110kV智能变电站中数字化继电保护的应用研究

方龙

【摘 要】作为一种新型的变电站，智能变电站已经成为我国变电站领域的发展趋势，对于传统的变电站来说，智能变电站在稳定性和规范性等方面都具有很大优势，对电力系统运行的稳定性具有重要意义。本文以110kV的智能变电站为例，从设备的保护配置入手，对数字化继电保护在智能变电站中的具体应用进行探究，旨在为我国的电网改革提供理论帮助。

【关键词】110kV 智能变电站 数字化继电保护

随着我国经济和社会的不断发展，我国的电力事业也在不断进步，为了满足人们生产和生活的需求，电网改革的进程也在不断推进。常规和数字变电站在稳定性和规范性等方面都存在一定的缺陷，我国电网发布的《智能变电技术导则》推行智能化的变电技术，经过一段时期的实践证明，智能变电技术能够大大提高工作的效率，作为智能变电站的重要保护方式，数字化继电保护的应用为变电站的平稳运行提供了基本的保障。因此，本文对数字化继电保护在智能变电站中的应用进行探究具有重要意义。

1 110kV智能变电站的设备保护配置

（1）线路保护。110kV的站内保护与其控制功能应该结合起来，进行单套设置，保护线路的直接采样和重合闸等功能。在线路间隔的内部进行监控设备的设置，只与一个网络进行信息的交换，即GOOSE网，对点连接也是重要的数据传输的方式，主要通过光纤和SV网络的传播。（2）变压器的保护。关于变电站相关的规范和指导，根据变电站相关的规范和指导，变压器保护采用主保护和后备保护一体化的双套保护配置，各侧的智能终端盒合并单元都采用双套配置，间隙和中性点电流并在一起流入相应侧的合并单元，当主变动作时，直接跳各侧断路器。（3）母联分段保护。此保护方式与线路保护的方案和原理具有一致性，唯一的不同点在于结构的复杂程度更低。母联保护装置不需要进行数据交换，能够进行直接采样和跳闸，原因是不需要直接与智能的终端相连接。此保护过程可以通过SV网来实现。

相关的规范对保护的使用配置进行了规定，对于110kV的智能变电站来说，单套配置在保护中较为常见。此外，在进行保护的同时，还要进行有效的控制，当母线保护不动作时，可以利用网络进行传输，为设备的平稳运行提供保障。

2 110kV智能变电站的继电保护原则

相对于高压的变电站来说，110kV变电站的级别较低，配置的相关设备也较为简单，其继电保护配置的原则需要满足以下几点：

（1）在传统的可靠和准确的基础上，智能变电站对安全性的要求更高，考虑的方面应该更加全面；（2）信号传播过程中涉及到的网络，例如GOOSE网络和SV网络等，之间的独立性较强，对彼此不进行干涉，此外，数据的控制器端口的独立性也较强，各个网络在进行继电保护时，不受其他网路的干扰；（3）当接线形式能够达到一定的标准之后，可以安装电子互感器来增强传输效果；（4）在应用的过程中，讲究装置一体化，实现控制、保护等功能的综合；（5）尽量使用集成安装的方式进行安装[1]。

3 数字化继电保护在110kV智能变电站中的应用

继电保护对于变电站的运行具有至关重要的作用，也是维持电力网平稳运行的关键防线。智能化的变电站在功能上与传统的变电站的区别不大，要在传统的基础上对继电保护的方式进行调整，主要是通过加强保护设备之间的交流来实现。数字化继电保护主要是通过电子互感器、断路器以及智能化的单元来实现的，光纤是信息传播和设备连接的主要介质，实现了网络化的信息传播。针对数字化继电保护的特点，有以下应用：

（1）变电站中的保设备需要接受电压与电流模拟量，数字化的继电保护中，需要使用光数字信号来取代这些模拟量，这一过程需要利用合并器来实现。在此之前，需要对数据有跨间隔要求的那些装置，需要保证数据传播的统一和一致性。（2）一般情况下传统变电站所进行的继电保护需要直接跳闸，该过程使用的是直接点，而在智能变电站的数字化继电保护中，使用GOOSE的网络来进行信号传输和跳闸过程，在确定信号已经传播到智能的中断之后再进行跳闸。此措施能够大大提高继电保护的可靠性和准确性，为检修和扩建都提供了安全保护。（3）与传统的继电保护方式相比，数字化的继电保护进行信号传播时不再使用G00SE协议，而是在传统的基础上进行升级处理，施工GPPSE报文来进行信号的网络传输。智能变电器出现了优先级别。若需要对继电保护装置信号的传输精确度进行检验，则可以在整组的基础上进行传动实验[2]。（4）数字化的继电保护需要通过光纤数字电压以及数字信号的传播来实现，需要注意的是，数据是否同步传播对于继电保护的效果具有很大影响，因此，需要进行同步测试，例如，母差保护、变压器的差动保护，并对间隔数据进行同步验证。（5）在数字化的继电保护中，光纤以太网的检验对象主要是光的收发器件功率以及在传输过程中产生的误码的概率，因此，利用数字化的方式进行检验，可以使用网络的负载模拟器以及错误分析仪等数字化工具[3]。（6）利用数字化的方式来检验合并单元。合并单元的监测标准主要是针对传输信号和传输电压的及时和准确性；对智能单元进行监测时，需要对数据传输的效率进行监测，对设备进行控制，对报文进行保护，并根据相关结果进行处理。

4 结语

为了满足社会发展的需要，电网改革的进程正在不断加快，智能变电站已经成为我国变电站的发展趋势，对智能化的变电站进行继电保护是维持电网稳定运行的重要途径，因此，使用数字化继电保护的方式对变电站进行保护具有重要意义，相关的工作人员需要对维护和监测技术进行熟练的掌握，明确保护步骤，及时发现变电站中的问题，并采取有效措施进行处理。

参考文献：

[1] 温敏明.论110kV智能变电站中数字化继电保护的应用[J].中国信息化，2013（6）：335-336.

[2] 徐晓菊.数字化继电保护在110kV智能变电站中的应用研究[J].数字技术与应用，2011（10）：77-78.

[3] 刘啸峰.110kV智能变电站数字化继电保护研究[J].科技致富向导，2014（20）：96-97.