基于智能电网的站域继电保护系统研究

孙磊

【摘要】继电保护与自动化装置在实际运行中，可快速和准确判断电力系统所出现的故障问题，并自动切断故障设备，降低安全事故所带来的损失，最大限度保证电力系统的安全性和稳定性，让电力系统依旧照常运行。可以说，继电保护与自动化装置的合理使用不但保证了电力系统的安全运行，还促进了供电技术的创新发展。本文对智能电网的站域继电保护系统进行分析，以供参考。

【关键词】智能电网;站域;继电保护

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.207

日前，随着国内市场经济的飞速发展，电力系统的作用愈发重要，使得继电保护技术的发展和应用愈发受到人们的关注。电厂运行过程中，一旦发电机出现故障，继电保护技术的应用可以帮助技术人员切除故障部分，并且保护附近区域的供电设备的安全。可以说继电保护技术的应用直接影响整个电厂运行的安全性，继而影响整个社会经济的发展和进步。

1、继电保护

配电网在运转的过程之中因为受到外界因素的干扰，时常会发生各式各样的故障，让供电体系的运转发生问题。还可能会威胁到整体配电体系的安全以及稳定，对工作人员的安全产生一定的威胁。在普遍的状况之中，技术工作人员对于这些故障会采取继电保护的方法展开解决，这种经过对机电装置的利用，保护电力设备避免受到损伤，达到其性能价值过程的目的，就是继电保护。

2、电力继电保护技术的发展现状

早在20世纪70年代，国内就已经非常重视继电保护技术的应用，并且相继从国外引进了很多先进的继电保护技术。随着电力市场的飞速发展，继电保护技术的发展也愈发可观。电力行业发展过程中，微型继电保护系统的出现和应用可谓是电力事业发展过程中的一个里程碑，微型继电保护系统具体来说就是利用微型计算机对继电保护系统进行控制。

3、站域保护的结构特点

智能电网的站域继电保护装置主要由以太网交换机互联结构硬件相互组成。其主要结构原理是采用单一装置实现本地站域保护，也可以借助传输线缆的方式进行拓展。站域继电保护在数据处理上比传统的保护模式具有更大的优势，如通过网络监控进行采集，然后对采集的数据进行筛选，最后通过光缆设备进行数据传输和有效处理。对于信号的采集方面，智能变电站采集电流和电压通过SV网络所反馈出变位、跳闸等故障信号，然后经过GOOSE网络和以太网交换机进行信号变化处理，对故障的信息进行报警。

4、配电网的继电维护故障对策

4.1替换处理

电力体系运转出现故障的时候，解决全面自动化维护设备内部故障是最常见的方式，是用好的或者认为正常的一样的软件替代或者认为出现故障的软件，用这种方式来辨别好坏，这样就能够迅速地减小故障找到的范畴，实时对故障展开解决。针对微机维护故障或者内部回路繁杂的单元继电故障，能够运用附近的设备或者临时在维修的插件继电器替代的原有设备，如果障碍消失，就证明故障在换下来的软件，不然就一定在另外的地方持续地找到故障。

4.2参照分析

这种方式关键是利用在找到接线的错误，定值校验的过程当中找到测试值以及预期值存在比较大的区别，也没有办法辨别因素之类的故障。经过对正常设备的技术参数以及不正常的设备技术参考数据进行比较，从参考数据不一样的地方找到非正常的装备的故障点，在展开回路调整和设备更换之后二次接线不可以准确恢复的时候，能够根据相同种类设备接线在继电器定值校验的时候，比如出现某一只继电器测试值以及其整定值距离比较远，在此同时不能容易地辨别刺激点性能质量如何，可以及时去进行改善继电电器上的值，或者运用一样地表去测量别的一样的回路的意义继电器展开比较。

4.3电厂继电保护可靠性的方法

加强继电保护装置运行的维护。想要提高继电保护装置运行过程中的安全性和可靠性，必须加强对继电保护装置运行维护的重视。首先，电厂内部必须成立专门的继电保护装置的维修管理队伍，同时建立并完善相应的管理制度，确保工作人员可以及时发现并解决继电保护装置运行过程中所出现的问题。其次，继电保护装置运行一段时间后，大多会出现设备损害问题，工作人员必须做好调查，及时更换损耗程度过于严重的设备，避免设备因损耗程度过高不能正常运行。电厂的运行涉及到大量电气设备和电气元件的应用，合理的管理，可以将这些电气设备和电气元件的功能充分地发挥出来。为了达到这个目的，在工作中，一是在对电力设备进行日常管理维护中，为了提高电力设备的运行效能，必须加强管理和维护，保证所有的电力设备都可以正常、稳定地运行;二是要建立科学的维护管理制度，认真落实每一项继电保护工作;三是提高电力设备的运行质量。加强日常检查和维护，确保可以及时发现和解决电力设备运行过程中出现的异常问题。结合继电保护装置运行的实际情况，制定切实可行的维护方案，为电力系统安全稳定的运行提供更加安全、稳定的环境。

5、智能电网站域保护配置方案

5.1线路保护配置方案

為站点中的出局线路配置线路主保护，并根据系统操作模式在必要时配置相应的主保护。根据国家电网有限公司智能变电站的相关技术规范，线路保护所需的合并单元和智能终端均统一配置。通过“点对点”布线和“直接拾取和跳跃”模式在现场配置保护，以实现保护。保护测控装置直接连接到合并单元和智能终端，以获取电压和电流的实时监控数据;保护插座直接与智能终端相连，实现跳闸功能。电流和电压采样信号由合并单元调制，然后上传到保护设备和SV网络。采样信号调制过程在此间隔内在合并单元中完成，这减少了保护单元的信息处理工作量，同时避免了由网络延迟引起的错误。受PT合并单元出口数量的限制，当线路保护间隔较大时，可以通过SV网络获得相关的母线电压信号。尽管此方法略有延迟，但其误差仍在可接受的范围内。主保护动作信息和断路器状态信息通过GOOSE网络上传。

5.2主变保护配置方案

与线路保护类似，各侧合并单元将采集到的总开关电流信息直接传输至变压器保护测控装置，实现了电流信息的直接采集。合并单元同时将信号传输到SV网络，以进行备份保护。变压器保护装置的保护插座与三侧接收主智能单元和母联开关智能单元相连，实现直接跳闸。智能终端和保护设备同时连接到GOOSE网络，并上传相关的行程说明和行程信息。保护变压器主体所需要的信号通过电缆收集到非电气保护装置，并通过主体的智能终端实现局部跳闸。非电保护配有现场保护智能终端，通过电缆收集非电保护动作信息、变压器档位信息、接地开关控制信息等，并将数据进行处理后上传到高压GOOSE网络。

结语：

随着人们生活水平的不断提升，人们的用电需求越来越大，而电力系统的整个容纳量和整体系统也在逐渐扩大和发展，相应地，继电保护与自动化装置的地位也日益提升，保证继电保护与自动化装置的安全、稳定、正常运转能全面保证电力系统的可靠性。从评价保护装置灵敏性、选择性切断故障点、短时间内切除故障设备等方面可了解到继电保护与自动化装置的可靠性，但电力系统在实际发展中，仍需精益求精，不断提升工作人员的业务技能水平和工作细致度、积极性，有效运用冗余设计，优化继电保护设备，提升继电保护事故解决效率，并强化自动化装置的运行稳定性，最大限度保障电力系统的运行安全。

参考文献：

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