邵 云

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運(yùn)維分部,210019）

關(guān)于數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性的分析

邵 云

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運(yùn)維分部,210019）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。為了提高變電站的運(yùn)維質(zhì)量，數(shù)字化繼電保護(hù)措施已經(jīng)成為了現(xiàn)代必不可少的手段之一。所以，本文針對數(shù)字化繼電保護(hù)的基本措施，對其適應(yīng)性進(jìn)行分析。

數(shù)字化；變電站；繼電保護(hù)；適應(yīng)性；分析

0 前言

變電站中最主要的二次性設(shè)備是保護(hù)裝置，為了使其質(zhì)量和適應(yīng)性提高，其功能和性能一直被人們所關(guān)注。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化、信息化已經(jīng)成為了變電運(yùn)維中的關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)變電站中信號不穩(wěn)定、適用性不強(qiáng)等因素，成為了制約變電站發(fā)展的主要原因，而數(shù)字化則完全依靠智能性的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，彌補(bǔ)了這一缺陷，推動(dòng)了我國電力的進(jìn)步。

1 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的過程組織方案

數(shù)字化變電站的過程組織模式主要是以其基本結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向，整體上的網(wǎng)絡(luò)布局呈現(xiàn)出太網(wǎng)形態(tài)。太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的信息構(gòu)造又分為很多種，它們分別是環(huán)狀形、星體形以及總線形，其中總線形是最為關(guān)鍵的一種。由于變電站中最重視的就是運(yùn)維過程中的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。所以總線形能夠保障電力的全面性覆蓋，另外，總總線結(jié)構(gòu)的數(shù)字化建構(gòu)模式也能夠?qū)崿F(xiàn)通信過程中的互換。如果信息傳遞中受到了阻礙，它可以將故障部分的聯(lián)系切斷，進(jìn)而提高通信的質(zhì)量。如圖一所示，該圖是變電站結(jié)構(gòu)層次分布圖。我們可以從圖中看出，基于數(shù)字化繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)模式主要分為三個(gè)層次，分別是變電站層、間隔層和過程層。三個(gè)層次分別有著不同的任務(wù)分配。變電站層主要對整個(gè)運(yùn)維平臺進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的結(jié)合。間隔層主要是起到一個(gè)階段化的保護(hù)作用，并且它能夠檢測故障是否存在。過程層最為重要，它是在機(jī)電保護(hù)啟動(dòng)時(shí)以斷路器和隔離開關(guān)將危險(xiǎn)阻隔在外，運(yùn)用數(shù)字化智能互感器將信號傳遞出來。

圖一 數(shù)字化變電站層次分布結(jié)構(gòu)圖

另外，間隔層也是數(shù)據(jù)傳遞的主要過程。但它與傳統(tǒng)模式的不同之處在于其對運(yùn)維質(zhì)量的要求非常高。例如：樣本采用期間必須保障整體電路的相對順暢。如果信息受阻，會(huì)使傳感器中所傳遞出來的通訊內(nèi)容變的不真實(shí)、不確定。為了使網(wǎng)絡(luò)功能的穩(wěn)定性得到提高，將通信運(yùn)維環(huán)境變得相對簡單。間隔層還可以模擬局部的虛擬通道，通過協(xié)議構(gòu)建等方式形成基本的信息鏈條，根據(jù)用戶的需求將及時(shí)性文件首先發(fā)出，進(jìn)而確保應(yīng)用性的狀態(tài)整合，以便運(yùn)行維護(hù)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)積累。

2 繼電保護(hù)對電子式互感器及通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性研究

2.1 繼電保護(hù)對電子互感器的適應(yīng)性研究

數(shù)字化繼電保護(hù)的適應(yīng)性體現(xiàn)在多個(gè)方面，其中對電子式互感器的適用是非常重要的一個(gè)方面。電子互感器在數(shù)字化應(yīng)用中主要分為兩個(gè)部分，分別是有源式和無源式。從結(jié)構(gòu)建造的原理上來講，無源式更加符合目前的技術(shù)應(yīng)用水平。有源式主要是以線圈為基本平臺，以光學(xué)原理為主要建構(gòu)類型，以形成集約化的互感組織模式。盡管電子式互感器的傳播速度相對較快，但它對數(shù)據(jù)的實(shí)用性與質(zhì)量有著很高的要求。例如：不同原理的互感器在工藝上有著一定的差異，所以在使用時(shí)我們要對其性質(zhì)進(jìn)行延伸。如果電子互感器出現(xiàn)延時(shí)的情況，數(shù)字化的繼電保護(hù)措施會(huì)將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，將同一類型的單元模式合并，最終根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)性指標(biāo)進(jìn)行運(yùn)維，開啟保護(hù)工作。以“測量延時(shí)差異”為例，探討數(shù)字化繼電保護(hù)的應(yīng)用。在變電站總體運(yùn)維同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，電力運(yùn)輸會(huì)出現(xiàn)一前一后的情況，使電路延時(shí)0.05ms左右，為了避免這種差異給電力穩(wěn)定性帶來的不良影響，數(shù)字化繼電差異保護(hù)就會(huì)啟動(dòng)。當(dāng)然，這里的“差異”指的是時(shí)間上的遲緩。首先，工作人員會(huì)對電子互感器的適用性和類型進(jìn)行檢查，以確?；ジ衅髋c繼電保護(hù)設(shè)備之間的匹配程度。其次，設(shè)定測量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。自動(dòng)化測量與傳統(tǒng)模式的不同就在于它能夠根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的指令進(jìn)行自動(dòng)化測驗(yàn)，進(jìn)而將結(jié)構(gòu)報(bào)送到屏幕顯示器之上。最后，模擬的動(dòng)態(tài)化過程。電流在輸送的過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些實(shí)質(zhì)性的誤差，系統(tǒng)可以專門針對這些不可控因素進(jìn)行靈感性的調(diào)整。如果在內(nèi)部區(qū)域發(fā)現(xiàn)了故障短路的情況，線路保護(hù)差則會(huì)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)互感連接的完整性。

2.2 數(shù)字化繼電保護(hù)對通信網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性

在網(wǎng)絡(luò)通信方面，繼電保護(hù)的影響也是非常深刻的。其主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)樣本的采集和對畸形樣本的控制上。當(dāng)變電站發(fā)生異常時(shí)，相關(guān)性數(shù)據(jù)指數(shù)也會(huì)呈現(xiàn)出混亂的波動(dòng)狀態(tài)，從而影響整體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。而數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)則是通過數(shù)據(jù)單元的合并和類型的分析來實(shí)現(xiàn)有效性運(yùn)維的目的。數(shù)據(jù)傳遞的質(zhì)量很大一部分原因是由于外界的環(huán)境所導(dǎo)致。如果通信對外界的干擾相對較大，那么數(shù)據(jù)就很有可能出現(xiàn)亂碼的情況。而針對不同的編碼，繼電保護(hù)措施有著不同的識別手段。例如：如果保護(hù)裝置啟動(dòng)失敗，則說明問題出在數(shù)據(jù)的歸類上。如果運(yùn)維路徑受阻，則說明樣本畸形采集的情況發(fā)生。從整體性來看，繼電保護(hù)能夠加強(qiáng)入網(wǎng)檢測的速度，形成各部分的獨(dú)立性數(shù)據(jù)模型方式，在單元合并的過程中測試樣本數(shù)據(jù)是否完整，結(jié)構(gòu)是否健全。另外，操作者還可以獨(dú)立的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行結(jié)果比對。一般來講，數(shù)據(jù)樣本之間的差異不會(huì)大于標(biāo)準(zhǔn)性的模式的五分之一。如果某一樣本出現(xiàn)了異變，監(jiān)控系統(tǒng)的指示燈會(huì)變?yōu)榧t色，提醒設(shè)計(jì)人員進(jìn)行線路的重新規(guī)劃。

3 結(jié)論

綜上所述，數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)措施是適合當(dāng)前科學(xué)發(fā)展的新方式，它對變電站進(jìn)行分層，在通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作用下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與合并，為我國電力發(fā)展的安全可靠創(chuàng)造有利條件。

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[3]黃學(xué)文,沈志中,彭宗耀.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)適應(yīng)性探究[J].電子世界,2016,16:114.

Analysis on Adaptability of relay protection in digital substation

Shao Yun
（Jiangsu electric power maintenance branch company Nanjing operation and maintenance branch,210019）

With the continuous development of science and technology,the scale of power is gradually expanding.In order to improve the quality of substation operation and maintenance,digital relay protection measures have become one of the indispensable means of modern.Therefore,this article in view of the basic measure of digital relay protection,the analysis of its adaptability.

digital;substation;relay protection;adaptability;analysis