智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置策略分析

郭　拓（國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司,湖北　十堰　442000）

智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置策略分析

郭拓
（國網(wǎng)湖北省電力公司十堰供電公司,湖北十堰442000）

電力資源的廣泛利用，對(duì)于智能變電站的要求越來越高。本文首先對(duì)電力繼電保護(hù)的原理和作用進(jìn)行論述，對(duì)于當(dāng)前智能變電站中與繼電保護(hù)相關(guān)問題進(jìn)行探討，然后提出這類變電站中繼電保護(hù)裝置的優(yōu)化配置策略， 希望能夠引起相關(guān)人士的重視并進(jìn)行深入研究。

智能變電站；繼電保護(hù)；配置策略

電力能源作為與人們生活息息相關(guān)的一種重要能源，從電被發(fā)現(xiàn)至今，人們就一直在研究如何更好的使電服務(wù)于生產(chǎn)與生活。當(dāng)前，在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)于電力這種重要資源的依托度不斷增加，使得我國的電力資源的消耗量不斷增長。當(dāng)前，智能變電站相繼被建成投入使用，大大改善了人們的生產(chǎn)生活水平，在智能變電站發(fā)揮作用的過程中，也存在一些問題需要我們進(jìn)行解決。這些問題中就包括如何在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，保證變電站的變電過程更加智能化，如何有效的降低新時(shí)期電力輸送過程中存在的問題，保證在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，電力供應(yīng)部門也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并快速排除隱患，保證供電安全。當(dāng)前，繼電保護(hù)裝置的出現(xiàn)和在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為解決這些問題提供了一種高效便捷的途徑。由于當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)不斷取得新的突破，加上良好的繼電保護(hù)裝置的檢測和維修技術(shù)，為上述幾個(gè)問題的解決提供了強(qiáng)有力的保證。在變電站智能化運(yùn)行過程中，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行合理的配置，使電網(wǎng)能夠高效快速的為人們的生產(chǎn)生活服務(wù)。本文對(duì)新時(shí)期電力繼電保護(hù)的原理與作用進(jìn)行分析，然后分析了智能變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化配置策略，希望相關(guān)電力企業(yè)的智能變電站在運(yùn)行過程能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電力繼電保護(hù)裝置，保證新時(shí)期電力的平穩(wěn)供應(yīng)。

1　變電站與繼電保護(hù)技術(shù)

在電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)發(fā)生的作用就是在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，以最快的反應(yīng)速度將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，這一過程要求繼電保護(hù)裝置要有可靠性、靈敏性、快速性和選擇性。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)水平和制造技術(shù)水平的提升，現(xiàn)階段的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了高級(jí)階段，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的暫態(tài)故障信息也進(jìn)行分析并使用基波對(duì)故障信息進(jìn)行判別。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)可以分為:模擬量采集、A/D變換、邏輯運(yùn)算、輸入/輸出環(huán)節(jié)、模擬量采集來自互感器、跳閘輸出至斷路器。目前，在智能變電站中，繼電保護(hù)裝置的外部環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了顯著的變化，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)不需要再繼續(xù)維持其原有的獨(dú)立性，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的“保護(hù)裝置”發(fā)展到“保護(hù)系統(tǒng)”的時(shí)代邁進(jìn)了。為了更好的提升新時(shí)期智能變電站中繼電保護(hù)裝置的保護(hù)水平，結(jié)合智能變電站的自身特點(diǎn)，研究出基于間隔層和站控層的區(qū)域的保護(hù)系統(tǒng)，已經(jīng)迫在眉睫。隨著當(dāng)前智能變電站需要實(shí)現(xiàn)的調(diào)控一體化，各級(jí)調(diào)度技術(shù)的支持系統(tǒng)需要進(jìn)行有機(jī)的互聯(lián)互通，在這個(gè)大的有機(jī)系統(tǒng)中，由于處理的信息量十分巨大，各種各樣的信號(hào)在其中頻繁的進(jìn)行動(dòng)作，尤其是在智能電網(wǎng)中出現(xiàn)一些故障時(shí)，如果采用人工方式進(jìn)行調(diào)度和指揮顯然無所適從。采用繼電保護(hù)系統(tǒng)，能夠有效的檢測各類故障告警信息，并依據(jù)設(shè)定好的方案進(jìn)行自行的分類和過濾，在電網(wǎng)事故中采取最佳的保護(hù)動(dòng)作，采取有效的故障處置措施以保證整個(gè)智能變電站能夠有效運(yùn)行，為整個(gè)區(qū)域內(nèi)的供電網(wǎng)絡(luò)的正常工作提供保證。目前，由于智能變電站中人員的數(shù)量正在不斷減少，這就要求繼電保護(hù)裝置能夠具備更加全面的與調(diào)度指揮中心進(jìn)行交互的能力，以保證整個(gè)線網(wǎng)能在繼電保護(hù)裝置的作用下，發(fā)揮更加穩(wěn)定的作用。

2　智能變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置策略

在優(yōu)化繼電保護(hù)配置系統(tǒng)中，將智能變電站的設(shè)備分為兩個(gè)層面進(jìn)行繼電保護(hù)。一個(gè)層面是過程層，另一個(gè)是變電站層。如下，將對(duì)兩個(gè)層面的設(shè)備的繼電保護(hù)優(yōu)化配置策略進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)論述。

2.1過程層保護(hù)優(yōu)化配置策略

對(duì)于過程層，針對(duì)一次設(shè)備設(shè)置獨(dú)立的主保護(hù)，繼電保護(hù)設(shè)備就近安裝于一次設(shè)備附近，相關(guān)繼電保護(hù)裝置實(shí)行分布式的安裝。在過程層的保護(hù)中，主要是對(duì)快速跳閘現(xiàn)象提供保護(hù)，如線路差動(dòng)、變壓器差動(dòng)、母線差動(dòng)及縱聯(lián)保護(hù)等。

2.1.1線路保護(hù)

對(duì)于線路保護(hù)，采取配置過程層縱差或者縱向距離作為主保護(hù)和后背保護(hù)，采取集中式保護(hù)裝置。對(duì)于單斷路器主電路，利用保護(hù)裝置的縱聯(lián)保護(hù)功能，對(duì)光纖通信端子與交流側(cè)線路進(jìn)行保護(hù)而實(shí)現(xiàn)。

2.1.2變壓器保護(hù)

變壓器的保護(hù)是過程層保護(hù)優(yōu)化配置的重點(diǎn)。在優(yōu)化后的變壓器繼電保護(hù)中，主要是對(duì)變壓器的保護(hù)裝置過程層設(shè)置成分布式，從而使其具備差動(dòng)保護(hù)功能。對(duì)于變壓器的后背保護(hù)，采用集中式的安裝。

2.1.3站內(nèi)母線保護(hù)

對(duì)于變電站內(nèi)的母線保護(hù)，將相關(guān)保護(hù)裝置按照分布式的配置進(jìn)行設(shè)置，在每個(gè)間隔內(nèi)的繼電保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)該間隔區(qū)間內(nèi)的母線保護(hù)功能能夠獨(dú)立完成，只對(duì)本間隔區(qū)間的斷路器進(jìn)行跳閘。對(duì)于失靈保護(hù)，則采取集中保護(hù)設(shè)置。

2.2變電站層繼電保護(hù)優(yōu)化配置

對(duì)于變電站層的繼電保護(hù)，主要是對(duì)站域進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本變電站的元件提供后備保護(hù)功能。在優(yōu)化配置中，主要是能夠依據(jù)實(shí)時(shí)的信息，獨(dú)立的判斷遠(yuǎn)后背范圍內(nèi)的有關(guān)元件的故障，然后做出最優(yōu)的跳閘策略。

對(duì)于智能變電站，在信息共享方面，全站信息能夠方便的進(jìn)行共享。站域保護(hù)能夠?qū)Ρ局悄茏冸娬緝?nèi)的所有一次設(shè)備提供集中的近后備保護(hù)和主變后背保護(hù)。在保護(hù)系統(tǒng)中設(shè)置大量的獨(dú)立的功能模塊，這些模塊之間按照預(yù)先通過過程層網(wǎng)絡(luò)采集到的全站內(nèi)的所有間隔的電壓、刀閘位置和電流等實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行整體邏輯方式來相互配合，對(duì)現(xiàn)有的后備保護(hù)功能進(jìn)行補(bǔ)充。此外，這些功能模塊能夠集成站內(nèi)的所有低頻、抵押減載和備用自投裝置，減少重復(fù)投資。

3　總結(jié)

在智能變電站發(fā)揮作用的過程中，繼電保護(hù)裝置發(fā)揮了不可替代的作用。繼電保護(hù)裝置在變電站中發(fā)揮作用的過程中，隨著時(shí)代的發(fā)展，有關(guān)繼電裝置的配置已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要，因此，需要進(jìn)行分析并優(yōu)化。在繼電保護(hù)裝置發(fā)揮作用的過程中，需要不斷的提升理論與實(shí)踐研究，才能有效促進(jìn)繼電保護(hù)作用的更好發(fā)揮。

[1]盧孟杰.智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)化研究[D].華北電力大學(xué),2013.

[2]黃妍.220kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案研究[D].廣西大學(xué),2013.

[3]劉凱里.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置研究[D].華南理工大學(xué),2013.

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

郭拓（1981-），男，湖北丹江口人，碩士，研究方向:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。