智能变电站中继电保护配置现状及分析.docx

    智能变电站中继电保护配置现状及分析    摘要：智能变电站是一种采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备它是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站智能变电站是变电站发展的新趋势，对建设智能电网、实行电网改革具有非常重要的意义关键词：智能变电站；继电保护；配置限制；分析1导言目前，电网建设发展日趋迅猛，智能变电站的推广及应用范围越来越广，尤其智能变电站继电保护配置有关技术基于传统变电站继电保护配置及相关技术的发展，智能变电站继电保护配置有效运用自动化信息技术，对变电站的继电保护达到智能化目的在智能电网系统中，智能变电站继电保护配置使用时，首先应该综合考虑智能变电站继电保护配置的可靠性、选择性、灵敏性以及快速性；基于此，智能变电站继电保护的配置主要分为两类，即智能变电站过程层继电保护以及变电站层继电保护2智能变电站的特点智能变电站是由站控层、间隔层和过程层组成的它是开放式分层分布式系统，运用IEC61850通信标准。

其站内信息具有唯一和共享的特点，可以保证故障信息、远动信息不重复采集站控层是由主机、远动通信装置和各种二次功能站构成的它提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全所监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信间隔层是由若干二次子系统组成的在站控层和站控层网络失效的情况下，它仍能独立完成间隔层设备的监控和保护功能过程层是由电子式互感器、合并单元、智能单元等构成的它能完成二次系统与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等智能变电站与常规变电站的区别主要有以下三点：一是出现了一些新设备，比如电子式互感器、合并单元、智能终端等；二是应用了大量的网络交换机；三是二次接线设计采用了大量的光缆3智能变电站继电保护配置现状3.1智能变电站的基本特征与功能在智能变电站，“先进、可靠、环保、集成”是其智能设备的主要特征而它的基本要求主要表现在以下方面１）实现整个智能变电站信息数字化２）智能变电站通信平台的网络化３）智能变电站各方面信息能够共享，具有标准化特性此外，智能变电站在具有基本功能的同时，还展现出一定的高级功能１）基本功能在实际运行中，智能变电站具有多样化的基本功能，比如，能够自行对电力系统中的各种信息进行采集、测量、控制等操作。

２）高级功能智能变电站能够对电网进行实时自动控制，进行智能化调节、智能化报警和阻断3.2智能变电站的构成智能变电站由设备层、间隔层、站控层这三部分构成１）设备层它又被叫做过程层它主要由智能化组件和一次设备构成的智能设备、智能终端、合并单元等部分组成设备层具有多样化的功能，比如，能够自动完成变电站电能的分配、变换、控制等一系列操作２）间隔层间隔层所包含的都是二次设备，如继电保护装置间隔层可以采用一个间隔的数据和对应的智能传感器、控制器等进行通信4智能变电站新技术对继电保护的影响4.1电子式互感器应用对继电保护的影响对于线路光纤差动保护要求各侧模拟量必须同步采样，因此必须研究站间采样同步问题，需要重点研究智能变电站与常规变电站之间以及智能变电站与智能变电站之间的采样同步问题，以便满足继电保护原理的工作条件对于采用618509-2标准，合并单元与保护装置之间一般经过一级或多级网络交换机，网络的传输延时对采样同步的也会造成很大影响4.2网络通信技术对继电保护的影响在智能变电站中，光纤通信网路取代了间隔层装置与过程层一次智能设备的电缆硬连接以及间隔层装置之间的信息联系保护、测控装置信息的采集与命令的发出完全依赖与计算机网络。

计算机网络已经成为保护、测控装置的重要组成部分5过程层继电保护过程层继电保护配置的首要功能是通过快速跳闸，实现对一次设备的主保护，其中包括母线差动保护及线路纵联保护等；而变电站层的集中式保护配置的主要功能是后备保护功能如此一来，便于简化过程层的保护设计，而将主保护功能作为重点，而后备保护功能能够将配置简单化，甚至可以取消，进而实现了配置硬件设计的简单化；此外，通常，主保护的定值整定较为固定，不受电力系统运行方式的影响然而，基于独立保护的限制影响，一次设备与继电保护配置集成后，针对一个开关，若母线保护与线路保护同时进行，必须在硬件上分离，需各自相互独立，可设计的模件形式应具有单独功能过程层继电保护配置主要有以下具体保护：线路保护、电抗器保护、变压器保护、母线保护等其中，过程层的线路保护配置在进行主保护时，主要通过纵联距离或纵联差动来实现，在集中式保护配置内安放后备保护主接线采用单断路器方式时，线路保护配置在完成纵联保护功能过程中，主要借助对侧线路保护配置通信以及主保护的光纤通信口；变压器保护使用分布式配置，进而对过程层进行差动保护，后备保护的配置则使用集中式独立安装非电量保护，借助电缆直接使断路器跳闸，此外，借助光缆将跳闸指令输入GOOSE与采样的同一网络中；电抗器保护与变压器保护完全相同；对于变电站中的母线保护配置，设计采用分布式，各个间隔中的保护配置独立实现母线保护，若出现故障，只将本间隔的断路器跳闸，集中保护实现失灵保护功能。

6继电保护配置发展趋势6.1以广域信息为基础的电网保护当前我国在电网继电保护的研究上还处于较低的水平近年来，以广域电网信息为基础的电网保护成为继电保护配置研究的热点问题广域保护系统主要由实时动态监测系统、电力系统调度中心及实时控制系统等内容不仅可以有效的监测和分析广大地区的电力运行情况，而且能够自动实现广域控制，在电网出现故障时，广域保护能够及时进行反应广域保护系统具有广域安全自动控制功能，能够进行紧急安全控制，确保了各项参数的稳定性，特别是在当系统处于异步振荡状态下时，广域安全自动控制功能能够有效的对系统崩溃起到防范作用6.2主动化瞬态保护瞬态保护主要是利用瞬时频率特征和暂态行波来对传输线路进行保护，而且在瞬态保护下，不会受到来自于电源频率的影响，具有较高的反应速度、较高的精度、系统摇摆及过度电阻等特点，而且数量瞬态保护还兼具了滤波器的优点，可以说主动化瞬态保护已成为未来继电器发展的主要趋势7结论总而言之，加强智能变电站的推广与建设有着非常深远的意义，而在智能变电站建设中，需要对继电保护技术这一核心技术引起重视智能变电站继电保护配置的完善能够避免各类故障的发生，使整个电网处于安全运行之中。

从长远来说，智能变电站的发展在给继电保护装置带来机遇的同时，也迎来了挑战但随着科技日益更新，智能变电站继电保护装置必将会不断推动我国电力系统的稳定发展，拥有更好的发展前景参考文献[1]张婷,王志刚.500kV智能变电站继电保护配置设计方案分析[J].内蒙古电力技术,2013,05:111-114+119.[2]徐凯.分析智能变电站继电保护配置中的几个重要问题[J].科技与企业,2013,21:322.[3]杨依明,崔荣花,田克强,李昭.智能变电站继电保护配置方案分析研究[J].中国新通信,2013,24:96.[4]李海生.智能变电站组网方式下继电保护配置分析[J].电子制作,2014,21:244.  -全文完-。