陳亞輝 陳浩 艾格林 徐利華

摘 要：我們國(guó)家電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展主要方向就是電網(wǎng)智能化。在電網(wǎng)智能化的過(guò)程中，智能變電站是非常關(guān)鍵和重要的一部分內(nèi)容。其中，繼電保護(hù)裝置又是智能變電站中影響最大的。相對(duì)原來(lái)的常規(guī)變電站，智能變電站進(jìn)行了更加深入的改變，更具智能性和網(wǎng)絡(luò)性;同時(shí)，也對(duì)保護(hù)裝置做了簡(jiǎn)化。因此，對(duì)該裝置進(jìn)行研析能夠推動(dòng)智能變電站的進(jìn)一步發(fā)展。針對(duì)于此，本文將會(huì)分析其變電站技術(shù)及保護(hù)裝置，并探討具體的應(yīng)用內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)裝置;220kV

0 引言

目前在信息技術(shù)的推動(dòng)下，變電站的運(yùn)行以及維護(hù)工作迎來(lái)了重大改革，即變電站智能化，由此這也成為了我們國(guó)家電網(wǎng)最重要的一部分工作內(nèi)容。對(duì)于變電站的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)技術(shù)是最關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)在該技術(shù)的發(fā)展給變電站的改革和進(jìn)步提供了相應(yīng)的保障。對(duì)于電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展來(lái)說(shuō)，使用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行研究是十分必要的，尤其是對(duì)于220kV的智能變電站中的繼電保護(hù)裝置而言。

1 概述

（1）智能變電站。智能變電站主要在現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)站內(nèi)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)通信平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一，使智能型的電氣設(shè)施設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)完全操作和智能通信。它主要使用智能化的技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、傳輸和處理等，改變了常規(guī)變電站的工作模式。它的智能化發(fā)展，主要是使用更先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)對(duì)電網(wǎng)中的電氣量進(jìn)行感知，并有效控制電氣量的測(cè)量。它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和處理，并以此為依據(jù)對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)和處理。

（2）繼電保護(hù)技術(shù)。變電站之中的繼電保護(hù)就是對(duì)電力系統(tǒng)之中發(fā)生的故障或者是一些異常情況進(jìn)行全面性的檢測(cè)，然后以此發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信息;有時(shí)候還能夠?qū)l(fā)生故障的設(shè)備直接從系統(tǒng)之中隔離開(kāi)來(lái)。保護(hù)裝置主要由三個(gè)方面組成的。其中，變壓器保護(hù)裝置是最主要的一種裝置，它所承擔(dān)的保護(hù)作用除了主保護(hù)功能之外還有后備保護(hù)功能。主保護(hù)一般也被稱為差動(dòng)保護(hù)。其次，線路保護(hù)裝置就是根據(jù)電流進(jìn)行配置的，一般會(huì)配置三段，這三段分別是與電流速斷、限時(shí)電流速斷以及過(guò)電流三個(gè)基本保護(hù)工作要求相對(duì)應(yīng)。第三個(gè)保護(hù)裝置是母聯(lián)保護(hù)，主要針對(duì)的就是電流速斷以及過(guò)電流的基本工作。智能變電站對(duì)于繼電保護(hù)的基本要求就是快速、可靠以及靈敏，這是最基礎(chǔ)的，也是最關(guān)鍵的。

2 優(yōu)勢(shì)

（1）信息直接共享和交流。智能變電站采用網(wǎng)絡(luò)層次化以及智能化的一次設(shè)備相互配合的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間信息的共享以及交流。從分層繼電保護(hù)上來(lái)分析，主要可以通過(guò)變壓器以及附屬線路的過(guò)程層完成，可以直接越過(guò)交換機(jī)進(jìn)行智能化的操作，以此獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。對(duì)于間隔層來(lái)說(shuō)，主要裝置母線保護(hù)的相關(guān)裝置，它需要在交換機(jī)的支撐下完成對(duì)每一個(gè)設(shè)備信息參數(shù)的獲得。

（2）保護(hù)工作便捷和高效。因?yàn)橹髟O(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)有效保護(hù)功能，并且能夠在脫機(jī)狀態(tài)下運(yùn)行，所以，系統(tǒng)的核心供電線路以及變壓器能夠直接對(duì)間隔信息進(jìn)行讀取，直接和智能設(shè)備進(jìn)行信息交換。在遇到網(wǎng)絡(luò)障礙時(shí)，脫機(jī)運(yùn)行功能能夠保證和其它網(wǎng)絡(luò)連接上，不會(huì)給信息交流帶來(lái)影響。除此以外，它還能有效提升變電站的運(yùn)行效率，在繼電保護(hù)的作用下對(duì)所有的變電設(shè)備進(jìn)行操作，對(duì)線路的保護(hù)以及電源的切換等內(nèi)容都可以實(shí)施一致規(guī)范的監(jiān)控以及動(dòng)態(tài)化的保護(hù)。變電系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)后備保護(hù)的具體內(nèi)容實(shí)行整理合并，特別是對(duì)于一些未經(jīng)統(tǒng)一分配的設(shè)備和應(yīng)該要加大保護(hù)力度或者是多層保護(hù)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，最終會(huì)讓變電站的保護(hù)監(jiān)控變得更加簡(jiǎn)單。

（3）保護(hù)定值調(diào)節(jié)更具科學(xué)性。繼電保護(hù)裝置能夠根據(jù)變電站的實(shí)際情況對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其更加靈活，防止直流接地以及保護(hù)裝置出現(xiàn)致命失誤等。常規(guī)變電站中繼電保護(hù)定值需要工作人員對(duì)其整定，但是在智能變電站之中它不僅能夠滿足人為的調(diào)整，還能夠根據(jù)實(shí)際情況以及線路的負(fù)荷現(xiàn)狀自行調(diào)整。

3 分析和研究

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。智能變壓器的通訊網(wǎng)絡(luò)使用的是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，并且由速度非常高的以太網(wǎng)所構(gòu)成。智能變電站在物理結(jié)構(gòu)上具有獨(dú)立性，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由站控層以及過(guò)程層構(gòu)成。其中，站控層使用的是星型拓?fù)洌饕ぷ髂Ｊ绞请p網(wǎng)雙工，其功能是傳輸信息和控制信號(hào)的測(cè)量。面向通用對(duì)象的變電站事件主要被用于傳輸五防聯(lián)鎖信息以及用戶數(shù)據(jù)的交換工作。其過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)使用的是星型以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要傳輸電塔以及電流等信息，針對(duì)通用對(duì)象的變電站的事件網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖窍鄳?yīng)的開(kāi)關(guān)信息類似的控制命令。

（2）裝置設(shè)計(jì)。對(duì)于220kV的保護(hù)裝置設(shè)計(jì)主要是配置兩個(gè)主后備光纖保護(hù)裝置。在對(duì)線路保護(hù)裝置實(shí)施配置時(shí)，要將線路測(cè)量功能考慮進(jìn)去。220kV母線保護(hù)配置時(shí)設(shè)置母差保護(hù)，可以看作雙重性的母線保護(hù)，這樣能夠保證每一條線路、母聯(lián)設(shè)備達(dá)到智能化和雙重化。變壓器在配置保護(hù)裝置時(shí)，主要是對(duì)雙重化配置的變壓器加強(qiáng)保護(hù)措施，也就是要設(shè)計(jì)主保護(hù)以及后備保護(hù)。繼電保護(hù)的智能化特性主要是體現(xiàn)在終端設(shè)備的使用上，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況以及運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)信息加強(qiáng)監(jiān)控。

4 結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)的進(jìn)步和普及應(yīng)用，推動(dòng)了智能變電站的建設(shè)和發(fā)展。智能變電站作為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，會(huì)在未來(lái)推動(dòng)相應(yīng)技術(shù)的創(chuàng)新和管理的變革。對(duì)于智能變電站來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)裝置是最重要的內(nèi)容之一，它能夠提高變電站的運(yùn)行穩(wěn)定性，確保電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，相應(yīng)專業(yè)人員應(yīng)該充分利用它的優(yōu)良特性，重視其設(shè)計(jì)和研究，進(jìn)而促進(jìn)電力行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳冰，徐波，于方.220kV智能變電站與常規(guī)變電站繼電保護(hù)調(diào)試研究與分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（06）：00232.

[2]官語(yǔ).220kV智能變電站與常規(guī)變電站繼電保護(hù)調(diào)試研究與分析[J].科學(xué)家，2017（17）：188-189.

[3]龔春玲.220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案研究[J].科研，2017（02）：00209.

[4]崔方方，運(yùn)彩霞.220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案研究[J].通信電源技術(shù)，2017（05）：164-165.