分析数字化变电站继电保护技术

王景伟

摘 要：随着国家经济的发展，对于数字化变电站的要求越来越高，在发展过程中，因为对于供电的稳定性逐渐上升，为此，就需要针对数字化变电站的继电保护系统进行升级，在其中融入更多的新的科技內容，强化继电保护在这方面的性能，实现电力系统在运行过程中的稳定性，为国家经济的发展营造出一个良好的供电环境。

关键词：数字化；变电站；继电保护

中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0114-02

在电力系统中，因为各个区域所承担的功能有所不同，所以在电压上存在着差别。例如在家庭用电区域和工业用电区域电压就存在着差别，在电力远距离运输区域和短距离运输区域，电压也存在着差别。变压站正是在电力系统中，通过对电压的改变，实现电能和电力的改变，是配电和输电重要的集结点。随着社会各个方面对于变压器工作时的稳定性要求越来越高，在2006年，我国就实现了将变电站自动化技术向着数字化方向所发展，到如今，该技术已经得到全面的普及，在电力系统的运行中实现了先进性、经济性，是促进我国电力系统发展重要技术革新。为此，本文根据我国在这方面进行相应的分析，对数字化变电站继电保护技术提出如下一些浅显的见解。

1 数字化变电站

1.1 数字化变电站简介

数字化变电站是在传统的自动化变电站的基础上进行全面升级的一种变电站，在工作中数字化的变电站可以将信息采集、传输、处理、输出，并能够对其进行快速整合，通常来说，在变电站中能够进行直接收集的信息都是一些模拟信息。

数字化变电的结构是经过多年研发形成的一种非常科学的体系，虽然在各个地区因为投入资金和实际建设方面的差别，在进行变电站建设时使用的设计方案会有着差异，但总体来说，数字化变电站都是由站控层、间隔层和过程层三个体系组成。站控层主要是计算机这类控制终端，间隔层主要为间隔保护的作用。过程层是传统开关和智能开关相结合并加上电子式互感器这些设备。

1.2 变电站继电保护技术

变电站继电保护装置的应用技术包括：①线路保护，在线路保护中主要是使用二段式和三段式两种方式全面实现电路的保护，在使用中将二段式做为电流速断保护，三段式做为过电流保护。②母联保护，这种保护较为全面，需要电流速断保护和过电流保护同时设置才能够达到相应的效果。③主变保护，主变保护包括主保护和后备保护。可以看出，随着社会的进步，对于电力系统的要求会越来越高，在继电保护中利用将基本要求实现快速性和可靠性以及灵敏性的提升，是当前重要的发展方向。

1.3 数字化变电站继电保护应用原理

数字化变电站继电保护在应用中是指按照IEC61850标准和通信规范的基础建立，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建的装置。在数字变电站继电保护中通常是使用各种电子互感器收集相应的模拟信号，再将其进行相应的转为数字信息号后，由光纤传递到相应的低压端，将这些相应的数字信号进行转化，形成稳定的数字信息，通常来说，因为光纤不会受到磁场的影响，该方式能够将所有变电站的信息进行相应的传递，实现智能化信息传递。

2 数字化变电站继电保护应用特点

2.1 数字化变电站提高了继电保护的运行水平

基于IEC61850的标准数字化变电站技术是我国大部分地区使用一项技术，该技术在使用过程中虽然可以实现信息的全面数字化，因为大量光线的使用，在其中二次电缆使用的较少，虽然能够实现使用少量的设备就能够将不同的信息进行采集，并能够及时的处理，实现了将各个区间的功能分散到一些独立的保护单元中，实现了网络化母线保护和网络化低频低压减载功能。增加继电器保护能够运用的范围，虽然在其中存在着一些缺陷，但是因为数据传输实现了全面的数字化，增加信息传递的正确性，减少了信息在使用中的监测和检修方面的困扰。

2.2 数字化变电站对继电保护技术提出了新的挑战

继电保护装置在当前的电力系统中主要运用了先进的半导体处理技术、各种高速的运算能管理和一些完善的存储能力以及一些优异的算法，在各种条件的使用情况下，该技术都能够很好地实现模拟信息转变为数字信息，和各种条件下的信息采集能力，在当今自动化技术向着智能化发展的进程中，运用微机化的处理技术能够为后续的智能化处理做好技术铺垫，但就目前的形势而言，虽然数字化变电站在不断的发展，但是对于继电保护技术来说，必须要在其中进行更加全面的升级，才能够保证在新的环境下帮助变电站适应新的技术条件。

2.2.1 更高的继电保护性能

该项性能主要需要对电力状态参数检查和收集进行提升，尤其是在当今数字化的变电站中，继电保护技术肯定是朝着更加信息化和自动化的方向发展，在进行各系统的建设中，为了提升在继电保护方面的性能，就需要在诸如电子感应技术上进行数据收集，并且增加系统的储存信息的能力，并且在其中加入更多的算法，构建出科学的运算网络，在满足更加灵敏的继电保护的情况下，减少相应的成本。

2.2.2 更好的系统软硬件的扩展能力

该项性能在使用中主要体现在对于硬件的研发上，虽然我国的电子信息技术较为完备，但是在继电保护系统上并没有在其中进行有效的挖掘，为此，在发展该技术时，可以利用现在较为完备的硬件制作能力，针对不同环境和规模的数字化变电站制定不同的硬件。这样能够使得变电站在管理中搭载更加高级和全面的软件系统，实现更加科学的数字化管理。

随着变电站对于继电保护的要求越来越多，在发展中对于可靠性的要求也就越来越高，尤其是随着各种电子元器件的加入，很多的系统在不同的环境下会产生不同的工作状态，使得变电站在发生故障的原因逐渐变多，同时还变得更加的细化，为此，在进行这一工作时，需要继电器与时俱进，发展出相应的技术来实现在这方面的健全发展。

2.3 新型继保技术在数字化变电站的应用

2.3.1 智能变电站继电保护测试仪

智能化是当今各种自动化技术的主要发展方向，在变电站中因为大量的（IEC-61850）运用，在变电站中也逐渐实现了智能化的发展，利用自动化技术可以减少工作人员在高压环境下的工作时间，避免相应的危险，运用智能化技术将可以极大地减少变电站的日常运营中的人力成本，是当前信息化时代的重要发展内容。

2.3.2 全数字化变电站动态仿真系统

数字化变电站具有信息化、数字化、互动化、自动化的特点，是智能电网建设的重要内容。目前国内在运多座不同模式数字化变电站，其继电保护等二次设备性能尚无有效检测手段，无法满足全数字化变电站数字化设备的检验和监测要求。

动态仿真系统是当前数字化变电站已经建设的较为完善的情况下，结合变电站在工作中的实际情况，对继电保护进行二次设备的防护的主要手电。随着在数字化方面的发展，对于信息的收集和处理工作越来越科学，将能够在极端的时间内将数字化变电站中的信息化、数字化以及互动化等各个性能发展到最为适宜动态仿真系统的阶段，使得变电站变成一个具有综合自动测控系统、继电保护设备、智能仪表、故障录波设备等智能二次设备提供仿真模拟信号源；实现对电网的各种电压等级的线路、变压器、母线等保护等多重性能的结构。

3 结 语

数字化变电站的继电保护需要结合信息化的电网建设才能够全面实行。只有融入更多的信息化技术，才能够促进我国在这方面的发展。

参考文献

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收稿日期：2018-9-16