國網(wǎng)南京市溧水區(qū)分供電公司 葛 昊

隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)是未來的主要發(fā)展方向。在智能變電站當中應(yīng)用繼電保護，能夠起到保護的作用，而且還可以進行有效控制，這也在一定程度上出促進了繼電保護的發(fā)展。智能化保護系統(tǒng)是基于通信規(guī)范，通過程層、間隔層、站控層來完成具體保護的，不僅提升了運行效率，也實現(xiàn)了自動化保護，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站的全天控制，并根據(jù)情況進行相應(yīng)調(diào)節(jié)[1]。在智能變電站中，加強繼電保護配置，對確保變電站穩(wěn)定運行有著積極的影響，同時也提升了變電站整體安全性。

1 智能變電站的基本情況分析

1.1 智能變電站是未來發(fā)展的必然

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，智能變電站在我國得到了迅猛發(fā)展，各地都紛紛地建立了智能變電站，不僅滿足了實際需求，也解決了用電機緊張的問題。智能化是未來的發(fā)展趨勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面[2]。

一是信息化、自動化未來發(fā)展趨勢。隨著科技的發(fā)展促進了信息技術(shù)的快速發(fā)展，因此如何促使配電保護逐步向智能化方向發(fā)展受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，所以推動了配電保護技術(shù)的發(fā)展。當前對于電力的需求很大，為了提高電力系統(tǒng)效能，應(yīng)對實際用電需求，應(yīng)當提升繼電保護水平。

二是確保供電穩(wěn)定。為了全面地提升變電站的實際運行效率，充分地滿足用電需求，為居民提供良好的電力服務(wù)，應(yīng)當積極提高電網(wǎng)供電能力，不僅有效地保障了人們生活，也是變電站的基本任務(wù)[3]。

三是降低大氣污染。當前，環(huán)境污染問題越來越嚴重，受到了人們的廣泛關(guān)注，而環(huán)境惡化帶來的苦果，使人們不得不加強對環(huán)境的保護，在這樣的形勢下，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟已經(jīng)成為必然，提升變電站效率，可以減少熱力損耗，降低大氣污染。

1.2 繼保技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性作用

智能變電站能夠通過網(wǎng)絡(luò)，傳輸信息和數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)共享，這對智能化發(fā)展起到了積極的作用，極大地提高了變電站實際運行效率，這也是繼電保護的重點，在智能變站當中的繼電保護，可以起到非常重要的作用。因為在傳統(tǒng)變電站當中，線路如果發(fā)生改變，工作人員就要運用手工方式進行調(diào)節(jié)，并且定期進行測試。在常規(guī)的測中一旦發(fā)現(xiàn)不合格，就要立刻停用，再經(jīng)過了相應(yīng)調(diào)試以后，確定測試合格的情況下，才可以繼續(xù)使用。這種方式和繼電保護相比，在工作方法上有很大不同，運用的是全方位測控技術(shù)，不僅提高了繼電保護效率，也很大程度地降低了成本。繼電保護的作用，主要體現(xiàn)在以下三個方面。

一是調(diào)試方式先進。在智能變電站繼電保護中，使用了多條線路，這樣的方式可以促使相關(guān)設(shè)備能夠更好地配合，從而有效地確保了設(shè)備的穩(wěn)定[4]。

二是運行方式比較合理。當智能變電站中出現(xiàn)了異常情況，繼電保護能夠自動調(diào)節(jié)，如果無法進行自動調(diào)節(jié)時，也可以運用人工方式調(diào)節(jié)。

三是實現(xiàn)了高效巡檢。系統(tǒng)具有二次診斷功能，能夠?qū)崿F(xiàn)微小異常的快速修正，并準確地找到故障原因，有利于故障的快速解決。而且該系統(tǒng)能夠降低巡檢次數(shù)，所優(yōu)于其他的方式，具有較好的實用價值，同時可以有效地促進相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

2 智能變電站技術(shù)概述和優(yōu)勢

2.1 概述

智能電網(wǎng)雖然發(fā)展時間較短，但是在我國的發(fā)展和應(yīng)用比較迅速，隨著智能變電站的廣泛應(yīng)用，提高了供電質(zhì)量和效率。當前的智能變電站技術(shù)，可以確保供電穩(wěn)定、安全、可靠，同時也提高了供電效率，對電力發(fā)展具有積極的促進作用。首先，智能變電站的概念。智能變電站就是將變電站內(nèi)的所有設(shè)備、通信、操作方式，轉(zhuǎn)變成為智能化設(shè)備，這樣可以方便工作人員操作。這種變電站和普通變電站有很大區(qū)別，能夠建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，還以信息的交流平臺，進而全面地實現(xiàn)相關(guān)工作和完成。在對相關(guān)信息處理的過程中，均使用人工智能的方式完成，這與普通變電站的處理方式有所不同。當然，這些實際使用功能是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上才可以實現(xiàn)的[5]。

其次，結(jié)構(gòu)分析。智能變電站與普通變電站有較大區(qū)別，其中最大的區(qū)別就是人工智能技術(shù)的應(yīng)用。智能變電站可以使用人工智能對變電站實施有效控制，為了實現(xiàn)交互操作，要建立規(guī)范的體系，并且要有較好的網(wǎng)絡(luò)。有了技術(shù)和先進設(shè)備的支持，才能更好地實現(xiàn)智能化發(fā)展。在智能變電站實際工作過程中，使用了電子互感器，而且這種設(shè)備可以和其他設(shè)備一起使用。由于互感器的應(yīng)用較多，在使用的過程中，具有非常明顯的優(yōu)勢，由于互感器的體積較小，所以質(zhì)量也非常地輕，但是動態(tài)范圍卻比較大，可以有效地抵抗電磁干擾，具有優(yōu)良的特性，因此目前被廣泛應(yīng)用。

2.2 優(yōu)勢分析

一是能直接對進行信息交流和共享。智能變電站的實際使用，是基于網(wǎng)絡(luò)層次化和智能化設(shè)備的，這些設(shè)備要能夠合理地配合，才能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享。運用分層繼電保護方式，可以通過變壓器，還要一些其他的附屬線路，直接進行智能化操作，在這個過程中可以獲得相關(guān)信息。

二是能夠更好地進行保護。由于主設(shè)備的實際功能，能夠在脫機的狀態(tài)下運行，所以進行核心供電線路的管理，使用變壓器就可以直接地讀取信息，并直接地交換信息。但是這種情況有一個前提，就是不能遇到網(wǎng)絡(luò)故障，因為一旦遇到這種情況，脫機運行功能就不能充分地發(fā)揮作用，但是不會影響信息正常交流。

三是科學地進行定值調(diào)節(jié)。使用繼電保護裝置時，要根據(jù)具體來進行定值調(diào)節(jié)，因為這樣的方式會更加地靈活，還能防止直流接地情況，有效地避免了保護裝置的失誤情況。但是在常規(guī)的變電站當中，繼電保護的定值，需要使用人工的方式調(diào)整，這種方式會存在一定誤差，但在智能變電站當中，不僅能夠進行人為調(diào)整，也可以自行調(diào)整。通過對圖1和圖2的對比，可以發(fā)現(xiàn)智能變電站的優(yōu)勢。

3 繼電保護配置的原則和要求

3.1 繼電保護的配置原則

繼電保護在電力系統(tǒng)當中具有重要的作用，而且這種作用是不能替代的，不僅能夠確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，還能提高電力系統(tǒng)安全。目前這種技術(shù)得到了快速發(fā)展，但是實際使用過程中，需要建立在大規(guī)模集成電路，在電子技術(shù)的基礎(chǔ)上，而新的智能變電站，又有了一些新特性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。一是在全站都是以IEC61850 作為基礎(chǔ)通信協(xié)議。二是實現(xiàn)了設(shè)備之間的信息共享。三是實現(xiàn)了程序化操作，可以進行智能化控制。

3.2 新的要求

由于繼電保護的新特點，對保護配置原則，也提出了新的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

一是在過程層中，可以進行快速地傳輸，將采樣值和開關(guān)量等數(shù)據(jù)信息，還有原來的相關(guān)信號，運用電纜進行傳輸，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)由電纜轉(zhuǎn)變成為光纖方式進行傳輸了。二是進行繼電保護，也要加強設(shè)備的保護，但是實際操作中應(yīng)當遵循繼電保護的原則和標準，應(yīng)當使用IEC61850標準。三是保護裝置還有智能終端能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，也可以進行相互閉鎖，這些主要是使用GOOSE網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，在實際應(yīng)用工程中也可以使用雙重化配置方法，可以讓設(shè)備之間不可以交換信息。四是運用電子式互感器，要優(yōu)化算法才能提高繼電保護的性能。

4 繼電保護配置研究

電力系統(tǒng)實際運行是不能繼電保護的，而繼電保護是變電站穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)。智能變電站當中有的設(shè)備較多，這些設(shè)備都要進行繼電保護，這是整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行基礎(chǔ)，所以應(yīng)當給予高度重視。

4.1 在電站層進行繼電保護

為了全面地提升變電站惡臭運行效率，也可以使用后備保護方式。主要是通過系統(tǒng)，可以實時進行在線監(jiān)測，可以全天候地控制變電站的運行狀態(tài)，這樣的方式也實現(xiàn)了對元件的保護，這種保護是全方位的防護。在智能電站當中使用繼電保護，具有一定的選擇性?？梢韵葘θ磕妇€，以及直接出線進行全面防護，然后以直接出線方式進行后備保護，這樣可以更好地支撐電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4.2 對過程層進行繼電保護

在過程層繼電保護當中，主要保護的就是快速跳閘情況，因為這種情況是重點保護內(nèi)容。在智能電站中，變壓器母線也需要進行繼電保護，這樣能夠及時地對繼電器進行修調(diào)。當變前壓器的母線差動和縱聯(lián)保護都是常見的方式。在繼電保護中前端的重點保護內(nèi)容，并且要以后備保護作為輔助，在實際使用過程中要將兩者結(jié)合，才能發(fā)揮出應(yīng)有作用。在進行主保護時，也可以起到繼電保護的作用，而且在這個基礎(chǔ)上可以將后備保護作為儲備保護。運用這樣的保護方式可以簡化相關(guān)設(shè)置，同時也簡化了設(shè)計，使硬件設(shè)備更加地簡便了，降低了變電站的負荷。過程層保護能夠?qū)崿F(xiàn)防護穩(wěn)定，這樣可以將整體的保護值固定，所以繼電保護不會再受到電網(wǎng)模式影響了。線路和變壓器具有重要作用，也是繼電保護的關(guān)鍵，能夠起到關(guān)鍵性作用，所以應(yīng)加強這方面研究，才能更好地促進相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

一是應(yīng)當加強對線路的保護。在智能變電站中的線路保護，主要應(yīng)用的是直接采樣方法，這種方法和傳統(tǒng)方式有較大區(qū)別，能夠運用一體化方式進行繼電保護，但是進行失靈保護時，需要啟動GOOSE和斷路器才可以實現(xiàn)保護功能。要想更好地保護線路，就要加強中間隔層作用，通過點對點方式的傳輸方式，可以快速地傳輸信息。在智能終端的基礎(chǔ)上，還可以進行合并單元，并且對相關(guān)的保護情況進行監(jiān)測，從而實現(xiàn)了協(xié)同效應(yīng)。

二是加強變壓器保護。變壓器是重要的裝置，無論在傳統(tǒng)變電站中，還是智能變電站中，變壓器都是非常關(guān)鍵的設(shè)備，使用雙套保護具有很好的效果，對于測控裝置和后備防護，也要實行一體化配置，并分析變壓器情況，有效提高了變電站穩(wěn)定性。在實際工作中，由于失靈保護，還有跳閘命令的作用，可以運用GOOSE進行數(shù)據(jù)接收，并且以斷路器的智能終端作為基礎(chǔ)，有效地連接保護裝置，從而達到失靈防護的作用。

4.3 加強GOOSE組網(wǎng)

在智能變電系統(tǒng)當中，運用GOOSE組網(wǎng)可以起到重要的作用，能夠有效地防止繼電保護失靈，也可以防止出現(xiàn)跳閘情況，目前的情況是組網(wǎng)是變電站當中關(guān)鍵部分，在實際使用中應(yīng)當建立科學的組網(wǎng)，同時也要充分地考慮安全性、經(jīng)濟性，才能更好地確保變電站能夠穩(wěn)定高效運行。在目前的智能變電站系統(tǒng)當中，大多都使用母線接入方式，因此這種方式已經(jīng)被廣泛地推廣使用了，已經(jīng)成為最常見最有效的方式了，但是要注意對主保護層的保護，尤其是安裝雙套線路的情況下，也要同時安裝交換機，并且要考慮交換機和母線間的間隔，運用適合的技術(shù)標準進行實際配置，才能更好地實現(xiàn)信號聯(lián)系。在母線保護時使用的是兩級交換機，在實際工作中運用母線交換機，可以通過VLAN來間隔，這樣的方式能夠有效地隔離GOOSE報文，有效地縮短了報文的排隊時間，極大地提升了實際運行效率。在實際運用過程中一旦出現(xiàn)故障，只要將母線交換機斷開就進行檢修了。

隨著智能變電站的應(yīng)用，促進了相關(guān)技術(shù)改進和優(yōu)化，通過智能技術(shù)的應(yīng)用，提高了變電站的穩(wěn)定性，也促進了相關(guān)技術(shù)發(fā)展，這對于變電站發(fā)展具有重要影響。要想確保變電站的運行安全，就要依賴高效的繼電保護，這也是未來的發(fā)展方向。