智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響

唐海峰 王書朋

沈陽道豐新能源電力安裝有限公司

智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響

唐海峰 王書朋

沈陽道豐新能源電力安裝有限公司

智能變電站作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)，對于電網(wǎng)繼電保護(hù)的發(fā)展形成極大程度的影響。繼電保護(hù)是確保整個(gè)系統(tǒng)安全性的重要環(huán)節(jié)，智能變電站的運(yùn)行也主要是在繼電保護(hù)的工作中運(yùn)行的。所以，越來越注重對智能變電站技術(shù)的開發(fā)和利用，并且在長期的實(shí)驗(yàn)研究工作中，已經(jīng)取得了一定的成果?；诖?，文章就智能變電站技術(shù)及其對繼電保護(hù)的影響進(jìn)行簡要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒。

智能變電站技術(shù)；繼電保護(hù)；影響

1.智能變電站的基本屬性和架構(gòu)

1.1 智能變電站的基本屬性

智能變電站的特點(diǎn)主要就是將傳統(tǒng)形式的變電站系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行一系列的智能化轉(zhuǎn)變，促進(jìn)變電站在工作運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、智能化等，使其滿足電力現(xiàn)代化發(fā)展的要求。智能變電站技術(shù)不僅能夠自主的進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的收集、整理、統(tǒng)計(jì)、管理等工作，同時(shí)還能夠根據(jù)電網(wǎng)工作運(yùn)行的狀況進(jìn)行相關(guān)的自動化控制和職能調(diào)控等輔助工作。智能變電站體系越來越朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。將智能化技術(shù)有效地應(yīng)用到變電站中，不僅可以提高變電站的整體工作效率，同時(shí)還可以有效降低變電站的運(yùn)行成本。

1.2 智能變電站的基本架構(gòu)

智能變電站中的邏輯結(jié)構(gòu)主要被分為兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)和3個(gè)層次，其中兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)主要就是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，而3層主要就是間隔、過程、站控的3個(gè)層次，其兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行位置大多集中在3層之間。而且智能變電中的間隔層包含的范圍主要是對繼電保護(hù)和各項(xiàng)設(shè)備管理工作。過程層還包含了一些智能設(shè)備，例如，高壓斷路器、隔離器以及變壓器等。其職能主要就是收集信息以及對各項(xiàng)設(shè)備的檢查。站控層的基本結(jié)構(gòu)就是信息數(shù)據(jù)的前置機(jī)、工作站以及人際交互設(shè)備等各部分組合而成。智能變電站技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了人工的各項(xiàng)檢測工作，極大地減少了人工的工作數(shù)量，降低了人工操作中出現(xiàn)的失誤率，有效提高了變電站的整體運(yùn)行效率和質(zhì)量。

2.智能變電站技術(shù)對繼電保護(hù)的影響

2.1 對繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息與保護(hù)原理的影響

自繼電保護(hù)內(nèi)數(shù)據(jù)信息層面而言，相較于過去變電站自動化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對繼電保護(hù)的影響包括下述幾項(xiàng)內(nèi)容：

(1)電磁互感器被電子互感器所取代，造成機(jī)電保護(hù)元數(shù)據(jù)出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。以往電磁互感器中部分計(jì)算方法、整定原則要得到優(yōu)化與重估，電子互感器所造成的數(shù)據(jù)信息延遲、同步等相互問題，對繼電保護(hù)構(gòu)成一定影響，應(yīng)當(dāng)對繼電保護(hù)展開全面評估，有效發(fā)揮電子互感器所具備的的頻帶寬度、線性度及響應(yīng)速度等方面優(yōu)點(diǎn)特征，促進(jìn)形成繼電保護(hù)的新算法、新原理。

(2)結(jié)合ICE61850標(biāo)準(zhǔn)，二次信息展開統(tǒng)一建模，使得繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)處理、利用手段出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。伴隨ICE61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，各種設(shè)備相互互聯(lián)、互通、互換等，為IED設(shè)備、二次信息分離創(chuàng)造了條件，諸多數(shù)據(jù)信息存儲挖掘，保護(hù)配置與雙重化，加上動態(tài)遷移組態(tài)等都能夠產(chǎn)生各式各樣新的保護(hù)組織形態(tài)、原理。

(3)繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)傳輸方法同樣出現(xiàn)極大程度轉(zhuǎn)變。由信息網(wǎng)絡(luò)傳輸代替了過去二次電纜連接，從而使繼電保護(hù)的跨間隔保護(hù)變得更加便捷靈活。

2.2 對繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制與體系的影響

自繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制、架構(gòu)體系層面而言，相較于過去變電站自動化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對繼電保護(hù)的影響包括下述幾項(xiàng)內(nèi)容：

(1)以往繼電保護(hù)采樣—計(jì)算—出口—出口一體化模式被智能網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換所取代。無需對保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)信息及保護(hù)對象進(jìn)行綁定，極大的提升了對數(shù)據(jù)動態(tài)展開調(diào)用、存儲，對各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)展開統(tǒng)一管理，對各種系統(tǒng)功能展開應(yīng)用等的可能性，一定程度縮減了保護(hù)設(shè)備的工作難度，給維護(hù)功能組態(tài)與實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)保護(hù)提供了數(shù)據(jù)傳遞的廣闊平臺。

(2)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換、交換機(jī)智能化消除了過去不可測不可控的難題?；趪H統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)所提出的過程層網(wǎng)絡(luò)，屬于智能變電站獨(dú)特的形態(tài)，可使繼電保護(hù)缺乏可靠性的難題得以消除。借助交換機(jī)智能電子設(shè)備，將對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交換變得能夠測控、能夠預(yù)警，確保繼電保護(hù)可動態(tài)了解二次網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)可靠性情形，并采取針對的處理對策，從而極大改善智能繼電保護(hù)可靠性水平。

(3)對等信息交互取代了過去以保護(hù)裝置為中心的繼電保護(hù)運(yùn)行管理模式。智能變電站技術(shù)借助對等信息交互模式，使保護(hù)對象信息無需綁定保護(hù)裝置，經(jīng)構(gòu)建起變電站統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心等相關(guān)架構(gòu)便能夠達(dá)成高層次、高水平的信息共享。

2.3 對繼電保護(hù)維護(hù)與運(yùn)行產(chǎn)生的影響

智能變電站技術(shù)在繼電保護(hù)的維護(hù)和運(yùn)行方面起到的作用主要包括3個(gè)方面。首先，智能變電站轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)的具體運(yùn)行方式和組成結(jié)構(gòu)，在以往的繼電保護(hù)測試形式與項(xiàng)目以及項(xiàng)目周期等在繼電保護(hù)維護(hù)和運(yùn)行方面的標(biāo)準(zhǔn)相對較為落后，而智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用有效地解決了這一問題。其次，智能變電站技術(shù)的有效應(yīng)用，也在一定程度上解決了以往繼電保護(hù)工作中二次回路方面的問題。最后，智能變電站技術(shù)有效推動了變電站中各項(xiàng)設(shè)備之間的有機(jī)統(tǒng)一，同時(shí)，還改變了繼電保護(hù)的維護(hù)與運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和方法，這一方面雖然還在進(jìn)一步的探索階段，但卻是電網(wǎng)在未來研究和發(fā)展的重要方向。另外，智能變電站技術(shù)還有效提升了繼電保護(hù)的安全性和可靠性。從維護(hù)和調(diào)試的方面上看，智能變電站技術(shù)統(tǒng)一了保護(hù)設(shè)備檢修等工作的標(biāo)準(zhǔn)，這雖然還處于初級發(fā)展階段，而且ICE612850標(biāo)準(zhǔn)也有一定的理解差異，但是，繼電保護(hù)專業(yè)卻是其中的重要內(nèi)容。許多智能變電站在進(jìn)行正常使用后，相關(guān)運(yùn)營單位依然還用以往的方式來進(jìn)行變電站的維護(hù)和調(diào)試，在一定程度上限制了智能變電站的發(fā)展與推廣。

總而言之，隨著信息化時(shí)代的到來和發(fā)展，我國電力系統(tǒng)逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，而智能化變電站作為當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展中的重要組成部分，在電網(wǎng)的繼電保護(hù)中具有重要的意義。因此，要清楚認(rèn)識智能變電站技術(shù)及其特點(diǎn)，全面分析智能變電站技術(shù)所存在的一系列問題，滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行對于繼電保護(hù)專業(yè)的要求，積極促進(jìn)繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)發(fā)展有序、健康運(yùn)行。

[1]閆衛(wèi)江.智能變電站技術(shù)與繼電保護(hù)的若干研究[J].黑龍江科技信息，2016，20：34.