浅析智能变电站继电保护及自动化 杨政

发表时间：2019-11-26T11:49:41.560Z 来源：《基层建设》2019年第24期 作者： 杨政[导读] 摘要：近年来，我国的电网建设规模越来越大，数量越来越多。

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摘要：近年来，我国的电网建设规模越来越大，数量越来越多。随着变电站运行系统越来越复杂以及电子互感器等电子设备的大范围应用，对于智能变电站继电保护方面的技术提出了全新的要求，需要通过更加自动化的措施来避免电力系统故障和危险情况的发生。本文主要介绍了智能变电站继电保护以及自动化方面的内容，希望能够对相关人士有所帮助。 关键词：智能变电站；继电保护；自动化 引言

在技术类型逐步更新的今天，智能电网已经成为全球范围内的主流应用技术方向，尤其是在欧美地区形成了规模化的研究群体。智能电网的初衷是将各个区域中产生的风、光、电能进行集合，以此来形成一场电网事业发展的革命。而为了解决电力资源分布不均与，促进电能往环保方向发展，加快电力系统的改革，实现电网管控的自动化，必须深入研究如何建设更加稳定的智能变电站继电保护系统，对智能变电站继电保护自动化系统做出深入探讨，为确保其未来高效运行提供支持。 1、智能变电站相关概述 1.1智能变电站的架构体系

相对于传统变电站来说，智能变电站在架构体系方面发生了较大的变化。智能变电站采取的不再是常规站间隔和主控设备的方式，具体的逻辑架构采取的是三层两网络的方式，分别为：过程层、间隔层、站控层、过程层网络、站控层网络等。其具体的架构体系如图1所示。

1.2智能变电站所具有的优势

（1）智能变电站可以实现比较好的低碳环保效果。智能变电站建设中更多采用的是光纤电缆而非传统的电缆接线，同时会使用非常多的集成度高、耗能低的电子器件。另外，采用电子互感器来代替普通的充油式互感器，这样不但能够有效降低建设成本，同时也能够降低能源消耗，使得智能变电站实现比较好的低碳环保效果。（2）智能变电站可以实现比较好的交互性。智能变电站在对相应信息进行采集和分析后，不但能够使得这些信息进行内部共享，同时也能实现信息和网内更加高级和更加复杂系统间的有效互动，通过智能电网之间的互动使得电网更加安全可靠的运行。（3）智能变电站具有非常高的可靠性。电力用户对于电能最主要的要求就是保证其可靠性，而智能变电站就具有非常高的可靠性，能够在满足客户基本要求的同时实现电网的高质量运行。另外，智能变电站具有管理以及故障检测方面的功能，这样就可以有效避免故障的产生，确保变电站处在良好的运行状态。 2、智能变电站继电保护系统 2.1智能变电站继电保护系统结构

①直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样，但是大多存在于部分的电网支路中。②网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。③直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样，然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。④网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式，而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成，实现网络自动化的控制。 2.2智能变电站继电保护的元件

①互感器方面，传统的模式是通过电磁互感器来实现，而现在则是使用电子互感器来进行替代。它具有测量准确、小巧轻便等特点，可以根据传感电源的差异将其分为无源型与有源型。②合并单元则是实现过程层的信息传输，以接收时间的方式来标记电子互感器传输的信息，并将其转移到继电保护设备中，这样不仅精简了过去复杂的接线工作，也达到了节约成本的目的，并最终实现数据信息的网络共享。另外，交换机主要是将其作为智能以太网络的运行节点，在链路层中实现数据帧的交换。在当前交换机设备以及相关技术逐步更新的背景下，信息传递的效率在逐步提高，使得相互通信的效率也在不断的更新，确保了智能电网运作的稳定性。 3、智能变电站继电保护及自动化系统的功能 3.1变压器保护设置

一直以来，在使用电力的时候，电力的输入和输出情况都是有一定的限定标准。在使用的过程中不能超过这个标准，以免影响正常的配电。但是在实际的工作中，要想更好的进行控制电压，就需要采用合理的方式进行保护配电。在实际用电过程中要尽量的采用变压器保护设置进行配电，利用这些装置对于电流的使用进行后备保护。在这种情况下就直接可以保护自动化系统的配电功能。 3.2对继电保护系统进行优化

在对继电保护系统进行优化的过程中，在实际的优化条件下以实际的情况为主要的参考依据，并给与相应的电力指标。想要做到好一点就需要在不影响其他便利条件的前提下对电压进行控制，尽可能的进行降低系统的错动性以及拒动的可能性，在这种情况下便可以更大程度的进行提高系统的稳定性。 3.3线路保护配置

对于线路保护配置来说，最重要的是需要采用不同的4种方式进行保护：1）集中式；2）后备式；3）通信监视；4）测量。这几种方式在实际的工作中可以相互备用，相互合作。这样一旦线路在使用的过程中出现了问题，这两种方式便可以迅速的发现问题并解决问题，对人们在生活中所使用的电路进行保护。线路保护配置在使用的过程中不仅仅可以直接的保护电力和线路的应用，通信监视主要的作用就是线路在日常的工作中一旦出现了问题，便可以由线路保护装置来对人们进行提醒，这样人们接到提醒之后便会对问题进行修理，以免影响电力系统的正常运行。

3.4加强继电保护系统的二次巡检

加强继电保护系统的二次巡检是确保智能变电站稳定运行的基础保障，其不仅能够及时发现系统运行中所存在的问题，确保系统运行的稳定性，同时还可以大大的提升继电保护系统的可靠性。在现阶段的继电使用中不仅仅要重视巡检的重要性，同时也要更加注重加强继电保护系统的二次巡检，只有这样才能完成继电保护系统的直接运行。还有最重要的一点就是需要提高继电保护系统二次巡检的工作人员

的工作技术和丰富工作人员的工作经验，只有这样才能最大程度的发挥二次巡检的重要作用。 4、加强智能变电站继电保护系统运行稳定性措施 4.1智能变电站继电保护系统设计

优化系统的设计，具体来说可以从以下几点来看：①选取合适的继电保护系统模式。在间隔型保护模式下，可以选择直采直跳，而如果是多间隔型的保护，则可以通过SV以及GOOSE的模式。②在电压限定延时的情况下需要确保系统能够在过负荷的情况下发出警报，以便后续及时的调整，来提高产品保护的可靠性。③在继电保护系统中的间隔层以及站控层中，除了需要通过断路器来实现自动开断之外，还应当开启后备的保护系统来避免开关出现失灵的现象。④通过可视化的技术可以对故障信息实现即时处理，有助于提升故障处理的效率。

4.2智能变电站继电保护设备

①对当前继电保护系统中的断电器、变压器等设备做出深入的优化，确保电网运行的稳定性并有效降低设备的风险。②对进行继电保护的变压器配置做出优化，防止因电压的高低来限制电网的运行。③对电网线路加强保护力度。电网线路大多采用集中式或者后备式来实现保护，并对整个系统进行有效监测，以此来加强光缆运行的稳定性，降低受到干扰的可能性。 结束语

变电站是整个电力系统的重要组成部分，传统变电站在使用过程中，存在很多问题，其中急需解决的有继电保护装置缺陷及信息传输困难等问题，这些问题会引发电力事故，使变电设备使用寿命缩短，增加电网运行成本。智能变电站可以展示电力系统运行效果，实现对变电站的全方位保护，保障设备安全，满足人们的用电需求，完善电力系统。 参考文献

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