摘 要：智能變電站作為智能電網(wǎng)重要支撐，對電網(wǎng)的繼電保護具有重要影響，本文在智能變電站概念理解下，介紹了智能變電站技術(shù)特征，分析了智能變電站的架構(gòu)體系，并探討了智能變電站對繼電保護的影響。

關(guān)鍵詞：智能變電站 技術(shù) 繼電保護 影響

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0113-01

1 智能變電站及其技術(shù)特征

通過《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》可知，智能變電站涵義為：運用先進、低碳、環(huán)保及可靠的智能設(shè)備，使變電站符合通信平臺的網(wǎng)絡(luò)化、全站信息的數(shù)字化與信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化等要求，并能自動完成有關(guān)信息的測量、采集、計量、控制及監(jiān)測等功能，還可依據(jù)需求對電網(wǎng)的智能調(diào)節(jié)、實時自動控制與在線分析等高級功能給予支持，有效實現(xiàn)變電站間互動或者電網(wǎng)調(diào)度等的變電站。在ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)下，智能變電站充分體現(xiàn)了設(shè)備智能化、網(wǎng)絡(luò)化、交互標(biāo)準(zhǔn)化與應(yīng)用互動化等技術(shù)特征，其中，一次設(shè)備智能化作為智能變電站基礎(chǔ)建設(shè)，目前較多應(yīng)用的是常規(guī)設(shè)備與智能組件所構(gòu)成智能型的一次設(shè)備，像智能變壓器及智能斷路器等，具有真正意義的智能型一次設(shè)備并未投入運行，電子互感器與光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使得一次與二次設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)了完全數(shù)字化，傳統(tǒng)意義上的二次回路被弱化，二次與一次設(shè)備間的通信連接所使用的是高速光纖網(wǎng)絡(luò)，有效實現(xiàn)了二次設(shè)備資源及數(shù)據(jù)共享，智能變電站設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信執(zhí)行ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)，不同設(shè)備生產(chǎn)廠家均執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)，有效簡化了設(shè)備安裝與檢修等流程。

2 智能變電站的架構(gòu)體系

智能變電站結(jié)構(gòu)并不是常規(guī)站間隔與主控設(shè)備的方式，它的邏輯構(gòu)架可概括為三層兩網(wǎng)絡(luò)，三層為過程層、間隔層與站控層，兩網(wǎng)絡(luò)為過程層網(wǎng)絡(luò)與站控層網(wǎng)絡(luò)，主要在三層中間，如圖1所示。在智能變電站中，對繼電保護來說，過程層包含一次設(shè)備與之有關(guān)智能組件等，如隔離開關(guān)、變壓器、互感器及高壓斷路器等，其作用為采集數(shù)據(jù)、檢測各種設(shè)備的狀態(tài)，并控制命令執(zhí)行等；間隔層主要包含各種監(jiān)控設(shè)備與繼電保護等，其作用為實現(xiàn)各間隔設(shè)備監(jiān)視、控制與保護等；而站控層主要由數(shù)據(jù)前置機、人機交互設(shè)備、工作站及服務(wù)器等所構(gòu)成，其作用為傳輸整定值的召喚與修改，并錄波文件的傳送等，有效實現(xiàn)變電站集中控制。智能變電站中的繼電保護網(wǎng)絡(luò)所使用規(guī)則亦是ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)，從模型上，將原來繼電保護裝置劃分成多個的邏輯設(shè)備，還劃分成采樣值處理、保護算法與跳閘回路等邏輯節(jié)點；從數(shù)據(jù)上看，詳細劃分了繼電保護的數(shù)據(jù)種類，并覆蓋了目前繼電保護的應(yīng)用數(shù)據(jù)，擴展了數(shù)據(jù)種類方法；從通信協(xié)議看，其通信服務(wù)需要依照性能與類型對通信協(xié)議給予映射。與傳統(tǒng)變電站比較，智能變電站并不以裝置作為繼電保護的組織形態(tài)，而是以保護功能的模塊化作為組織形式，保護的分散或集中形式不再依賴裝置，主要取決自網(wǎng)絡(luò)性能與保護需求，使得繼電保護工作更為靈活，有效滿足了電網(wǎng)保護需求。

3 智能變電站技術(shù)下的繼電保護影響

3.1 數(shù)據(jù)信息與保護原理影響

從繼電保護內(nèi)的數(shù)據(jù)信息角度看，智能型的變電站技術(shù)所帶來影響為下列方面，其一，電子互感器代替了電磁互感器，使得繼電保護元數(shù)據(jù)產(chǎn)生了很大變化，傳統(tǒng)電磁互感器中的一些算法與整定原則要重估與優(yōu)化，電子互感器所帶來的數(shù)據(jù)延遲與同步等問題，給繼電保護也帶來了影響，要對其進行深入評估，在線性度、響應(yīng)速度與頻帶寬度等方面優(yōu)勢，會對繼電保護產(chǎn)生新算法與新源里；其二，在ICE61850的標(biāo)準(zhǔn)下，二次信息實施統(tǒng)一建模，讓繼電保護的數(shù)據(jù)處理與利用方法產(chǎn)生了很大變化，隨著ICE61850的應(yīng)用，不同設(shè)備間的互通互聯(lián)及互換等，給IED設(shè)備及二次信息分離奠定了基礎(chǔ)，大量信息數(shù)據(jù)存儲挖掘，保護配置與雙重化，以及動態(tài)遷移組態(tài)等均帶來了新的保護組態(tài)與保護原理；其三，繼電保護的數(shù)據(jù)傳輸方法也發(fā)生了改變，由二次電纜連接變成了信息網(wǎng)絡(luò)傳輸，信息網(wǎng)絡(luò)傳輸讓跨間隔保護變得靈活簡便，促使了新實現(xiàn)方法與保護原理的產(chǎn)生，網(wǎng)絡(luò)的可靠性與實時性受到關(guān)注，處理小概率數(shù)據(jù)延遲、丟包與誤碼等成為繼電保護原理、算法與機制的新課題。

3.2 對繼電保護的實現(xiàn)機制、調(diào)試及維護等方面的影響

從繼電保護的實現(xiàn)機制來看，智能型的變電站技術(shù)也帶來了很大影響，打破了原有的采樣、計算與出口的一體化形式，數(shù)據(jù)信息、保護對象及裝置不再進行綁定，讓數(shù)據(jù)動態(tài)能實時調(diào)用及存儲，不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與不同功能應(yīng)用變成了可能，極大降低了保護設(shè)備及過程網(wǎng)絡(luò)的交互需要及復(fù)雜性，對保護功能組態(tài)、遷移與廣域保護提供了數(shù)據(jù)信息的交換平臺；還改善了二次回路中的不可測控問題，可實時掌握網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠狀態(tài)，極大提高了繼電保護中的可靠水平，原有繼電保護很容易形成信息孤島問題，應(yīng)用智能變電站的對等交互技術(shù)模式，不必與保護裝置進行綁定，有效實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息共享。從調(diào)試及維護等角度來看，繼電保護的運行模式與保護形態(tài)產(chǎn)生了較大變化，在測試方法及周期等維護標(biāo)準(zhǔn)方面存在滯后性，繼電保護的二次回路監(jiān)測，讓保護設(shè)備的狀態(tài)檢修變得可能，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，讓變電站建模出現(xiàn)一體化，一旦變電站實施擴建或者變更時，對配置文件給予動態(tài)修改成為智能變電站所遇新問題，并且智能變電站的設(shè)計、維護及調(diào)試等，需要設(shè)計院、業(yè)主、設(shè)備商及調(diào)試單位等，進行反復(fù)協(xié)調(diào)與方案修改，當(dāng)單位投入運行后，難以擺脫廠家及調(diào)試單位等依賴性，為電網(wǎng)運行帶來了安全上的隱患，限制了智能變電站廣泛應(yīng)用。

參考文獻

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[2]戎俊康.淺析智能變電站建設(shè)對繼電保護工作的新要求[J].中國電力教育，2011（36）.

①作者簡介：周得柱（1976，11，11—），女，漢族，青海樂都人，助理工程師，單位：青海省海南供電公司。