hù)作用。

故，所有變電站的保護(hù)范圍均有兩部分組成，其一為近后備保護(hù)范圍，主要有該變電站內(nèi)的直接出線以及所有的母線；其二為遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍，主要有連接對(duì)端母線的所有線路和直接出線的對(duì)端母線。

后備保護(hù)系統(tǒng)是獨(dú)立的，其對(duì)本變電站、相鄰變電站的有關(guān)信息分別進(jìn)行采集、接收，其中本變電站信息有元件的電流與電壓信息、主保護(hù)動(dòng)作信號(hào)與斷路器狀態(tài)信息；而相鄰變電站的信息有元件的故障方向信息、主保護(hù)動(dòng)作信號(hào)與斷路器狀態(tài)信息。后備保護(hù)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)信息為依據(jù)，對(duì)遠(yuǎn)后備范圍中元件的故障進(jìn)行獨(dú)立判斷，同時(shí)制定最優(yōu)的跳閘措施。

此外，后備保護(hù)系統(tǒng)能夠與離線定值整定算法相結(jié)合，按照不同的運(yùn)行方法可以提前制定幾套定值整定方案，依據(jù)實(shí)際的電網(wǎng)參數(shù)，站內(nèi)集中保護(hù)配置能夠確保在系統(tǒng)處于某種運(yùn)行方式后，保護(hù)能夠?qū)?yīng)地切換至提前設(shè)定好的某一定值范圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作性能的優(yōu)化作用。

與此同時(shí)，變電站層繼電保護(hù)配置還能夠與備用自投配置、低壓/低頻減載以及過負(fù)荷聯(lián)切等自動(dòng)配置進(jìn)行集成。

5 結(jié) 語

智能變電站繼電保護(hù)配置是否可靠、安全地運(yùn)行，將對(duì)智能變電站的運(yùn)行產(chǎn)生非常重要的影響，直接關(guān)系到智能變電站運(yùn)行的可靠性及安全性。

因此，智能變電站繼電保護(hù)配置是當(dāng)今電網(wǎng)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，也是學(xué)者們研究的重點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)配置的分析，不僅有利于科學(xué)、合理制定智能變電站繼電保護(hù)配置方案，而且能有效保證智能變電站的安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，進(jìn)而有利于促進(jìn)我國電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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