数字化变电站继电保护适应性研究

朱伟

摘 要：电力与人们的生活息息相关，供电系统的稳定性对人们的工作生活有着重要的影响。随着科学技术的不断发展，数字化技术逐渐在社会各个领域得到了广泛运用，数字化变电站也逐渐得到了推广，变电站继电保护适应性问题越来越受到人们的关注。相关人员应加强对这一问题的分析，积极寻求解决方案予以解决，以保证电力系统运行的稳定性。文章就数字化变电站继电保护适应性进行了研究分析。

关键词：数字化；变电站；继电保护；适应性

前言

近年来，我国经济发展迅速，人们的用电需求日益上升，并对供电系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。为满足人们需求，我国加强了对数字化变电站的建设，并开始广泛运用继电保护装置，现阶段继电保护系统中还存在着一些问题，无法充分满足其适应性要求，因此，需要相关人员加强对继电保护适应性问题的研究，以促进智能电网建设。

1 数字化变电站相关概述

数字化变电站就是将变电站处理的模拟信息量转化成数字信息量[1]。并能够实现信息共享，将一次设备和二次设备建立在统一的通信基础上，实现数据收集的数字化、系统结构的紧凑化等。数字化变电站不仅具有传统变电站无法相比的自动化优势，更具备了安全性高、经济效益好、测量精准度高等特点，是我国智能电网建设的重要内容。

2 数字化继电保护装置特点

与传统继电保护装置相比，数字化继电保护装置的微处理器功能更为丰富，主要由数字电路构成，其中具备多个可选择接口。对数据信息的收集采用电子式互感器，而不是利用传统的数据单元获取模拟量。

同时，数字化机电保护装置的电子式互感器能够对所收集信息进行处理，并利用内部光纤向低压端传输相关数字信号，利用合并单元转化成正确格式的数据，有效减少了在模数转换的工作。

3 数字化变电站继电保护适应性研究

3.1 对电子互感器适应性的研究

电子互感器类型不同，其原理也就不同[2]。数字化变电站中的电子互感器按照功能不同，可以分成两种类型，分别为无源式电子互感器和有源式电子互感器，按照原理不同，可以分成光学原理互感器和Rogowski线圈原理互感器，同时，其型号等也有所不同，后期维修、量程等也存在一定的差异性。

测量延时误差对继电保护装置能够产生严重的影响，因此，在应用前，应首先对电子式互感器进行测量，一旦出现延时差异，则需要保护装置设置一定延时补偿，弥补延时误差，避免对继电保护装置的影响。

电子式互感器中一旦出现量程差异，即测量值超出输出量程上限或下限时，极易发生波形穿心畸形的情况。并且，在使用不同量程的电子式互感器时，对同一测量值的测量结果也有所不同，极有可能造成机电保护装置误动作。因此，相关人员在选购电子式互感器时，应尽量保证所用设备为相同厂家、相同型号，以避免量程差异对继电保护装置造成的影响。

3.2 过程层网络与电子式互感器动作实时性的适应性研究

过程层组网方式与传统方式相比，更能延长继电保护动作时间。而继电保护动作时间越短、制动面积会越小，稳定性也会相对提高，这种情况在高压电网中尤为明显。过程层组网方式继电保护动作时间延长的主要原因就是网络延时、保护装置采样延时、电子互感器处理延时等。因此，相关人员应通过加强对继电保护算法的完善、提升数据处理效率、优化过程层网络结构设计等手段，尽量减少继电保护工作时间，提升稳定性。

3.3 数字化继电保护与电子式互感器采样同步问题研究

数据采样传输延时增大受电子式互感器与网络设备与网络设备影响[3]。对不同类型、品牌电子式互感器的运用也对数据传输差异性的形成产生影响，甚至会造成采样延时等情况，因此，需要对数字变电站所采集的数据进行同步处理，以消除传输延时等造成的影响，实现数据采集时间的准确辨别和数字化变电站过程层、间隔层数据的同步。

在进行同步处理时，可以利用合并单元差值计算的方法，进行保护装置和电子式互感器所采集数据的同步处理。或是利用站内统一时钟法，对外部时钟源进行统一设置，如GPS、伽利略卫星等同步卫星时钟信号，并利用铷钟等高精度电子钟提升外部时钟源的可靠性，使其能够作为电子式互感器采样数据处理的同步源。

4 数字化变电站继电保护动态模拟测试方案

保护动作的快速性、灵敏性、可靠性等在数字化保护测试中具有重要的作用，是数字化保护测试的主要指标。现阶段数字化变电站中所采用的电子式互感器，具有多间隔、多类型等特点，大大增加了对保护适应性的需求，同时，为提升对过程层网络中不同异常情况的适应性，数字化保护装置中也产生了多种闭锁机制，需要相关人员对这些闭锁机制进行合理的数字化保护测试，尽量延长有效保护时间。

结合数字化变电站网络化和电子式互感器的实际情况，制定科学合理的数字化变电站继电保护动态模拟测试方案，通过测试，对数字化变电站系统的功能和性能进行审查，以保证其符合设计标准，具有可行性。在特定的电网环境中，这一测试也能够测试数字化保护的应用性能。测试的方法主要有模拟数字化变电站典型的系统和组网模式、模拟测试各种电器故障、对通信网络和数字换变电站电子式互感器中可能存在的异常情况进行模拟测试，以及特定电网系统下，结合现有情况，对数字化变电站系统进行模拟等。

5 结束语

随着人们用电需求的增长和科学技术的进步，我国积极开展数字化变电站建设工作，并广泛运用继电保护装置。而数字化变电站继电保护适应性也成为了人们关注的主要问题，相关人员应深入分析其中问题，总结经验，利用先进科学技术有效解决这一问题，使数字化变电站继电保护适应性、可靠性、安全性得以提升，实现我国配电系统的稳定运行和数字化变电站经济效益最大化。

参考文献

[1]周程.数字化变电站继电保护适应性探讨[J].经营管理者，2014，5（15）：379-380.

[2]黄悦.数字化变电站的继电保护适应性分析[J].企业技术开发，2014，3（9）：72-73.

[3]罗媛.数字化变电站的继电保护适应性分析[J].科技与企业，2013，12（24）：157-158.