王景偉

摘 要：隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，對于數(shù)字化變電站的要求越來越高，在發(fā)展過程中，因為對于供電的穩(wěn)定性逐漸上升，為此，就需要針對數(shù)字化變電站的繼電保護系統(tǒng)進行升級，在其中融入更多的新的科技內(nèi)容，強化繼電保護在這方面的性能，實現(xiàn)電力系統(tǒng)在運行過程中的穩(wěn)定性，為國家經(jīng)濟的發(fā)展?fàn)I造出一個良好的供電環(huán)境。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；變電站；繼電保護

中圖分類號：TM774 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0114-02

在電力系統(tǒng)中，因為各個區(qū)域所承擔(dān)的功能有所不同，所以在電壓上存在著差別。例如在家庭用電區(qū)域和工業(yè)用電區(qū)域電壓就存在著差別，在電力遠(yuǎn)距離運輸區(qū)域和短距離運輸區(qū)域，電壓也存在著差別。變壓站正是在電力系統(tǒng)中，通過對電壓的改變，實現(xiàn)電能和電力的改變，是配電和輸電重要的集結(jié)點。隨著社會各個方面對于變壓器工作時的穩(wěn)定性要求越來越高，在2006年，我國就實現(xiàn)了將變電站自動化技術(shù)向著數(shù)字化方向所發(fā)展，到如今，該技術(shù)已經(jīng)得到全面的普及，在電力系統(tǒng)的運行中實現(xiàn)了先進性、經(jīng)濟性，是促進我國電力系統(tǒng)發(fā)展重要技術(shù)革新。為此，本文根據(jù)我國在這方面進行相應(yīng)的分析，對數(shù)字化變電站繼電保護技術(shù)提出如下一些淺顯的見解。

1 數(shù)字化變電站

1.1 數(shù)字化變電站簡介

數(shù)字化變電站是在傳統(tǒng)的自動化變電站的基礎(chǔ)上進行全面升級的一種變電站，在工作中數(shù)字化的變電站可以將信息采集、傳輸、處理、輸出，并能夠?qū)ζ溥M行快速整合，通常來說，在變電站中能夠進行直接收集的信息都是一些模擬信息。

數(shù)字化變電的結(jié)構(gòu)是經(jīng)過多年研發(fā)形成的一種非?？茖W(xué)的體系，雖然在各個地區(qū)因為投入資金和實際建設(shè)方面的差別，在進行變電站建設(shè)時使用的設(shè)計方案會有著差異，但總體來說，數(shù)字化變電站都是由站控層、間隔層和過程層三個體系組成。站控層主要是計算機這類控制終端，間隔層主要為間隔保護的作用。過程層是傳統(tǒng)開關(guān)和智能開關(guān)相結(jié)合并加上電子式互感器這些設(shè)備。

1.2 變電站繼電保護技術(shù)

變電站繼電保護裝置的應(yīng)用技術(shù)包括：①線路保護，在線路保護中主要是使用二段式和三段式兩種方式全面實現(xiàn)電路的保護，在使用中將二段式做為電流速斷保護，三段式做為過電流保護。②母聯(lián)保護，這種保護較為全面，需要電流速斷保護和過電流保護同時設(shè)置才能夠達到相應(yīng)的效果。③主變保護，主變保護包括主保護和后備保護?？梢钥闯?，隨著社會的進步，對于電力系統(tǒng)的要求會越來越高，在繼電保護中利用將基本要求實現(xiàn)快速性和可靠性以及靈敏性的提升，是當(dāng)前重要的發(fā)展方向。

1.3 數(shù)字化變電站繼電保護應(yīng)用原理

數(shù)字化變電站繼電保護在應(yīng)用中是指按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)范的基礎(chǔ)建立，由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建的裝置。在數(shù)字變電站繼電保護中通常是使用各種電子互感器收集相應(yīng)的模擬信號，再將其進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)為數(shù)字信息號后，由光纖傳遞到相應(yīng)的低壓端，將這些相應(yīng)的數(shù)字信號進行轉(zhuǎn)化，形成穩(wěn)定的數(shù)字信息，通常來說，因為光纖不會受到磁場的影響，該方式能夠?qū)⑺凶冸娬镜男畔⑦M行相應(yīng)的傳遞，實現(xiàn)智能化信息傳遞。

2 數(shù)字化變電站繼電保護應(yīng)用特點

2.1 數(shù)字化變電站提高了繼電保護的運行水平

基于IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化變電站技術(shù)是我國大部分地區(qū)使用一項技術(shù)，該技術(shù)在使用過程中雖然可以實現(xiàn)信息的全面數(shù)字化，因為大量光線的使用，在其中二次電纜使用的較少，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)使用少量的設(shè)備就能夠?qū)⒉煌男畔⑦M行采集，并能夠及時的處理，實現(xiàn)了將各個區(qū)間的功能分散到一些獨立的保護單元中，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化母線保護和網(wǎng)絡(luò)化低頻低壓減載功能。增加繼電器保護能夠運用的范圍，雖然在其中存在著一些缺陷，但是因為數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)了全面的數(shù)字化，增加信息傳遞的正確性，減少了信息在使用中的監(jiān)測和檢修方面的困擾。

2.2 數(shù)字化變電站對繼電保護技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)

繼電保護裝置在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中主要運用了先進的半導(dǎo)體處理技術(shù)、各種高速的運算能管理和一些完善的存儲能力以及一些優(yōu)異的算法，在各種條件的使用情況下，該技術(shù)都能夠很好地實現(xiàn)模擬信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，和各種條件下的信息采集能力，在當(dāng)今自動化技術(shù)向著智能化發(fā)展的進程中，運用微機化的處理技術(shù)能夠為后續(xù)的智能化處理做好技術(shù)鋪墊，但就目前的形勢而言，雖然數(shù)字化變電站在不斷的發(fā)展，但是對于繼電保護技術(shù)來說，必須要在其中進行更加全面的升級，才能夠保證在新的環(huán)境下幫助變電站適應(yīng)新的技術(shù)條件。

2.2.1 更高的繼電保護性能

該項性能主要需要對電力狀態(tài)參數(shù)檢查和收集進行提升，尤其是在當(dāng)今數(shù)字化的變電站中，繼電保護技術(shù)肯定是朝著更加信息化和自動化的方向發(fā)展，在進行各系統(tǒng)的建設(shè)中，為了提升在繼電保護方面的性能，就需要在諸如電子感應(yīng)技術(shù)上進行數(shù)據(jù)收集，并且增加系統(tǒng)的儲存信息的能力，并且在其中加入更多的算法，構(gòu)建出科學(xué)的運算網(wǎng)絡(luò)，在滿足更加靈敏的繼電保護的情況下，減少相應(yīng)的成本。

2.2.2 更好的系統(tǒng)軟硬件的擴展能力

該項性能在使用中主要體現(xiàn)在對于硬件的研發(fā)上，雖然我國的電子信息技術(shù)較為完備，但是在繼電保護系統(tǒng)上并沒有在其中進行有效的挖掘，為此，在發(fā)展該技術(shù)時，可以利用現(xiàn)在較為完備的硬件制作能力，針對不同環(huán)境和規(guī)模的數(shù)字化變電站制定不同的硬件。這樣能夠使得變電站在管理中搭載更加高級和全面的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)更加科學(xué)的數(shù)字化管理。

隨著變電站對于繼電保護的要求越來越多，在發(fā)展中對于可靠性的要求也就越來越高，尤其是隨著各種電子元器件的加入，很多的系統(tǒng)在不同的環(huán)境下會產(chǎn)生不同的工作狀態(tài)，使得變電站在發(fā)生故障的原因逐漸變多，同時還變得更加的細(xì)化，為此，在進行這一工作時，需要繼電器與時俱進，發(fā)展出相應(yīng)的技術(shù)來實現(xiàn)在這方面的健全發(fā)展。

2.3 新型繼保技術(shù)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用

2.3.1 智能變電站繼電保護測試儀

智能化是當(dāng)今各種自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向，在變電站中因為大量的（IEC-61850）運用，在變電站中也逐漸實現(xiàn)了智能化的發(fā)展，利用自動化技術(shù)可以減少工作人員在高壓環(huán)境下的工作時間，避免相應(yīng)的危險，運用智能化技術(shù)將可以極大地減少變電站的日常運營中的人力成本，是當(dāng)前信息化時代的重要發(fā)展內(nèi)容。

2.3.2 全數(shù)字化變電站動態(tài)仿真系統(tǒng)

數(shù)字化變電站具有信息化、數(shù)字化、互動化、自動化的特點，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。目前國內(nèi)在運多座不同模式數(shù)字化變電站，其繼電保護等二次設(shè)備性能尚無有效檢測手段，無法滿足全數(shù)字化變電站數(shù)字化設(shè)備的檢驗和監(jiān)測要求。

動態(tài)仿真系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)字化變電站已經(jīng)建設(shè)的較為完善的情況下，結(jié)合變電站在工作中的實際情況，對繼電保護進行二次設(shè)備的防護的主要手電。隨著在數(shù)字化方面的發(fā)展，對于信息的收集和處理工作越來越科學(xué)，將能夠在極端的時間內(nèi)將數(shù)字化變電站中的信息化、數(shù)字化以及互動化等各個性能發(fā)展到最為適宜動態(tài)仿真系統(tǒng)的階段，使得變電站變成一個具有綜合自動測控系統(tǒng)、繼電保護設(shè)備、智能儀表、故障錄波設(shè)備等智能二次設(shè)備提供仿真模擬信號源；實現(xiàn)對電網(wǎng)的各種電壓等級的線路、變壓器、母線等保護等多重性能的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié) 語

數(shù)字化變電站的繼電保護需要結(jié)合信息化的電網(wǎng)建設(shè)才能夠全面實行。只有融入更多的信息化技術(shù)，才能夠促進我國在這方面的發(fā)展。

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收稿日期：2018-9-16