智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響

徐成 張洪銘

摘 要：智能變電站技術(shù)的產(chǎn)生，優(yōu)化了繼電保護(hù)系統(tǒng)的性能，為電力系統(tǒng)可靠性的提升奠定了基礎(chǔ)?；诖?，文章簡(jiǎn)要介紹了智能變電站的組網(wǎng)技術(shù)，從主變保護(hù)、線路保護(hù)、母線及過載保護(hù)等方面，闡述了智能變電站技術(shù)，對(duì)繼電保護(hù)方式的影響。并分析了智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息與調(diào)試維護(hù)的影響。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能變電站技術(shù) 繼電保護(hù) 影響

智能變電站技術(shù)發(fā)展對(duì)于智能電網(wǎng)發(fā)展來說有著巨大影響力，作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中極為重要組成部分，智能變電站技術(shù)重要性是毋庸置疑的。在當(dāng)今社會(huì)，在電力事業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，智能變電站技術(shù)的發(fā)展越來越受到多方的關(guān)注，在該技術(shù)的深入研究也加大了力度并且取得了不小的成績(jī)以及大量的經(jīng)驗(yàn)，為日后的智能變電系統(tǒng)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的支持力。在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中，繼電保護(hù)環(huán)節(jié)對(duì)于安全性的要求遠(yuǎn)高于其他環(huán)節(jié)，所以對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)工作最主要的體現(xiàn)便是繼電保護(hù)工作，這也就是智能變電站技術(shù)的重點(diǎn)工作。要保障電力事業(yè)的安全運(yùn)行，就需要深入研究智能變電站技術(shù)對(duì)于繼電保護(hù)的應(yīng)用，了解智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響。

一、智能變電站特點(diǎn)

1.三層兩網(wǎng)。

智能變電站的體系結(jié)構(gòu)俗稱三層兩網(wǎng)，三層指的是站控層、間隔層以及過程層，兩網(wǎng)則指的是站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)，智能變電站的體系便是由這些構(gòu)成的。智能變電站當(dāng)中的過程層包括了一次設(shè)備相關(guān)的如變壓器、高壓斷路器和隔離開關(guān)等智能化設(shè)備。該層的主要工作是收集信息以及檢查的設(shè)備。智能變電站當(dāng)中的間隔層則是監(jiān)管各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及繼電保護(hù)工作。智能變電站當(dāng)中的站控層是由數(shù)據(jù)前置機(jī)、人機(jī)交互設(shè)備以及工作站等部分組合而成。傳統(tǒng)的人工檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)被智能變電站技術(shù)所取代，不需要人工來檢測(cè)便可以大大降低人工檢測(cè)工作的失誤率，智能設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果的可靠性是遠(yuǎn)超過人工檢測(cè)的。

2.智能電壓設(shè)備。

在電網(wǎng)當(dāng)中，電壓設(shè)備是最基礎(chǔ)的單元，智能化的電壓設(shè)備是智能電網(wǎng)當(dāng)中極為重要的組成部分，同時(shí)也是區(qū)別于傳統(tǒng)電網(wǎng)的重要標(biāo)志。利用傳感器來監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況是智能設(shè)備的主要任務(wù)，電網(wǎng)設(shè)備的自動(dòng)化和可控性由此得到實(shí)現(xiàn)。將傳遞變電站系統(tǒng)當(dāng)中的各類設(shè)備改造成為智能化設(shè)備，這邊是智能變電站的特性，讓變電站在當(dāng)代社會(huì)中更加貼合現(xiàn)代化、信息化以及智能化的時(shí)代背景，滿足全社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展的需求。智能變電站技術(shù)不但可以將信息數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和管理改造都變得自動(dòng)化，還能夠以電網(wǎng)運(yùn)行的需求為基礎(chǔ)來合理調(diào)控職能、控制的自動(dòng)化以及對(duì)各類工作的輔助。智能變電站系統(tǒng)具有智能化和網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，在變電站當(dāng)中，智能化技術(shù)的作用巨大，整體提高了變電站的運(yùn)行效率，同時(shí)大大減少了運(yùn)行所需的成本。

3.智能變電站屬性。

智能變電站的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在于智能化，而智能化的實(shí)現(xiàn)則是體現(xiàn)在設(shè)備上，將傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)當(dāng)中的各類設(shè)備改造為智能化設(shè)備，讓變電站在運(yùn)行的過程當(dāng)中具備信息化和智能化的特點(diǎn)，更加貼合我國(guó)社會(huì)的現(xiàn)代化需求，這就是智能變電站。在智能變電站技術(shù)當(dāng)中，信息數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和管理等工作都將變得自動(dòng)化，同時(shí)還能夠以電網(wǎng)的運(yùn)行需求來做出智能調(diào)控以及自動(dòng)化控制等輔助操作。網(wǎng)絡(luò)化是智能變電站系統(tǒng)的智能化的基礎(chǔ)特點(diǎn)，智能化技術(shù)不但讓傳統(tǒng)的變電站改頭換面，使得整體運(yùn)行效率大大提高，同時(shí)大幅減少了運(yùn)行成本。

二、智能變電站技術(shù)的影響

1.對(duì)繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息的影響。

在繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息方面，智能變電站技術(shù)比起傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化技術(shù)，其造成的影響有：

1.1電子互感器代替了電磁互感器，導(dǎo)致繼電保護(hù)元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)電磁互感器當(dāng)中，有著許多的計(jì)算方法和整定原則都急需進(jìn)行全面的優(yōu)化工作，而電子互感器則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息延遲以及同步不及時(shí)等交互問題，對(duì)于繼電保護(hù)來說極為不利，需要及時(shí)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全方面的分析，讓電子互感器擁有的頻帶寬度、線性度和相應(yīng)速度等優(yōu)勢(shì)得到最大的發(fā)揮，推動(dòng)了繼電保護(hù)系統(tǒng)的新算法和新原理的形成。

1.2以ICE61850標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，二次信息建模統(tǒng)一開展，導(dǎo)致繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)處理以及應(yīng)用方法轉(zhuǎn)變。許多的設(shè)備由于ICE61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用而開始相互互聯(lián)、相互互通、相互互換，給IED設(shè)備以及二次信息分離創(chuàng)建了極為有利的形式。由于海量數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存和使用，保護(hù)配置的雙重化以及動(dòng)態(tài)遷移組態(tài)等各式各樣的新技術(shù)出現(xiàn)，催生了全新的保護(hù)組織的形態(tài)以及原理。

1.3二次電纜連接被信息網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)所取代，繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)生劇烈轉(zhuǎn)變，使得繼電保護(hù)的跨間隔保護(hù)更加的便捷且靈活性更強(qiáng)。

2.對(duì)繼電保護(hù)機(jī)制和體系的影響。

智能變電站技術(shù)和傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化技術(shù)相比，對(duì)于繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制以及結(jié)構(gòu)體系來說，智能變電站技術(shù)帶來的影響有：

2.1智能網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交換代替了傳統(tǒng)的繼電保護(hù)從采樣到計(jì)算再到出口的一體化模式。不再需要綁定保護(hù)裝置、數(shù)據(jù)信息和保護(hù)對(duì)象，對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的調(diào)用和儲(chǔ)存都有著極大的輔助作用，實(shí)現(xiàn)了不同種類的系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理統(tǒng)一，大大降低了保護(hù)設(shè)備的工作復(fù)雜程度，為維護(hù)功能組態(tài)提供了廣闊的數(shù)據(jù)傳遞平臺(tái)。

2.2面對(duì)傳統(tǒng)的不可測(cè)不可控現(xiàn)象的問題，數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)化以及交換機(jī)的智能化都可以輕易的解決這方面的問題。以國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)而建設(shè)的過程層網(wǎng)絡(luò)是智能變電站較為特殊的一種形式，可以有效地解決繼電保護(hù)可靠性不夠高的問題。若是要讓對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的共享可管控和預(yù)警，保障繼電保護(hù)在二次網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)的可靠性的動(dòng)態(tài)獲取能力，同時(shí)針對(duì)其做出相應(yīng)的處理，便可以利用到交換及智能電子設(shè)備，大大改善智能繼電保護(hù)的整體性能。

2.3傳統(tǒng)的繼電保護(hù)運(yùn)行管理模式一直是以保護(hù)裝置為核心，現(xiàn)在已經(jīng)被對(duì)等信息交互模式所代替。對(duì)等信息交互模式可以讓保護(hù)對(duì)象信息不再與保護(hù)裝置進(jìn)行綁定操作，智能變電站技術(shù)利用對(duì)等信息交互模式構(gòu)建出的變電站統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心等相關(guān)機(jī)構(gòu)的信息共享水平大大提高。

3.對(duì)繼電保護(hù)架構(gòu)運(yùn)維的影響。

對(duì)比于傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化技術(shù)，就繼電保護(hù)架構(gòu)調(diào)試和運(yùn)維方面來說，智能變電站技術(shù)對(duì)于繼電保護(hù)的影響有：

3.1智能變電站的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)形態(tài)以及運(yùn)維模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，繼電保護(hù)運(yùn)維技術(shù)的規(guī)范性和精準(zhǔn)度都受到了影響。

3.2繼電保護(hù)在二次信息網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)膽?yīng)用下，可以實(shí)現(xiàn)二次回路監(jiān)管，大大改善了繼電保護(hù)設(shè)備的檢修工作性能。

3.3以國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)展開二次信息的全面建模，大力推進(jìn)變電站全部設(shè)備的建模一體化進(jìn)程。而目前智能變電站最需要解決的問題便是當(dāng)變電站的設(shè)備在更換和擴(kuò)建的時(shí)候，如何及時(shí)修改配置科學(xué)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息數(shù)據(jù)。

三、結(jié)語

智能變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中極為重要的組成部分，其帶來的作用是無可替代的，電力企業(yè)需要將這方面的研究力度加強(qiáng)，以保障電力事業(yè)長(zhǎng)期的有效發(fā)展。智能變電站技術(shù)對(duì)于繼電保護(hù)的應(yīng)用有著巨大的作用，在繼電保護(hù)的各個(gè)領(lǐng)域都可以廣泛應(yīng)用智能變電站技術(shù)并對(duì)其進(jìn)行開發(fā)，改善傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)，相關(guān)工作人員對(duì)于智能變電站技術(shù)以及其特點(diǎn)都需要深入學(xué)習(xí)和鉆研，達(dá)到維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求，做到能夠分析并解決智能變電站技術(shù)可能出現(xiàn)的問題，積極地推動(dòng)繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)的運(yùn)行以及發(fā)展。

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