智能变电站条件下的继电保护与监控系统

赵章祥

摘 要：继电保护与监控系统是组成现代化智能变电站的重要部分，这两部分能够实时监控保护站内各类相关设备的工作情况和运行状态，从而避免设备发生损坏后影响相邻区域的供电状况。文中对智能变电站条件下的继电保护与监控系统的相关技术和功能应用做了研究和分析。

关键词：智能变电站 继电保护 监控系统

智能变电站是由继电保护、智能IED设备、运动系统、时钟系统、交换机、监控系统和智能单元组成。就目前而言，智能变电站是借助光纤和以太网实习实现智能通讯，尤其是作为变电站上层监测设备的监控系统，能够监控采集变电站的信息，并进行实时的传输。

1、智能变电站条件下的监控系统

监控系统的配置。监控系统在智能变电站中是整个系统站控层网络的上层监测设备，它不同于传统变电站间的设备连接，智能变电站的设备连接主要是通过光纤将过程层和站控层进行通讯化的智能联系，利用光纤通信完成一次设备和二次设备之间的相互联系，从而使整个智能变站站能够不间断的对信息采集、上传的实时传递。

如图1所示，智能变电站条件下的监控系系统是通过各个过程层完成细信息的交换和传输，通过局域网的构建，和站内IED设备之间信息连接起来，从而是整个监控系统的稳定性和安全性得到保障。

在对系统进行检修时，智能变电站的监控系统能够利用局域网上传的报告文件将品质属性引入其中，然后通过这些对信号的质量做出判断。通常情况下，智能变电站的检修报告文件都会通过通讯系统上传到监控系统，然后在后台系统对文件进行全面的分析和判断，然后将最终的报告结果显示在告警窗口，并标为检修状态。这样变电站的检修人员就能够通过检修状态下对设备实施监控内容的分析结果，对设备进行维护确保安全运行。

智能变电站监控系统的站控层通讯网络。监控系统是在交换机上接入网线，进而构成整个智能变电站站控层通信网络。当智能IED设备有了唯一的名称和IP地址之后，就能够连接上监控系统，并对装置模型进行初始述处理。在建立连接后，会根据监控系统上原有数据报告上的形式操作系统的各项功能，一直等到装置的报告文件成功返回之后才结束整个通讯初始化过程。然而过程层还具备了通讯功能，可以和监控系统产生联动，也能够监视设计异常压力回路。和常规的系统操作相比较，该回路还具备压力异常闭锁、逻辑判断和重合闸方面功能，并将不同的CPU安置在其中以便对出口做出正确的判斷。同时将操作回路做了相应的简化，提高了系统的安全可靠性。智能IED设备在使用通讯功能时，链路报文是每5秒发送一次，接收方收到报文后会做出相应的判断，然后完成指令操作。这种实时监测控制的通讯方式，能够根据采集到的信息对整个系统实时监控，从而使设备能够安全稳定的运行得到保障。

2、智能变电站条件下的继电保护

在变电站的各项组成单元中，继电保护是确保变电站稳定、安全运行的一个重要保障。继电保护可以将被保护元件的实时状态明确的分辨出来，同时可以将出现的故障问题明确的指出来。当电力系统在运行过程中发生异常或故障时，继电保护都可以在最小区域、最短时间对故障进行自动排查，或者对值班人员发出信号，然后值班人员对故障异常根源进行排查接触，从而使设备的损坏程度降到最低，同时也不会对周边的供电产生影响。

继电保护原理。随着科学技术的发展和进步，智能变电站在设计规范继电保护功能的过程中，也需要对其可靠性、安全性进行相应的提高，通常都是选择双套配置，也就是合并单元和智能终端。在实现功能应用方面是通过保护一次设备，然后根据采集到的数据进行分析统计，最终完成命令的发布，通过对过程层数据的实时采集汇总并对过程层提供闭锁功能，最终完成和监控系统之间的相互联动。

继电保护功能的实现。在整个智能变电站系统中，实现继电保护功能最重要的技术环节就是主变差动保护，其原理是通过对流入和流出被保护变压器各端的电流差的反应，当被保护区域发生故障时，差动回路中的电流值就会超过当初设定的整定值，此时差动保护就会及时的发生瞬间动作；当故障发生在保护区之外时，那么主变差动就不会发生动作。只有将变压器各侧电流信息获得之后，才会进行相关的差动计算流程。那么就通过10KV的变电站举例说明，倘若主接线方式采用的内桥，那么主变差动保护就会包含至少两个分支，一个是高压侧开关电流的保护；另一个就是以路桥开关电流为主的保护。在这个过程中，正极性电流的是接入到桥路开关当中，而反极性电流是接入到主变方，采用这种反取极性的方法也是为了避免出现差动误动的状况。

在保护变压器的配置是根据单重化进行的，也就是将后备保护和差动保护在同一套设备上集中起来，并使其成为一体化双套配置，然而通过多台设备采用分层集成的方式也可以将这一目标实现。主变差动保护利用10KV进线，主变各侧则通过一系列连接形成差动回路，从而完成主变高压测多路电流，同时主变本体电流的保护则通过后备保护模式这样的形式完成。这项工作对继电保护动作来讲也是非常重要的一项，即可以通过光纤信息提供指令对设备的各个智能终端进行控制，将开关的切除动作完成。倘若在进行后备保护过程中还需要联且10KV路桥开关，那么我们就必须联且10KV分段开关，同时还需要借助交换机网络将故障信息进行传输，从而使联且开关完成相应的动作指令。

结束语

文中通过对智能变电站条件下的继电保护和监控系统的研究，针对其设计理论和操作应用进行了分析探讨。继电保护与监控系统是组成现代化智能变电站的重要部分，这两部分能够实时监控保护站内各类相关设备的工作情况和运行状态，从而避免设备发生损坏后影响相邻区域的供电状况。由此可见，这两个系统在智能变电站的系统配置上起到了重要的作用。

参考文献

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