数字化智能变电站继电保护探究

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1、数字化智能变电站继电保护探究摘要：随着电力技术的发展，为实现电力流、信息流、业务流三流合一，数字化智能变电站建设已成为当今电网建设的重点。文章分析了数字变电站的结构，在此基础上研究了数字变电站对继电保护工作的新要求，提出了继电保护测试工作的改进措施。关键词：数字化智能变电站；继电保护；电网自动化中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1009-2374(2012)33-0036-03我国从2006年建成第一座数字化变电站至今已有六年时间，在实际运行中，数字化变电站突显出节约土地和电缆,使内部监控网模

2、块化、规范化，高效、稳定等诸多优点，为实现电力生产现代化提供了及时科学的网络信息和决策依据，对我国变电站的运行管理产生了深远影响。同时，智能变电站对继电保护工作提出了很多新要求，之前一直沿用的二次回路将推出应用。基于此，文章分析了数字变电站的结构，在此基础上研究了数字变电站对继电保护工作提出了哪些新要求，并提出了继电保护工作的改进措施。1数字化智能变电站结构分析数字化变电站是以智能化一次设备和网络化二次设备为数字化对象，以IEC61850通信规范为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并

3、具有继电保护、数据管理等功能的现代化变电站。数字化变电站从逻辑结构上可以分为三个层次，即过程层、间隔层、站控层，如图1所示：图1数字化变电站网架结构图1.1过程层过程层是智能化电气设备的智能化部分，该层设备一般包括合并单元、智能终端和接口设备，其核心设备是交换机,上面连接间隔层的LED设备，下边连接过程层的智能借口和合升器，因而其主要作用是将一次设备与二次设备结合，并具备以下三项功能：第一，检测电力运行的实时电气量，检测内容主要有电流、电压幅值、相位、谐波分量，并由交换机和网络传送模拟量和开关量，以网络交

4、互式传递信息；第二，监测运行设备的状态参数，主要是监测变压器、隔离开关、断路器、母线、电抗器、电容器、直流电源系统等设备的压力、温度、绝缘、工作状态等；第三，执行和驱动操作控制，包括变压器分接头调节控制，电容、电抗器投切控制,断路器、隔离开关合分控制，直流电源充放电控制。1.2间隔层间隔层设备包括保护装置、智能测控装置与接入其他智能设备的规约转换设备等。间隔层通信网采用星型网络架构，功能主要有：对一次设备进行保护和控制；采集汇总本间隔过程层实时数据信息；推进本间隔操作闭锁功能；对统计运算、数据采集及控制命

5、令的发出具有优先级别的控制；开展操作同期及其他控制功能；实施承上启下的通信功能。1.3站控层站控层的主要设备是主机、远动装置、规约转换器、公用测控装置、微机五防机等。其主要功能是：汇总全站实时数据信息，刷新数据库；传送信息至调度监控中心并接受其指令，转向间隔层和过程层去执行；全站操作闭锁控制；站内当地监控、人机联系；对间隔层、过程层诸设备实现在线维护、在线组态和在线修改参数。2数字变电站对继电保护工作的新要求与传统变电站相比，智能化变电站各保护装置采用了统一的IEC61850通信规范、GOOSE通信机制、

6、电子式互感器等关键技术，二次系统不再是以往的模拟量构建的回路，数字化、智能化、网络化系统的应用使得继电保护工作面临新要求和新变化。2.1继电保护人才需向复合型转变传统继电保护装置是由物理接线连接的，工作方式是由测试人员使用测试仪输出模拟信号到继电保护装置的模拟量输入回路，同时也可以输出开关量到保护装置的开关量输入回路，保护经过故障计算后满足动作判据输出跳闸命令，驱动出口继电器。而数字化变电站由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，一次设备采集信息后立即被转换为数字量，通过光缆上传到测控保护装置。这就对工

7、作人员的素质提出了更高要求，除了要熟悉继电保护原理等专业技术外，还要求掌握IEC61850通信技术等。2.2继电保护管理模式需要更新由于智能电网具有高度智能化，原有管理模式跟不上节奏,已经暴露出很多问题,因此需要设计出符合这一新特点的管理模式。数字化变电站运行管理的内容更加复杂，例如数据信息分层、电力运行数据和状态统计分析、分析处理故障、将定期检修改为状态检修等。因而需要转变管理思路,具有超前意识，结合智能电网和智能变电站建设的目标提前准备，积极应对，结合各变电站具体情况制定出适合自己的管理模式。2.3需

8、采用数字化测试装置完成检测工作在数字化变电站中，可以通过EVT和ECT直接将数字量信号输出或者将数字量信号直接变为数字化开关量信号。保护装置通过网络采集电子互感器的数字量信号，还可采集智能操作单元的数字化开关量信号，并能对智能操作单元实现数字控制。数字化变电站继电保护的特点决定了传统的输出电压、电流等模拟信号量的继电保护测试装置无法完成对采集数字信号量的数字化保护装置的测试工作，因而需要采用数字化测试装置完成数字变电站继电保护