浅谈数字化变电站继电保护技术

孙志国

内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局乌拉盖供电分局

浅谈数字化变电站继电保护技术

孙志国

内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局乌拉盖供电分局

随着科学技术的不断发展，当今社会已经逐渐进入到了数字化大时代，数字化技术已经被广泛应用到电力系统运行中，数字化技术在变电站继电保护中的应用也在进行不断地改进和发展。但是由于数字化变电站处在不断改造和发展过程中，为了能够更好地适应未来技术的需求，数字化变电站继电保护技术研究成为了备受关注问题。基于此，本文将着重分析探讨数字化变电站继电保护技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

数字化；变电站；继电保护

1 数字化保护与传统保护的区别

1.1 硬件区别

传统的微机保护是由以下几个部分构成的，即模拟量输入接口单元﹑开关量输出输入接口﹑数据处理单元﹑人机接口﹑通信接口等。数字化保护与传统的保护主要区别的是它的数据来源是ECT/ EVT的数字信号，包括光接口单元﹑中央处理单元﹑开入单元﹑开出单元﹑人机接口以及通信接口。

1.2 信号传输方式不同

传统保护依靠电缆将采集到的模拟信号传输到保护装置，装置转换模数后处理数据，信号传输依赖于电缆。而数字化保护跳闸信号的传输依靠光纤以太网，代替了传统的电缆硬接线方式。数字化保护设备信息的传递已经全部实现网络化，不再使用原来电缆接线的测试方法。所以，开发新的测试系统很有必要，以此进行数字化变电站继电保护装置闭环性能的测试。这样可以真实地反映电力系统运行情况，进而分析网络负荷﹑装置接口工作等。

2 数字化变电站继电保护面临的新挑战

2.1 要求继电保护设备性能更高

对数字化变电站继电保护设备性能的考察，主要包括以下几个方面：一是，能否实现电力状态参数的实时监测；二是，保护系统的信息存储能力是否强大，强大的存储性能可以有效记忆以往故障点，通过自检能够避免以往故障的再次出现，从而减少故障；三是，能否保持算法和技术的先进性，提高系统运行的准确率；四是，在实现上述性能的前提下，能否保证系统的经济性。

2.2 要求系统软硬件的扩展能力更好

技术的提高同时也体现在产品的可扩展性上，对于数字化技术而言，产品系统的扩展能力是通常选择考察的一个关键因素，继电保护作为电力系统中对用电可靠性和安全性提供保障的关键点，继电保护系统的可扩展性能否符合数字化变电站的要求尤为重要。

2.3 要求继电保护可靠性更佳

可靠性不只是指系统软件的可靠性，同时也对系统硬件的可靠性提出要求，主要包括系统中元件的性能不易受到温度﹑电源波动﹑使用年限等因素的影响，并且具有高效的自检能力。

3 数字化变电站继电保护技术措施

3.1 对于分布式母线的保护

系统电网中母线占据着十分重要的地位。然而传统对于母线的保护装置就存在着抗干扰}h}弱，二次接线繁杂﹑扩展性差等的问题。但是数字化对于分布式母线的保护则可以对这些问题起到很好的分散保护作用。并且传统的母线保护也无法满足对通讯数据日益变大的需求，而数字化则可以很好的解决这一难题。

3.2 对于变压器的保护

在继电保护装置中，对于变压器的保护主要是避免电路短路产生的差动，正确及时辨别励磁涌流和故障电流，对于这一问题，传统的保护极易出现转化不明确和误判情况。而数字化继电保护因其自身所具有的对电流的高保真转变﹑高频分量的优点可以在短时间内高准确率的对故障电流等进行分辨，并且根据检测的故障对变压器实施切实有效的保护。在传统的继电保护中，变压器保护用互感器往往因不同厂家规格的也不相同，所以就在很大程度上影响了电流的平衡，但是电子互感器的引入就很好的提高了灵敏度，降低了误差。

3.3 间隔合并单故障处理

如果合并单元在单套配置的间隔中发生了故障，则需要立即申请把间隔单元开关断开，同时需要退出运行状态；如果出现的故障在双套配置的间隔中，则需要将本间隔和故障合并单元相对应的保护出口压板退出，这样才能够有效地控制故障发生的范围，并且能够为检查故障出现的原因创建良好的条件。

3.4 智能终端故障处理

如果是智能终端出现了故障，那么在该继电保护系统运行中，工作人员则需要给予该部分高度重视，由于智能终端需要通过开关设备与跳合闸对整个系统功能正常运行提供相应地保护作用，为此如果智能终端出现了故障，则会导致出现突然跳闸的现象，而终端出现故障的时候便会使得出口压板退出，从而对整个电力系统功能起到有效的保护作用；第三，作为通信网络核心设备之一，交换机也是智能变电站的中枢神经。因此，需要根据监控网络图和GOOSE网络图等相关资料，对所产生的故障进行详细地分析，找出故障发生点，制定合理的故障解决措施，给继电保护正常运行提供有力的保障。

总而言之，变电站是一个接受分配电能﹑控制电力流向﹑变换电压﹑调整电压的电力设备，它通过对变压器性能的充分利用将与各级电压电网相连接，这也被称为输电与配电集结点。随着数字技术的发展，既可以保证机器正常运转，又能在短路等现象发生时及时报警的数字化变电站。由于其对电力系统平稳运行有着重要意义，因此，现阶段数字化变电站继电保护测试技术广泛应用于电力系统当中，其发挥的作用也愈加重要。但是就目前而言，数字化变电站仍处在发展﹑创新﹑完善的建设过程中，这一技术还没有完整规范的实施，而且数字化变电系统与传统意义上的数字化变电保护装置也有着根本的差别，所以对数字化变电继电保护系统的分析研究就具有十分重要的意义。

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