唐玉嬌

國網(wǎng)湖北省電力有限公司麻城市供電公司

目前，伴隨著通信和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，帶動著繼電保護也趨于智能化和網(wǎng)絡(luò)化，以求做到保護、數(shù)據(jù)通信、控制和測量融為一體，從信息一體化方面來考慮各種配置，這也將是電力系統(tǒng)的核心部分。

1、分析繼電保護中存在的弊端

1.1 由于上下級的保護整定不易配合，不能確保后備保護

現(xiàn)在，在我國的繼電保護系統(tǒng)當中其主要保護是對電流差動和方向比較進行保護，此種方法有著較好的流動性和選擇性，可是卻不能夠給設(shè)備外部故障提供后備保障。由于本地測量數(shù)據(jù)是繼電保護執(zhí)行的根本依據(jù)，所以此種系統(tǒng)只可以保護本地設(shè)備，如果設(shè)備以外出現(xiàn)問題，就不能進行動作保護，此外假如運行方式有了改變，繼電保護也不會產(chǎn)生反應(yīng)，保護裝置間不能夠達到互相配合，另外對于系統(tǒng)運行方式有所改變也不能夠進行正確的反應(yīng)。

1.2 繼電系統(tǒng)整定計算在管理模式和業(yè)務(wù)水平上有很大差異

現(xiàn)在我國變電站在不斷的改造和升級，規(guī)模也比以前大了很多，當前所用的整定計算軟件是單機版的，不能夠滿足繼電系統(tǒng)整定的擴展性和通用性，此外，在不同地區(qū)，繼電保護的管理定值也大不一樣，就造成了不同區(qū)域的業(yè)務(wù)水平和管理模式存在差別，在維護定值模板的時候，造成工作量很大，所以不能做到統(tǒng)一控制全部流程。

2、分析繼電保護的整定計算系統(tǒng)

2.1 設(shè)計思想

整定計算系統(tǒng)的設(shè)計思想分為兩部分：其一是由于信息一體化在建模之時是主要依據(jù)圖形生成拓撲結(jié)構(gòu)和模型設(shè)備，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫和圖形間是存在對應(yīng)關(guān)系的，達到了數(shù)據(jù)維護的分區(qū)、分層和可視化；其二做到了與系統(tǒng)其他部分的共享和數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)信息一體化之后，能夠使調(diào)度專業(yè)和整定計算更加密切。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

繼電保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

此結(jié)構(gòu)不僅有整定計算、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)及故障計算等模塊，還有仿真校驗和建模等模塊。

首先是數(shù)據(jù)層，選擇這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以使繼電保護信息一體化得到實現(xiàn)，也就是說可以把全部有關(guān)的信息匯集到圖紙上，另外還可以依照圖形生成所需的拓撲模型。為了防止信息一體化圖形由于規(guī)模過大，不容易維護，可以采用分區(qū)分層處理方法，構(gòu)建對應(yīng)的分級用戶故障計算系統(tǒng)，在對變電站系統(tǒng)的故障進行計算的時候，主要體現(xiàn)在三方面：其一是故障的計算，分析電氣量、故障設(shè)置、方式設(shè)置和結(jié)果查詢等是這部分的主要內(nèi)容；其二是等值的計算，多點等值及母線等值阻抗等是這部分的主要內(nèi)容；其三是整定參數(shù)，此部分的計算主要是分支系數(shù)和支路電流最值，系統(tǒng)給繼電保護的事故分析、整定計算與仿真方面提供了方便。另外，系統(tǒng)的整定參數(shù)計算主要包括兩方面的內(nèi)容：一是整定面向保護裝置，二是整定面向保護原理。關(guān)于設(shè)備管理就是繼電保護系統(tǒng)在進行整定期計算的時候，會涉及到各種相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要有輸出、輸入和中間數(shù)據(jù)，對其進行合理有效的管理，則可以確保定值單的管理、維護保護裝置型號庫和自動生成的實現(xiàn)。

3、分析信息一體化的繼電保護方案

3.1 分析設(shè)計思想

繼電保護在電力系統(tǒng)故障信息的獲得，突破了由點至線的發(fā)展，伴隨著數(shù)據(jù)通信技術(shù)的加深，給繼電保護增添了新的內(nèi)容，不但要保障自身的保護性能，也做到了與同區(qū)域其它部分信息的共享和傳輸，也就是廣域繼電保護。如果要使一體化繼電保護變?yōu)楝F(xiàn)實，就需要集成和優(yōu)化組合變電站內(nèi)的控制、保護和監(jiān)視等功能，來保障繼電保護信息的一體化和集成化。一體化系統(tǒng)可以對各類信息及時的進行處理和判斷，不僅能夠保證變電站的安全運作，也讓整個電力系統(tǒng)和變電站的智能化和現(xiàn)代化水平得到了提升。廣域繼電保護要依照變電站系統(tǒng)提供的信息，對發(fā)生的事故進行快速、準確的切除，而且系統(tǒng)可以對造成變電站系統(tǒng)的各種不利因素進行故障分析，自動采取對應(yīng)的措施。由于信息一體化繼電保護不會對變電站保護造成傷害，可以做到后備保護和快速保護且分別集成，對后備保護進行補償，可以做到電網(wǎng)控制與保護的一體化。

3.2 保護方案的特點及其構(gòu)造

信息一體化的廣域繼電保護方案如下圖所示：

從此圖中可以看出廣域繼電保護中的保護A和保護B是單獨的保護系統(tǒng)，可以對變電站中所有電子設(shè)備后備系統(tǒng)進行保護，如本站線路及電子設(shè)備的后備保護、變壓器、低壓及錄波、安全設(shè)備內(nèi)的低頻、大電流保護的判斷等，還做到了共享和交換變電站中內(nèi)的保護主站和其它信息，為了增強整個保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過“三取二”方案，對變電站電網(wǎng)做到合理控制和保護。

智能化繼電保護方案有著以下特點：其一這種繼電保護使傳統(tǒng)保護系統(tǒng)中的元件與保護設(shè)備間的共享和傳輸問題得到了解決，充分利用開關(guān)量、電流和電壓等信息來對不同模式的運行情況進行識別，如果出現(xiàn)故障可以準確、快速的定位，在短時間內(nèi)進行選擇，做到了對變電站的電子設(shè)備進行保護，不僅使變電站系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性得到了提高，也使全部保護性能互相結(jié)合，實現(xiàn)了變電站網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制；其二這種繼電保護方案從局域點出發(fā)，經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)得到其它信息，合理的對信息進行應(yīng)用，使繼電保護系統(tǒng)的可靠性、靈活性和選擇性得到了大大提高，一體化信息的智能化繼電保護使電網(wǎng)運行的自適應(yīng)模式得到了實現(xiàn)，如果出現(xiàn)事故，可以快速找準位置且進行切除，尤其是可以降低變壓器低壓側(cè)因為產(chǎn)生事故而導(dǎo)致的變壓器燒毀現(xiàn)象；其三這種方案使繼電保護系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化得到了實現(xiàn)，通過信息一體化，有效的對站點的各種功能進行集成，如測量、監(jiān)控和錄波等，可以把變電站中的開關(guān)量和電氣量信息直接傳送給站內(nèi)進行保護，也可以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送跳閘命令，使變電站的有效性、快速保護得到了實現(xiàn)。

結(jié)束語：

總而言之，電力系統(tǒng)的發(fā)展方向必定會朝著智能化方向前行，在智能變電站中智能電力網(wǎng)架是非常關(guān)鍵的部分，對變電站起著支撐作用。智能變電站發(fā)展的基礎(chǔ)是智能繼電保護配置，目前我國電網(wǎng)已經(jīng)有了許多智能變電站。本文通過分析信息一體化的智能化繼電保護，并提出了繼電保護的保護方案和計算系統(tǒng)，來增強智能變電站的可靠性和安全性。

[1]周朋，研究數(shù)字化變電站的繼電保護方案[J]；電氣自動化，2016(4)：12-15

[2]王春蕾，分析數(shù)字化變電站繼電保護系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)[J]；電力發(fā)展，2015(7)：60-62