新一代智能变电站层次化保护控制系统及可靠性评估

张杰恺　贺胜　郑晓玲　穆子龙　陈科

摘 要：在当前我国社会经济不断发展的影响下，人们对于电力系统的需求越来越高，而变电站也在顺应时代的发展，不断地更新。新一代智能变电站将层次化保护控制系统进行了一定更新。对新一代智能变电站的层次化保护控制系统及其自身的可靠性评估进行了详细的分析和研究。

关键词：智能变电站；保护控制系统；网络结构；信息交互

中图分类号：TM63 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.117

为了能够充分满足当前各行各业对于电力的需求，电力系统需要不断提高自身的供电能力，保证满足现代人对于电力的个性化需求。电力系统当中的各个元件在实际的运行过程中，会由于一些外力或者是其他原因导致其自身不能够一直保持正常运行的状态，所以需要电力系统继电保护给其建立一个良好的安全保证体系。而在实际的操作过程中，电力系统的继电保护任务主要包括两方面：①在整个系统的范围内实行有效的控制，保证将一些故障因素能够及时地解决，避免其他元件受到影响；②如果反映电力的设备如果处于不正常的运行状态，就需要及时的对其进行信号的发射，保证其自身的安全性。在实际的操作过程中，由于很多装置之间并没有进行有效的协调，导致出现了很多问题，无法有效降低系统的故障发生率。针对这种情况，新一代智能变电站当中就相对应地提出了层次化的保护控制系统，结合当前的信息科技技术，对其进行有效、全面的保护。这样不仅能够提高保护控制系统的整体性能，而且还能够保证其自身的安全质量。

1 层次化保护控制系统

新一代智能变电站层次化保护控制系统是一项全新的控制保护系统，能够在一定程度上对当前的电力供电行业进行全方位的保护，从根本上提高保护控制系统的整体性能，保证变电站的正常、安全运行。层次化保护控制系统是指综合应用电网全网的数据信息，通过一些分布或者是协调管理的功能配制，不仅能够充分地实现时间维度，而且能够最大限度地实现空间维度与功能维度之间的有效配合，从而从根本上提高继电保护的性能及其自身的安全运行能力，从整体上顺利、有效地展开和应用层次化保护控制系统。层次化保护控制系统架构如图1所示。

图1 层次化保护控制系统架构图

2 层次化保护控制系统的功能配置

在新一代智能变电站层次化保护控制系统应用的过程中，就地极的保护包括很多方面，其中包括线路的保护、母线的保护和变压器的保护等。在整个过程中，能够充分将保护的可靠性和速度性充分展示出来，在一定程度上可以说其拥有比较完善的后备保护力量。而在实际的保护过程中，由于就地级继电保护装置是双重化的配置状态，所以在一定程度上，两套保护处于完全独立的状态，而110 kV的线路保护则采用保护测控的集成装置，其属于单套的配置。另外，针对变压器来说，保护一般都是采用主后备保护的一体化装置作为主要的保护措施，基本上也属于双套的配置，而35 kV以下的基本上采用一些保护、计量等多合一的装置来实施监控和保护，保证变电站的层次化保护控制系统能够顺利地展开，并且取得一定的成效。

广域保护控制系统不仅具有一定的保护控制功能，而且对安全、稳定控制功能也起到了一定的管理和控制作用。广域保护利用区域电网的运行来对自身的信息进行相对应的调整和适应，从根本上能够起到一定的优化保护作用，能够为新一代智能变电站提供强有力的保护。而广域安全的稳定控制在一定程度上能够充分实现区域的安全、稳定控制，能够对电网的状态进行实时监控和评估。这样，才能够保证其自身的变化状态能够得到实时的监控和预防控制管理。

3 系统的网络结构和信息交互

新一代智能变电站的一体化监控系统采用的是开放式的分层次分布的网络结构模式。在整个过程中，网络结构模式基本上是由间隔层、过程层等各个部分的网络设备共同构成的，而站内的监控保护需要进行统一的模式建立和电网组建，这样才能够有效实现信息资源的共享，方便对新一代智能变电站实施层次化保护控制。间隔层的设备主要是由保护、测控等次子系统组成，而过程层设备则是由一些智能的中断和合并单元等一些相对来说比较智能的组件组成的，在一定程度上能够完成与设备相关的种种功能性的体现，包括一些设备运行状态的检测和执行命令的传达控制等，这些内容都需要过程层设备来完成。在这些部分具体的操作过程中，只有将这些各个小部分的内容进行有效完善，才能保证将层次化保护控制系统的最终价值和作用发挥出来，对新一代智能变电站起到一定的保护作用，并且能够推动其自身的长期、稳定发展。

战域的保护控制大多数情况下会布置于间隔层的设备当中，功能上属于站控层的设备之一，而实际的布置则基本上是位于主控室当中。其自身并不具备保护控制子站的功能，并且在这种形势下，可以对其进行单套的配置，而在其自身具有一定保护控制子站功能的时候，可以对其进行双套的配置，这样才能够保证将其自身的作用和影响力充分地发挥出来，起到一定的保护效果。

4 结束语

层次化保护控制系统是当前新一代智能变电站当中最重要的组成部分之一，也是继电保护系统的重要特征之一。这一系统不仅在一定程度上能够保证就地保护的独立性，将就地保护的可靠性充分展示出来，而且能够结合当前的网络信息时代，实现数据信息的共享，从根本上对变电站实施有效的保护控制。

参考文献

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〔编辑：王霞〕