智能变电站继电保护及其配置管窥

王运劭 许凯 王之猛

摘要：近些年来，随着我国国民经济和人们生活水平的提升，人们在日常生产和生活中对于电力资源的应用越来越广，这就需要国家电力部门不断加强对电力供应以及传输系统的建造与维护，逐步将传统变电站建设成为智能化、数字化、网络化的新型变电站供应体系，全面提升我国电力供应实力。本文就目前我国智能变电站的发展现状，简要分析我国智能变电站与传统变电站之间的差异，简述智能变电站的继电保护功能及其具体配置。

关键词：智能变电站；继电保护；配置；发展现状

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

与西方发达国家相比，我国智能化设备建设起步较晚，以变电站为例，我国传统变电站在供电过程中需要用到大量的供电电缆，建设成本较高，而且在进行线路维护以及线路维修时 较为复杂，影响着现代化变电站的工作效率。然而，近些年来随着智能变电站的不断发展，使得我国变电站摆脱了传统变电站的弊端，而且对继电保护的发展也产生了深远的影响。下面就简要介绍我国智能变电站的主要特征，并简要介绍其系统结构和配置。

1 智能变电站系统配置及网络构架

1.1 智能变电站的基本定义

智能变电站是以现代社会的高新技术、设备为依托，将一些具有先进、智能、环保、廉价的设备引入到现代化变电站的开发与应用中，实现全站信息的数字化、智能化与网络化，使得智能变电站能够自动实现对用户用电信息的采集、处理以及对用户用电线路的保护、维修，不仅能够省去大量的人力物力，而且能够便于相关电力部门对分布在城市各地的变电站进行统一的管理和实时的监控，实现对整个电力资源的信息化管理。

1.2 智能变电站的主要特征

变电站是国家电网工程中的重要组成部分，而智能变电站的发展是伴随着人类科学技术的不断提升的，其是国家建设智能电网的重要基础和前提，不仅体现了时代发展的需求，同时也展现了变电站信息数字化、网络化的发展步伐。与传统变电站相比，智能变电站具有信息数字化、管理智能化、设备先进化的特点，其主要体现在以下三个方面。其一，各地建立起来的智能变电站将实现实时联网，而且在信息、通信的过程中采用统一的标准进行信息的传递和交互，这是传统变电站所不能实现的；其二，智能变电站将在传统变电站的基础上配置更多、更先进的设备，并且努力实现二次设备的网络化，并用光纤取代了传统的通信电缆，大大提升了工作效率；其三，智能变电站的建成要求许多设备必须实现绝对的智能化，如电子传感器、全智能处理终端等设备的引进，大大加速了智能变电站的发展进步。

1.3 智能变电站的系统结构分析

智能变电站能够实现对电网信息的实时收集与处理，随着其智能化程度的不断加强，各变电站已经逐步建成了一体化管理的综合监控系统，各级电力系统工作者能够通过此系统对电网信息进行统一的收集、处理与储存，能够实时监控各地电网系统具体运行工作情况，实现智能预警，对电力供应过程中的问题能够及时的发现并解决。

一般来讲，现代智能变电站的系统结构一般由三部分组成，分别是“站控层”设备、“间隔层”设备和“过程层”设备。所谓“站控层”设备即变电站可以直接控制的相关设备，主要包括控制主机、相关数据服务器以及站综合管理服务器三部分；对于“间隔层”设备，主要是指电力资源在输送和应用过程中的相关设备，主要包括继电保护设备装置、相关线路测控设备以及智能变电站信息记录设备等；而“过程层”设备一般包含的设备相对较少，主要包括一些简单的智能服务器、智能设备组件等等。整个智能变电站的系统在工作的过程中，需要三部分设备之间相互联系、相互配合，合理整合电网信息，实现对电网信息的综合分析和管理，并对智能变电站一体化管理综合监控系统中的各项设备进行实时监控，对存在的问题的地方进行及时调整，确保整个智能变电站管理体系的正常运行。

1.4 智能变电站网络架构及设计原则

智能变电站在设计和运行的过程中都需要遵循一定的原则，总体来讲，智能变电站需要摆脱传统变电站的一些缺点，即在使用的过程中能够有效节约相关资源，并遵循环境保护的原则，大力推行智能化、节约化、环保化的设计原则。此外，在智能变电站使用的过程中引进了大量的智能化小型设备，不仅能够节省智能变电站的占地面积，可以有效节约土地资源，而且某些先进设备的引入使得电网信息的收集更加及时、准确，有助于提升我国电网工作的效率。

以太网作为智能变电站运行过程中的主要网络技术，已经成为实现智能变电站之间有效联系的主要工具，现代智能变电站一般都配有以太网交换机，而且一般都配置不同的用网形式。在智能变电站中设置不同的组网形式的目的主要在于，能够有效保证系统在运行的过程中的稳定性，特别是对于智能变电站的继电保护装置稳定性的提升，此外，对于以太网的多种使用方式能够给网络技术提供更高的灵活性，便于整个系统的调试和维护工作的开展。

2 智能变电站继电保护的优化

在高压电网的供电过程中，做好电路的保护工作是相当重要的，智能变电站的继电保护可以分为三个部分，即间隔保护、站域保护以及广域电网保护三部分，三种保护相互联系、相互配合，实现对智能变电站的完整继电保护。下面就这三部分进行简要分析。

2.1 间隔保护功能

就地化间隔保护是智能变电站继电保护中的主要间隔保护形式，其主要采用“电缆采样”和“电缆跳闸”的形式，这种保护方式的优势在于不必依靠外界时钟信号就可以启动其保护功能，保证电路运行的稳定性。此外，这种保护形式不会受到智能变电站系统故障的影响，稳定性较高，可以充分体现“间隔保护”的理念，保证整个智能变电站继电保护工作的顺利开展。

2.2 站域保护功能

站域保护主要是利用全站收集到的电网信息，解决变电站的后备保护问题，因此站域保护一般持续时间较长，在使用此功能的过程中也存在着灵敏性和选择性不能同时兼顾的问题，但是此保护功能也同时存在着低周电压减载等功能的优势。

2.3 广域电网保护功能

广域电网保护功能主要用于解决整个电网系统在运行过程中的主要问题，主要体现在以下几个方面：

其一，对于智能变电站的继电保护动作主要是依靠全站收集到的电网信息数据，利用区域电网信息识别电网的运行状态，并且可以根据检测到的实时数据对各项设备进行及时的调整，以做好变电站的后备保护工作；其二，继电保护功能主要是以切断故障设备为目的，当电路系统发生故障时，继电保护功能可以将发生故障的设备或元件进行隔离，避免因细小故障造成整个线路的连环故障。

3 总结

随着我国科学技术水平的不断提升，我国智能变电站的自动化程度也有所提升，越来越多的尖端设备被应用到继电保护工作中，更加有利于相关部门做好继电保护的优化工作，保证我国智能变电站的正常运行。

参考文献

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