智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響探析

劉建

摘要：電力企業(yè)在加快推進(jìn)電力的信息化以及智能化管理，從而能較好地保護(hù)各類電力部件能夠在安全、高效的狀態(tài)下運(yùn)行，這就需要繼電保護(hù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。智能變電站作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)，對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)的發(fā)展形成極大程度的影響?？梢?，研究智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響十分重要。

關(guān)鍵詞：智能變電站;技術(shù);繼電保護(hù);影響

1智能變電站技術(shù)及其特點(diǎn)分析

智能變電站體系結(jié)構(gòu)，智能變電站系統(tǒng)由站控層、間隔層、過程層、站控層網(wǎng)絡(luò)及過程層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，即“三層兩網(wǎng)”。智能一次設(shè)備，電壓設(shè)備屬于電網(wǎng)的基本單元，作為區(qū)分與傳統(tǒng)電網(wǎng)的顯著標(biāo)志，高壓設(shè)備智能化屬于智能電網(wǎng)不可或缺的一部分。智能設(shè)備首要任務(wù)是借助傳感器對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況予以監(jiān)控，從而達(dá)成電網(wǎng)設(shè)備的可控性、自動(dòng)化。智能設(shè)備與順序控制，為了滿足區(qū)域監(jiān)控中心站管理模式、無人值班需求，對(duì)智能化高壓設(shè)備展開順序控制，經(jīng)獲取調(diào)度中心、后臺(tái)指令的滿意校對(duì)，達(dá)成設(shè)備自動(dòng)控制。實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障過程中急停功能、通過圖像界面開展遠(yuǎn)程操作要求。智能變電站中的繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)所使用規(guī)則亦是ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)，從模型上，將原來繼電保護(hù)裝置劃分成多個(gè)的邏輯設(shè)備，還劃分成采樣值處理、保護(hù)算法與跳閘回路等邏輯節(jié)點(diǎn);從數(shù)據(jù)上看，詳細(xì)劃分了繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)種類，并覆蓋了目前繼電保護(hù)的應(yīng)用數(shù)據(jù)，擴(kuò)展了數(shù)據(jù)種類方法;從通信協(xié)議看，其通信服務(wù)需要依照性能與類型對(duì)通信協(xié)議給予映射。智能變電站并不以裝置作為繼電保護(hù)的組織形態(tài)，而是以保護(hù)功能的模塊化作為組織形式，保護(hù)的分散或集中形式不再依賴裝置，主要取決自網(wǎng)絡(luò)性能與保護(hù)需求，使得繼電保護(hù)工作更為靈活。

2智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響分析

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

相較于過去變電站自動(dòng)化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響包括下述幾項(xiàng)內(nèi)容：第一，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(duì)繼電保護(hù)構(gòu)成一定影響，應(yīng)當(dāng)對(duì)繼電保護(hù)展開全面評(píng)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。第二，在ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)下，二次信息實(shí)施統(tǒng)一建模，讓繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)處理與利用方法產(chǎn)生了很大變化，隨著ICE61850的應(yīng)用，不同設(shè)備間的互通互聯(lián)及互換等，給IED設(shè)備及二次信息分離奠定了基礎(chǔ)，大量信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)挖掘，保護(hù)配置與雙重化，以及動(dòng)態(tài)遷移組態(tài)等均帶來了新的保護(hù)組態(tài)與保護(hù)原理。第三，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(duì)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(dòng)化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響包括：第一，從繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制來看，智能型的變電站技術(shù)也帶來了很大影響，打破了原有的采樣、計(jì)算與出口的一體化形式，數(shù)據(jù)信息、保護(hù)對(duì)象及裝置不再進(jìn)行綁定，讓數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)能實(shí)時(shí)調(diào)用及存儲(chǔ)，不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與不同功能應(yīng)用變成了可能，極大降低了保護(hù)設(shè)備及過程網(wǎng)絡(luò)的交互需要及復(fù)雜性，對(duì)保護(hù)功能組態(tài)、遷移與廣域保護(hù)提供了數(shù)據(jù)信息的交換平臺(tái)。第二，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(cè)不可控的難題?；趪?guó)際統(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(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交換變得能夠測(cè)控、能夠預(yù)警，確保繼電保護(hù)可動(dòng)態(tài)了解二次網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)可靠性情形，并采取針對(duì)的處理對(duì)策，從而極大改善智能繼電保護(hù)可靠性水平。第三，對(duì)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(duì)等信息交互模式，使保護(hù)對(duì)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(duì)繼電保護(hù)架構(gòu)調(diào)試與運(yùn)維的影響

相較于過去變電站自動(dòng)化技術(shù)，智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響包括下述幾項(xiàng)內(nèi)容：第一，智能變電站繼電保護(hù)構(gòu)成形態(tài)、運(yùn)行模式出現(xiàn)了極大程度的轉(zhuǎn)變，繼電保護(hù)運(yùn)維技術(shù)規(guī)范及準(zhǔn)則研究存在一定的滯后性。第二，利用二次信息網(wǎng)絡(luò)化傳輸，能對(duì)祭典保護(hù)開展二次回路監(jiān)測(cè)，從而優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修工作。第三，結(jié)合國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，二次信息展開全面建模，促使變電站全部設(shè)備實(shí)現(xiàn)建模一體化，一經(jīng)出現(xiàn)變電站設(shè)備更換、擴(kuò)建等情況，怎么去對(duì)配置科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)文等展開實(shí)時(shí)修改，屬于時(shí)下智能變電站亟待解決的問題。

3智能變電站中對(duì)繼電保護(hù)發(fā)展的展望

3.1網(wǎng)絡(luò)通信走向標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)智能變電站中對(duì)通信標(biāo)準(zhǔn)所提出的指導(dǎo)意見，在智能化的電力系統(tǒng)中，可以在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及模型的開放系統(tǒng)，從而使得電力系統(tǒng)能夠較好地為繼電配置提供保護(hù)，一方面是避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的相互干擾，從而使得電力信息能夠在真實(shí)有效地方式下傳輸出去，另一方面是為繼電保護(hù)帶來更多以及更好地技術(shù)保護(hù)，推進(jìn)電力工作的更好地發(fā)展。

3.2數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化

目前比較先進(jìn)的電子互感器以及光電的互感器這一系列的新設(shè)備應(yīng)用在智能化的變電站中，可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電裝置采集信息提供保護(hù)，從而使得自動(dòng)化的技術(shù)能夠較好地為保護(hù)裝置提供保護(hù)：通過變電站中間隔層的功能較好地與過程層銜接;在信息采集中，能夠較好地應(yīng)對(duì)電磁所帶來的干擾，從而使得電力中的信息能夠較好地為繼電保護(hù)提供技術(shù)支持;在繼電技術(shù)的發(fā)展不斷完善中，可以把智能化的監(jiān)控應(yīng)用在繼電監(jiān)控中，如其中的分布結(jié)合所具有的特點(diǎn)，它能夠集中展示出明顯的優(yōu)勢(shì)，在繼電保護(hù)工作中，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控與保護(hù)，從而有效地減輕主控單元所帶來的負(fù)擔(dān)。

3.3數(shù)字化方向的發(fā)展

在智能化的變電站中，數(shù)字化的發(fā)展方面作為一個(gè)重要的目標(biāo)，它能夠把智能電子、智能開關(guān)、電壓互感以及光電電流等這些新的設(shè)備應(yīng)用在變電站中，這對(duì)繼電保護(hù)工作而言是一次重要的突破，也為電力的發(fā)展提供了良好方向，在今后技術(shù)的研究中，數(shù)字化的技術(shù)將在電力中發(fā)揮更好的作用，進(jìn)而提升繼電保護(hù)中的整體性能。

4結(jié)語

總之，智能變電站屬于智能電網(wǎng)建設(shè)十分關(guān)鍵的一環(huán)，智能變電站以數(shù)字化繼電保護(hù)方式為輔助，與傳統(tǒng)變電站相比有著可靠性和速動(dòng)性的優(yōu)勢(shì)，順應(yīng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，但繼電保護(hù)技術(shù)仍需要不斷總結(jié)和分析，進(jìn)一步發(fā)展到綜合自動(dòng)化水平。

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