智能變電站繼電保護(hù)配置的分析和探討

王勤WANG Qin

（太原供電公司，太原 030009）

（Taiyuan Power Supply Company，Taiyuan 030009，China）

0 引言

在變電站不斷發(fā)展和改革的情況之下，電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容已經(jīng)變成了智能化變電站的建設(shè)，也使得我國的變電站工程走上了自動化和智能化的道路。智能化變電站能夠很好的保證整個電力系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定性，同時智能化變電站還可以很好的提高電力系統(tǒng)供電的效率和質(zhì)量。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)行的時候，智能化變電站的繼電保護(hù)配置的重要性也受到了更多的關(guān)注，所以對智能變電站的繼電保護(hù)配置進(jìn)行仔細(xì)的分析和探討具有非常重要的意義。

1 對智能變電站繼電保護(hù)配置的分析和探討

和以前傳統(tǒng)的變電站保護(hù)進(jìn)行比較的話，智能變電站在整體架構(gòu)上的體系依然沒有發(fā)生什么本質(zhì)上的變化，主要還是采用的“三層兩網(wǎng)”的架構(gòu)體系，而通過很多的實(shí)踐也可以證實(shí)，繼電保護(hù)配置的方式和這種“三層兩網(wǎng)”的架構(gòu)體系，能夠很好的確保變電站的整個電網(wǎng)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定以及安全。而且“三層兩網(wǎng)”的架構(gòu)體系也能夠非常有效的去保證當(dāng)前一次以及二次系統(tǒng)的連續(xù)性。但是在智能變電站當(dāng)中，那種傳統(tǒng)的電纜已經(jīng)完全被跳閘和采樣所代替，轉(zhuǎn)變成為了使用光纜；而數(shù)字光信號也代替了傳統(tǒng)的開關(guān)量以及傳輸模擬量的電信號。所以，在智能變電站當(dāng)中，已經(jīng)能夠很好的對跳閘回路以及采樣回路等實(shí)施比較實(shí)時的監(jiān)視和控制。而且，在智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)配置，也很好的繼承了原來繼電保護(hù)配置的特點(diǎn)，那就是對系統(tǒng)當(dāng)中的每一個元件，都配置了多階段的配合后備保護(hù)的措施以及快速跳閘的主保護(hù)措施。

通過很多的實(shí)踐過程來看的話，在智能變電站當(dāng)中的繼電保護(hù)配置當(dāng)中，一般可以分為變電站層和過程層兩個層次。在這兩個層次當(dāng)中，過程層主要就是用來針對智能變電站當(dāng)中繼電保護(hù)的一次設(shè)備進(jìn)行的相對比較獨(dú)立的配置，在智能變電站當(dāng)中繼電保護(hù)的一次設(shè)備主要就是那些智能設(shè)備，而這些智能設(shè)備一般情況都是安裝在設(shè)備的里面，如果對于那些退役即將需要更換的設(shè)備，就可以將那些測控和保護(hù)設(shè)備以及合并器按照就近的原則安裝在那些智能設(shè)備的附近，也就是安裝在匯控柜當(dāng)中，這樣的話要對那些智能設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)的話就會很方便。而在這個過程當(dāng)中，在進(jìn)行繼電保護(hù)操作的時候，可以通過全站以太網(wǎng)來對采樣值進(jìn)行非常有效的傳輸，但是在傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，需要值得注意的問題就是那些分布式的保護(hù)數(shù)據(jù)在進(jìn)行同步的時候是不能依靠全站的對時系統(tǒng)。在實(shí)際的工作當(dāng)中，經(jīng)常需要用全站的配置方案來對全站的保護(hù)方案進(jìn)行相應(yīng)的簡化，這樣的話就不會因?yàn)椴蓸踊蛘呤翘l等一些問題來使得整個通信鏈路變得不可靠，最終的結(jié)果就會使得繼電保護(hù)功能失去原本應(yīng)該有的作用和效果。正常情況之下，智能變電站中的整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的信息量都是集中在網(wǎng)絡(luò)的錄波、測控的消耗以及監(jiān)控的過程當(dāng)中，而在繼電保護(hù)的過程當(dāng)中，只需要消耗非常小的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的信息量。

2 對繼電保護(hù)配置過程當(dāng)中變電站層的分析和探討

在智能變電站當(dāng)中，繼電保護(hù)配置當(dāng)中的變電站層主要就是采用的集中的后備保護(hù)模式，智能變電站的電壓等級全部都是采用的集中配置的方法，從實(shí)際的工作當(dāng)中來看的話，在智能變電站當(dāng)中的集中式的后備保護(hù)模式，采用的管理技術(shù)主要就是實(shí)時、在線的整定以及自我適應(yīng)的技術(shù)，另外加上集中式的后備保護(hù)模式的接口是具有廣域保護(hù)的，所以集中式的后備保護(hù)模式可以非常有效的完成廣域保護(hù)的功能，同時也可以使得雙重保護(hù)配置的目標(biāo)能夠很好的實(shí)現(xiàn)。集中式的后備保護(hù)模式，可以很好的保護(hù)智能變電站當(dāng)中的所有元件，而且它還可以為相鄰的智能變電站當(dāng)中的元件提供一個后備的保護(hù)措施。由此可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)在每一個相鄰的智能變電站在進(jìn)行保護(hù)功能的時候，都是有一定范圍的，而且這個一定的范圍主要包含了兩個部分，首先第一個部分就是近的后備保護(hù)，它保護(hù)的主要范圍就是智能變電站當(dāng)中直接出線以及所有的母線；其次第二個部分就是遠(yuǎn)的后備保護(hù)，它保護(hù)的主要范圍就是直接出線對端母線以及與這個對端母線相連接的全部線路。從具體的工作當(dāng)中可以知道，在進(jìn)行獨(dú)立的后備保護(hù)采集的時候，采集的主要是這個智能變電站當(dāng)中主保護(hù)的信息數(shù)據(jù)、斷路設(shè)備狀態(tài)的信息數(shù)據(jù)以及所有的元件電流與電壓的信息數(shù)據(jù)等，同時在進(jìn)行獨(dú)立的后備保護(hù)采集時候，還要接收相鄰的智能變電站當(dāng)中主保護(hù)的信息數(shù)據(jù)、斷路設(shè)備狀態(tài)的信息數(shù)據(jù)以及所有元件的故障信息數(shù)據(jù)等，在收集完成之后，在對這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的分析，就可以非常準(zhǔn)確和及時的判斷出在遠(yuǎn)的后備保護(hù)范圍當(dāng)中，有哪些的元件是存在故障問題的，而且在選擇跳閘處理的最佳方案的時候，也是根據(jù)這個實(shí)時的分析結(jié)果來進(jìn)行選擇的。而且，在整定計(jì)算方法的時候還應(yīng)該要與智能變電站的離線定值相結(jié)合來進(jìn)行，應(yīng)該要根據(jù)不同的運(yùn)行模式，提前來確定定值整定方案和策略，在變電站當(dāng)中的集中保護(hù)設(shè)備，在確定電網(wǎng)整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況的時候，應(yīng)該要根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時參數(shù)來進(jìn)行確定。在選定了運(yùn)行的方式以后，智能變電站的繼電保護(hù)就會自動的切換到以及選定好了的定值范圍當(dāng)中，從而來達(dá)到優(yōu)化保護(hù)的主要目的。

3 對繼電保護(hù)配置過程當(dāng)中過程層的分析和探討

在智能變電站當(dāng)中，過程層的主要保護(hù)配置就是快速跳閘的主保護(hù)措施，如線路當(dāng)中母線上的差動、變壓器的差動以及縱聯(lián)保護(hù)等，而在繼電保護(hù)當(dāng)中的后備保護(hù)就會轉(zhuǎn)到變電站層當(dāng)中的集中式保護(hù)的設(shè)備當(dāng)中，通過實(shí)際的工作可以知道，這樣的處理方式，可以使得過程層在進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)的時候更加的簡單，主要就是要考慮到主保護(hù)的功能，而后備保護(hù)就可以在配置上面進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)暮喕瑥亩沟糜布脑O(shè)計(jì)更加的簡單。過程層在繼電保護(hù)的過程當(dāng)中，在整體主保護(hù)的定值的時候是比較固定的，不會因?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行模式的改變而去發(fā)生任何的改變。在實(shí)際的工作當(dāng)中，過程層的繼電保護(hù)因?yàn)闀艿奖Ｗo(hù)獨(dú)立的限制，所以當(dāng)智能變電的保護(hù)功能在集成了一次設(shè)備之后，如果在保護(hù)的過程當(dāng)中出現(xiàn)了同時保護(hù)母線和對應(yīng)線路的情況，那么硬件就會相互分開和獨(dú)立。

3.1 對過程層線路的繼電保護(hù)。過程層的線路保護(hù)配置主要就是縱聯(lián)距離或者是差動來作為主保護(hù)，后備的保護(hù)則是放置在集中式的保護(hù)設(shè)備當(dāng)中。對應(yīng)那些單斷路器主接線路來說的話，線路的保護(hù)設(shè)備主要就是通過主保護(hù)當(dāng)中的光纖的通信口來對測線路的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行通信，并且用這個來作為它縱聯(lián)保護(hù)的功能。

3.2 對變壓器的保護(hù)。對應(yīng)那些在變壓器保護(hù)當(dāng)中過程層來說的話，它所采用的配置方式主要就是分布式的，這樣的話就可以很好的實(shí)現(xiàn)差動的保護(hù)功能，而在后備保護(hù)的時候，主要采用的還是集中式。對應(yīng)智能變電站來說的話，對應(yīng)內(nèi)部的母線和變壓器的保護(hù)，都可以將它們看成是多段線路，然后再采取相應(yīng)的保護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。

4 結(jié)束語

在我國智能變電站不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，給繼電保護(hù)的發(fā)展也帶來了新的機(jī)遇，同時還不可避免的會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn)。在智能變電站的繼電保護(hù)過程當(dāng)中，應(yīng)該要積極的利用智能變電站當(dāng)中的一些新的技術(shù)，在繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中也應(yīng)該要引入最新的技術(shù)，然后要對繼電保護(hù)的配置進(jìn)行重新的審視，這樣就可以使得繼電保護(hù)的工作不會受到系統(tǒng)的影響，同時還可以快速的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。在我國電力企業(yè)快速發(fā)展的時候，智能變電站的快速建設(shè)和使用，將使得繼電保護(hù)配置在智能變電站當(dāng)中發(fā)揮更加重要的作用。

[1]解曉東.智能變電站繼電保護(hù)配置分析[D].山東大學(xué),2013.

[2]李鋒,謝俊,蘭金波,夏玉裕,錢國明.智能變電站繼電保護(hù)配置的展望和探討[J].電力自動化設(shè)備,2012,02:122-126.

[3]李旭.探究智能變電站繼電保護(hù)配置[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,17:41.

[4]譚志杰.智能變電站繼電保護(hù)配置的展望和探討[J].經(jīng)營管理者,2012,24:403.

[5]潘炳利.試析智能變電站繼電保護(hù)相關(guān)問題分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2012,19:151+153.

[6]馬金輝.淺談智能變電站繼電保護(hù)配置[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,15:107.

[7]路亞.智能變電站的繼電保護(hù)配置探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,18:113-114.