黃紹鮮

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，與此同時我國電力方面得到了飛速的進(jìn)步，電力系統(tǒng)中已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了自動化管理，智能變電站的繼電保護(hù)工作能夠保障電路中用電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，繼電保護(hù)以及自動化研究在智能變電站中至關(guān)重要。本文從智能變電站展開分析，研究了繼電保護(hù)自動化的特點，最后探究了智能變電站繼電保護(hù)及自動化。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；自動化

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也不斷提高，我國社會已經(jīng)成為了現(xiàn)代化社會、智能化社會，在這樣的社會背景下，我國的電力線路架設(shè)范圍越來越廣，用電用戶的覆蓋范圍也越來越廣，繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，在繼電保護(hù)以及自動化研究的過程中，我們需要不斷完善管理方式，才能促進(jìn)繼電保護(hù)水平的提高。當(dāng)今社會中電力項目越來越多，智能變電站的建設(shè)以及繼電保護(hù)自動化都是電力市場發(fā)展的需求。

一、智能變電站概述

智能化變電站能夠符合我國可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展方針，也能夠與社會的發(fā)展與時俱進(jìn)。在智能化變電站中，變電站屬于數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的變電站。智能化變電站能夠針對電力相關(guān)的信息自動進(jìn)行采集、測量以及控制與保護(hù)，在變電站中能夠進(jìn)行自動調(diào)節(jié)與控制，使電力系統(tǒng)的工作效率與管理水平都得到了有效的提高[1]。

智能電網(wǎng)的建設(shè)也屬于智能化的建設(shè)，我國的不同能源分布的地區(qū)也不同，因此智能變電站的建設(shè)是根據(jù)我國能源分布與負(fù)荷消費地域分布特點，適應(yīng)我國當(dāng)前和未來社會發(fā)展所采取的電網(wǎng)發(fā)展方式，對各類能源，尤其是大規(guī)模風(fēng)電和太陽能發(fā)電的計入和送出適應(yīng)性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大范圍、高效率配置。我國智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)上升至國家戰(zhàn)略層面的高度[2]。智能變電站是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和控制的核心平臺之一，前景依然廣闊。智能變電站的“智能”主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一、服務(wù)于電網(wǎng)發(fā)展，滿足電網(wǎng)智能化的需求。第二、面向變電站運維實現(xiàn)自我監(jiān)視、自我診斷、自動調(diào)控，減輕運維工作壓力；第三、簡化變電站二次系統(tǒng)接線，提高系統(tǒng)可靠性，降低維護(hù)難度。

與原數(shù)字化變電站相比具有以下三個特點：第一是數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化。信息交換采用IEC61850規(guī)約，智能變電站中不需要網(wǎng)關(guān)和保護(hù)管理機(jī)。第二是二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。用光纖取代了控制電纜，新增合并單元、IED、過程層交換機(jī)等設(shè)備。第三是一次設(shè)備初步化。采用電子式互感器、新增合并單元、智能終端、過程層交換機(jī)等過程層設(shè)備。智能變電站具有三個技術(shù)優(yōu)點：第一，低碳環(huán)保。智能變電站主要是采用風(fēng)能、水能、太陽能等可再生資源進(jìn)行發(fā)電，這些可再生能源具有低碳環(huán)保的特點，符合我國可持續(xù)發(fā)展的方針。第二，智能變電站具有良好的交互性。智能變電站能夠針對電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，能夠記錄繼電保護(hù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，與此同時，也能夠保障電力系統(tǒng)的安全性，實現(xiàn)信息自動化的傳遞與采集。第三，智能變電站可靠性特點。智能變電站能夠滿足不同用電客戶的需求，也能夠確保電力企業(yè)的供電質(zhì)量。不僅如此，在電力設(shè)備和線路的故障管理中，智能變電站也能夠做好相應(yīng)的檢測工作，使電力設(shè)備和線路始終能夠處于良好的運行狀態(tài)中[3]。

二、繼電保護(hù)研究

近幾年，我國電力經(jīng)濟(jì)逐漸成為了我國社會經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，為了提高對電力企業(yè)的管理，電網(wǎng)開始實行三集五大管理，就對內(nèi)部的管理提出了更高的要求，這是國家電力企業(yè)的考驗、挑戰(zhàn)，與此同時也是發(fā)展的新契機(jī)。

智能變電站繼電保護(hù)配置遵循安全、可靠原則，因為智能變電站繼電保護(hù) 配置中涉及多項（如：SV、GOOSE等）網(wǎng)絡(luò)，增加了繼電保護(hù)配置的負(fù)擔(dān)，為防止不同網(wǎng)絡(luò)之間出現(xiàn)配置干預(yù)，加強(qiáng)繼電保護(hù)配置在網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)定性控制，應(yīng)嚴(yán)格按照獨立性原則優(yōu)化保護(hù)配置；智能變電站本身具有信息化特點，則要求繼電保護(hù)配置按照信息化原則進(jìn)行設(shè)計，重點在配置方案中落實信息技術(shù)，引入電子設(shè)備，完善保護(hù)配置。

三、繼電保護(hù)在智能化變電站中的配置和性能特點研究

（一）變壓器保護(hù)

變壓器的電氣量保護(hù)功能可由保護(hù)裝置的軟件實現(xiàn)，包括多種原理的差動保護(hù)和全套后備保護(hù)功能，并根據(jù)需要靈活配置，進(jìn)行功能調(diào)整等。變壓器電氣量保護(hù)一般包含以下保護(hù)功能的配置：（1） 縱聯(lián)差動保護(hù)：差動速斷保護(hù)；穩(wěn)態(tài)比率差動保護(hù)；故障量差動保護(hù)。（2） 后備保護(hù)：復(fù)壓（方向）過流保護(hù)；零序（方向）過流保護(hù)；間隙過流保護(hù)；零序過壓保護(hù)；斷路器失靈保護(hù)；差流越限告警；過負(fù)荷告警；零序過壓告警；CT 斷線告警；PT 斷線告警；過載啟動風(fēng)冷；過載閉鎖調(diào)壓等，由主變主保護(hù)和后備保護(hù)兩套保護(hù)裝置實現(xiàn)對變壓器的電氣量保護(hù)，而非電氣量保護(hù)包括瓦斯保護(hù)和溫度保護(hù)則通過瓦斯繼電器和溫度保護(hù)裝置實現(xiàn)。適用于智能變電站的保護(hù)裝置一般具有以下性能特點：具有高性能硬件、高可靠性、強(qiáng)電磁兼容性、邏輯圖編程、采用多種差動原理判別變壓器是否發(fā)生區(qū)內(nèi)故障、豐富實用的界面、完善的事件記錄和故障錄波功能、強(qiáng)大的通信功能、支持多種 GPS 對時等功能。

（二）線路保護(hù)

智能變電站的線路保護(hù)裝置一般為保護(hù)測控功能合為一體，稱為保護(hù)測控裝置，其保護(hù)功能以電流電壓保護(hù)為基本配置。其保護(hù)功能配置為：a） 三段式可經(jīng)低電壓閉鎖和方向閉鎖的過流保護(hù)；b） 三段式可經(jīng)方向閉鎖的零序保護(hù)；c） 過流加速保護(hù)和零序加速保護(hù)；d） 過負(fù)荷保護(hù)（告警或跳閘可選）；e） 低周減載功能；f） 三相重合閘功能；g） TV 斷線判別。測控功能配置為：a） 測量量；b） 20 路外部開關(guān)量輸入遙信采集；c） 斷路器位置、手動分閘及事故遙信；d） 正常斷路器遙控分合；e） GPS 對時輸入等。

（三）母聯(lián)保護(hù)

智能變電站的母聯(lián)保護(hù)由母聯(lián)保護(hù)裝置實現(xiàn)，為母聯(lián)充電過流保護(hù)，由兩段相過流保護(hù)和一段零序過流保護(hù)構(gòu)成。測控計量功能由一個單獨 CPU 完成，具有交流采集、開入采集、開出控制、同期檢測、間隔聯(lián)閉鎖、諧波監(jiān)視、計量需量等功能。

（四）電容器保護(hù)

電容器保護(hù)由電容器保護(hù)測控裝置實現(xiàn)，以電流電壓保護(hù)和不平衡量保護(hù)為基本配置。其保護(hù)配置功能為：a） 二段式相間電流保護(hù)；b） 二段式零序電流保護(hù)；c） 過流反時限保護(hù)；d） 零序反時限保護(hù)；e） 欠壓保護(hù)；f） 過壓保護(hù)；g） 三個獨立的不平衡保護(hù)；h） 自動投切功能；i） 非電量保護(hù)；j） TV 斷線判別。 測控功能配置為：a） 電流、電壓、功率、功率因素等測量量；b） 20 路外部開關(guān)量輸入遙信采集；c） 斷路器位置、手動分閘及事故遙信；d） 正常斷路器遙控分合；e） 電度量累計；f） GPS 對時輸入等

（五）備用電源自動投入

智能變電站的備用電源自動投入功能由備用電源自投裝置實現(xiàn)，采用電子式互感器接入方式和GOOSE 跳閘方式；一般情況下備投及保護(hù)功能配置為：b） 過負(fù)荷聯(lián)切；c） 二段式復(fù)壓閉鎖母聯(lián)過流保護(hù)；d） 一段式零序過流保護(hù)；e） 充電保護(hù)；f） TV 斷線判別等。 測控功能配置為：a） 外部開關(guān)量輸入遙信采集；b） 斷路器位置、手動分閘及事故遙信；c） 正常斷路器遙控分合；d） 電度量累計；e） GPS 對時輸入等。

總結(jié)：總而言之，我國電力水平發(fā)展越來越高，電力系統(tǒng)也越來越完善，繼電保護(hù)工作也在社會背景與發(fā)展的驅(qū)使下，智能變電站逐漸在市場中普及，繼電保護(hù)以及自動化能夠有效的使繼電保護(hù)工作更加完善、簡單，使我國的電力水平不斷提高。電力企業(yè)是我國企業(yè)的主體力量，目前風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等多種多樣的發(fā)電方式，也讓我國的發(fā)電總量逐年穩(wěn)步增長，智能變電站繼電保護(hù)及自動化能夠使電力水平不斷提高，但是在電力系統(tǒng)運行的過程中還是有諸多問題，只有在未來的發(fā)展中不斷改善，才能給人們帶來更多的利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅勁松.分析智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及其應(yīng)用[J].信息通信，2017（7）：281-282.

[2]周健，高曉軍，劉大偉.智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及其應(yīng)用探析[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2013（4）：91-91.

[3]李淵.淺談智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（34）：194-194.

[4]鄭劍毅.分析智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法及具體運用[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2017（1）：233-233.