關(guān)于智能變電站繼電保護技術(shù)優(yōu)化措施探討

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司常州供電分公司，江蘇 常州 213000）

一、引言

智能變電站的變電形式是當(dāng)今最先進的變電形式之一，它具有在高效且安全可靠的基礎(chǔ)上順利完成采集和控制信息等多種功能，使得全站信息化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn)指日可待。智能變電站可根據(jù)其具體功能主要分為過程層、站控層以及間隔層。其中過程層的主要構(gòu)成元素是智能組件以及一次設(shè)備，在智能變電站中主要負(fù)責(zé)完成電能的傳輸與分配。間隔層主要負(fù)責(zé)檢測和控制智能變電站中各種設(shè)備的交互通信、輸入輸出等。站控層主要由控制系統(tǒng)、通信設(shè)備和一些子系統(tǒng)構(gòu)成，負(fù)責(zé)測量和控制智能變電站當(dāng)中的所有數(shù)據(jù)，并確保管理工作的順利進行。在智能變電站中，繼電保護技術(shù)具有十分重要的地位，所以對智能變電站繼電保護技術(shù)進行優(yōu)化是一項不可輕視的工作。根據(jù)智能變電站的特點分析其存在的缺陷和問題，并制定和采取有效的措施來對智能變電站的繼電保護技術(shù)進行優(yōu)化，從而保證智能變電站運行的穩(wěn)定、安全、高效。

二、智能變電站特點分析

在實際運行過程中，一次設(shè)備與保護設(shè)備、測量設(shè)備、計量設(shè)備、控制設(shè)備和狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備之間的采樣數(shù)據(jù)和控制命令都是通過光纜進行傳輸?shù)?。一次設(shè)備中的智能傳感器和智能組件可以使一次設(shè)備在采樣和控制方面實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。智能變電站中所有的智能設(shè)備都是嚴(yán)格按照一定的標(biāo)準(zhǔn)來進行信息模型和通信接口建立的，設(shè)備之間能夠完全做到無縫連接，且各設(shè)備與變電站通信網(wǎng)絡(luò)也都是按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進行連接的，可以實現(xiàn)信息之間的有效共享。智能變電站運行自動化具有較高的水平，它具有更多樣化和更復(fù)雜化的智能化功能，不僅可以協(xié)調(diào)就地、區(qū)域和全局的功能，并且可以支持在線決策和協(xié)同互動的高級應(yīng)用。在當(dāng)前的智能變電站中，不僅實現(xiàn)了一次設(shè)備和功能傳感器、智能電子設(shè)備之間的有效結(jié)合，并且由于智能變電站的自動化系統(tǒng)同時具有物理集成和功能集成的特點，實現(xiàn)了一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的緊密融合，使得智能變電站內(nèi)的專業(yè)界限更加模糊、功能集成更加緊湊、結(jié)構(gòu)聯(lián)系更加緊密。

三、繼電保護技術(shù)優(yōu)化措施

（一）安全性優(yōu)化

智能變電站的繼電保護裝置所依據(jù)的IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)體系對于安全性方面沒有給出專門規(guī)定，且IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)體系是統(tǒng)一發(fā)布的，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明，保護系統(tǒng)在運行過程中更易受到一些網(wǎng)絡(luò)攻擊，威脅信息安全。因此需要總結(jié)以往管理經(jīng)驗，針對安全防護方面來采取措施進行優(yōu)化。

（二）可靠性優(yōu)化

在選擇智能變電站的電力電子設(shè)備時，需針對保護結(jié)構(gòu)中電子設(shè)備易受影響的特點，采取措施來提高系統(tǒng)運行可靠性。如根據(jù)實際情況設(shè)計方案，提高設(shè)計方案的合理性與實用性，盡量降低各種環(huán)境因素的影響，避免出現(xiàn)信息不同步、電磁兼容等問題。選擇應(yīng)用性能穩(wěn)定的光纜，并通過冗余技術(shù)來完成系統(tǒng)的自檢，及時發(fā)現(xiàn)不合理的部分，并在發(fā)出警告的同時采取保護動作。

（三）實時性優(yōu)化

實時性是智能變電站繼電保護的重要部分，在實際運行過程中，合并器中數(shù)據(jù)需要排隊處理和數(shù)據(jù)在交換機之間的轉(zhuǎn)發(fā)會造成采樣數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生一定誤差。所以針對這點需要采取一定的措施來提高實時性。

（四）同步性優(yōu)化

智能變電站繼電保護設(shè)備在正常工作時，合并單元所輸出的數(shù)據(jù)與采樣信號常常存在時間上的不同步，為了減小電氣量相位與幅值上產(chǎn)生的誤差，需要對繼電保護設(shè)備進行改善，以達(dá)到在相同的時間點獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息的目的。另外，在控制時應(yīng)做到過流與過壓的保護，該保護動作對同步信號的要求不高，即便在保護動作中得不到同步信號，也不會對保護動作產(chǎn)生太大的影響。

（五）應(yīng)用就地化間隔保護

在安裝智能變電站的繼電保護設(shè)備時，應(yīng)利用就地化原則，將其安裝在被保護設(shè)備的附件位置，這樣如果發(fā)生事故，可以有效縮短繼電保護設(shè)備的反應(yīng)時間，將事故所帶來的損失降到最低。另外，為提高智能變電站的穩(wěn)定性，確保人員和設(shè)備的安全性，常常都需要把繼電保護措施與變壓器保護措施同時進行，并結(jié)合現(xiàn)場被保護設(shè)備的實際情況合理設(shè)計配置。

（六）啟用站域保護功能

利用計算機在同一網(wǎng)絡(luò)支配下調(diào)動全站信息，在發(fā)現(xiàn)危險的微機信號時，及時做出反應(yīng)動作，開啟傳統(tǒng)的后備保護。因為這整個過程都是采用電信號的方式來實現(xiàn)信息的傳遞，使得開啟后備保護動作的時間非常短，能夠有效地達(dá)到智能發(fā)電站的靈敏度要求，并使得電路的實時保護功能得以實現(xiàn)。

（七）優(yōu)化站內(nèi)設(shè)備

由于我國智能變電站的建設(shè)才剛剛起步，技術(shù)還不夠成熟，很多智能電氣設(shè)備都需要從國外進口，所以在選購過程中要以我國的變電站為模型并結(jié)合實際情況來挑選，不僅要注重技術(shù)上的先進，也要了解設(shè)備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，確保設(shè)備質(zhì)量。同時還要關(guān)注單位能耗、設(shè)備兼容性等諸多問題，盡量簡化設(shè)備的復(fù)雜程度，減少一些不必要的端口，實現(xiàn)智能變電站內(nèi)部設(shè)備的優(yōu)化配置。在實現(xiàn)資源有效利用的同時達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，并且能簡化設(shè)備的操作。