智能变电站技术及其对继电保护的影响

摘 要 智能变电站及其相关的技术在智能电网的正常运行中起着重要的作用，主要是使电网的继电保护得到了落实。相关人员应对智能变电站的架构体系进行研究，以便使其对继电保护的积极影响发挥到最大。

【关键词】智能变电站 技术 继电保护 影响

智能变电站是在传统变电站的基础上，借助相关的智能设备，使其所包含的各种数据从源头上真正实现数字化，使相关方面的信息处理方面实现自动化，使电网得到合理调节，以便能正常发电的现代化变电站。本文主要针对智能变电站技术及其对继电保护的影響进行分析。

1 智能变电站技术特征与架构体系的分析

1.1 智能变电站技术特征

主要有三方面：

（1）在相关的电流、电压方面的数据采集可通过某些装置实现自动化，并且终端得到的所有数据都具备数字化特点，这样就使变电站真正实现智能化，所有的冗余信息会集成化，同时也会使变电站的监视、保护、故障检查等方面得到统一控制，不再是借助于独立装置分别进行控制。可以说智能化变电站技术减少了硬件设备的冗余，节省了相关方面的成本投入，另外，信息的集成化，使得信息可以分享的范围增大。

（2）将体积比较小的电气量检测系统和智能开关设备系统结合在一起，在使系统结构得到紧凑的同时，也使两者的功能叠加到一起，使整体功能得到提升和优化。

（3）智能化变电站利用相关的信息技术，对变电站的所有装置的工作状态信息进行监测收集，然后和准确的数据信息进行对比，确定工作失控处，也就是故障点，这有便于维修人员及时发现故障，及时维修。

1.2 智能变电站架构体系

智能变电站的架构体系是不同于传统的变电站的，主要有五部分祖成，准确的说是三层两网络，三层指的是站控层、过程层和间隔层，两网络指的是站控层和过程层网络。其中过程层包含的是智能化开关以及电子互感器这样的一次设备，主要作用就是对各种设备运作进行检测，检测目的：

（1）查看其是否出于正常的工作状态；

（2）采集设备运作时的信息。

间隔层中的设备主要是起监控作用的相关设备，对变电站中比较重要的装置进行监控，以便维修人员能通过监控录像，及时发现其处于非正常工作状态的原因，这对变电站的正常运作也起到了保护作用。站控层的主要目的就是使变电站的所有信息资源得到统一控制，而不是由单一的装置独立控制，主要通过人机交互设备以及数据前置机等设备来实现。

2 智能变电站技术对继电保护的影响

2.1 对数据信息及保护原理方面带来的影响

主要有三方面：

（1）传统变电站使用的是电磁互感器，电磁互感器在量测一些数据时，有自己固定的算法和整定原则，而智能变电站使用的是电子互感器，这和电磁互感器是有差异的，所以对于相关数据的算法也是不同的，需要在原来的基础上进行调整和改进，最后两者的计算量测结果也是不同的。所以智能变电站的广泛使用，会给继电保护的相关数据信息带来影响，进而影响到继电保护。另外，相比电磁互感器，电子互感器在其他方面还占有一定的优势，比如线性度、频带宽度等，继电保护为了发挥这些优势，还要对本身的一些算法和原理进行改进。

（2）按照ICE61850标准，智能变电站需要对二次设备建立统一的信息模型，这会对继电保护相关数据带来影响，主要是处理和利用方式需要和智能变电站配套，所以还要对其进行革新。另外，ICE61850标准的结合，使各种不同类型的智能电器设备之间通过网络环境，实现了信息共享和利用，进而IED设备和二次信息成为两个单独的个体相比之前，就简单了许多，许多有价值的信息也会正常保存下来，最终使继电保护装置功能得以完全发挥。

（3）传统的继电保护装置传递数据需要借助连接的二次电缆，而智能变电站则是通过互联网实现信息的传递。相对来说，后者传递信息速率快，载量多，同时还使跨间隔保护功能发挥的更好。

2.2 对实现机制与架构体系的影响

主要有四方面：

（1）传统继电保护在数据信息交换需要经过三步，采样，计算和出口，而智能变电展在网络环境下，借助互联网，直接实现了数据传递和交换。另外，还使数据的使用和保存不受限制，使相关设备的数据得到统一管理。

（2）传统的变电站二次电缆回路的相关数据信息测量和控制过程总会受到很大的限制，而拥有智能交换机、能实现数据网络传递交换的智能变电站就打破了这一限制，这使继电保护功能的发挥相对来说安全可靠了许多，这一目标是通过过程层网络实现的。

（3）继电保护在对保护对象进行定值管理时，传统做法是要通过相应的保护装置来获取相关信息来实现。而智能变电站技术改变了这一模式，P2P的信息对等交互模式，使继电保护在实行管理功能时，直接通过信息集成化程度最大的数据中心架构体系，就可以获得保护对象的所有信息，不用再经过保护装置。

（4）传统的变电站在对二次系统进行数据采集时，总会受到一些限制，影响变电站功能的发挥，而智能变电站技术能对所有的信息进行统一采集，使二次系统数据采集限制打破，这是通过过程层实现的。

2.3 对设计、调试与运维方面的影响

继电保护在智能变电站中的构成形态和运行模式要和智能变电站配套，但是相比传统的变电站中的继电保护，与其运维技术相关的标准规范编制等还不是很成熟。二次信息模型的建立，使继电保护的二次回路处于比较清晰的监控中，这样便于维修人员及时对不合理的地方进行调试。

3 结语

智能变电站技术在国内还不是很成熟，相关人员应加强对其的研究，使其日臻完善，进而使智能变电站的功能得到完全发挥，使其对继电保护的积极影响增大。

参考文献

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[4]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012（05）：1-4.

作者简介

陆德宏（1990-），男，江苏省兴化市人。大学本科学历。助理工程师。主要研究方向为继电保护。

作者单位

江苏省电力公司检修分公司扬州分部 江苏省扬州市 225000endprint