摘要：為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化裝置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)。從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。文章主要就數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置進(jìn)行分析和研究，以期為相關(guān)人士提供相關(guān)的參考資料。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；繼電保護(hù)；優(yōu)化裝置；供電系統(tǒng)；電力故障

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）30-0126-02

在數(shù)字化變電站迅猛大發(fā)展背景下，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置顯得尤為重要。在供電系統(tǒng)中應(yīng)該采取積極有效的保護(hù)措施，以避免故障產(chǎn)生的可能性，同時(shí)為故障產(chǎn)生時(shí)的及時(shí)救援打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證電力系統(tǒng)的安全可靠性。為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段比較有效的一種措施，從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站是應(yīng)用IEC61850進(jìn)行建模和通信的變電站，數(shù)字化變電站體現(xiàn)在過程層設(shè)備的數(shù)字化、整個(gè)站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化以及開關(guān)設(shè)備的智能化實(shí)現(xiàn)。

1.1 智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路經(jīng)過重新設(shè)計(jì)、采樣微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，使原來要通過二次采樣電纜輸入的電壓電流信號(hào)，通過電子式互感器取代傳統(tǒng)互感器的方式，原來開關(guān)位置、閉鎖信號(hào)和保護(hù)、測(cè)控的跳合閘命令等原來用二次電纜傳輸?shù)男盘?hào)量，都通過集成智能化一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程器件代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電式數(shù)字量和光纖網(wǎng)絡(luò)代替。

1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無(wú)功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

1.3 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)

變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無(wú)紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)配置分析

2.1 繼電保護(hù)的GOOSE需求分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有4個(gè)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。其中選擇性和靈敏性與繼電保護(hù)系統(tǒng)（包括量測(cè)和保護(hù)通信）相關(guān)，GOOSE主要影響繼電保護(hù)的速動(dòng)性和可靠性。在相同的一次、二次設(shè)備條件下，與傳統(tǒng)保護(hù)接點(diǎn)直接跳閘方式相比，繼電保護(hù)采用GOOSE報(bào)文經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)信給智能操作箱的方式增加了中間環(huán)節(jié)，保護(hù)總動(dòng)作時(shí)間有所延長(zhǎng)，關(guān)鍵在于這段延時(shí)能否穩(wěn)定地控制在一定的時(shí)間范圍內(nèi)。采用GOOSE后，繼電保護(hù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸跳閘和相互之間的啟動(dòng)閉鎖信號(hào)。與傳統(tǒng)回路方式相比，可靠性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的可靠性和運(yùn)行檢修及擴(kuò)建的安全性上。

2.2 分布式保護(hù)和控制

2.3 電子式互感器接入保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置的分析

3.1 數(shù)字化集成保護(hù)優(yōu)化配置

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化技術(shù)也不斷更新，而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置在IEC61850、數(shù)字化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，使之能夠符合變電站信息共享以及互相操作的目的，從而能夠全面保護(hù)變電站；而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置也是在這個(gè)基礎(chǔ)上形成的一種保護(hù)優(yōu)化配置方案，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置方案一般采用雙重化優(yōu)化配置的方法，這兩個(gè)系統(tǒng)可以一起運(yùn)轉(zhuǎn)，相輔相成，其也可以單獨(dú)運(yùn)行。這兩者配置沒有任何區(qū)別，所采用的工作原理也近乎相同，其操作簡(jiǎn)單、分析全面，同時(shí)也是全面保護(hù)配置方案的基礎(chǔ)依據(jù)。雖然數(shù)字化保護(hù)優(yōu)化配置有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確迅速地分析問題以及達(dá)到信息共享，但是其中也存在很多缺點(diǎn)。經(jīng)過多次的技術(shù)改進(jìn)，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置已經(jīng)完成了多個(gè)方案進(jìn)行共同使用的目的，與常規(guī)性保護(hù)優(yōu)化配置方案比較，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、易操作，裝置設(shè)備也較為簡(jiǎn)單，但其對(duì)操作技能有更高的要求，所以，在實(shí)際操作中應(yīng)該選取高技能、高水平的專業(yè)操作人員。

3.2 110kV特殊值和35kV、10kV饋線保護(hù)優(yōu)化配置

110kV電壓是目前我國(guó)許多變電站的額定工作電壓，所以在配置保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)該時(shí)刻注意，在各個(gè)工作環(huán)節(jié)中重視額定電壓的配置，不能忽視其對(duì)額定電壓的作用。這個(gè)工作環(huán)節(jié)與常規(guī)互感器的使用情況一樣，其主要根據(jù)確定的目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化配置，值得一提的是數(shù)字化繼電保護(hù)優(yōu)化裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)，而且還能夠達(dá)到額定工作電壓的要求。對(duì)于額定電壓（11kV）的保護(hù)，應(yīng)該根據(jù)不同的地方，對(duì)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具體情況，確定恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)優(yōu)化配置方案。在數(shù)字化變電站保護(hù)優(yōu)化配置中饋線有著不可或缺的作用以及地位，是非常重要的環(huán)節(jié)，因此，在設(shè)計(jì)保護(hù)優(yōu)化裝置時(shí)應(yīng)該對(duì)饋線進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，制定合理的方案，進(jìn)而確保繼電設(shè)備的正常運(yùn)行；對(duì)于10kV、35kV饋線的問題，其中存在著不同和相同之處，所以對(duì)待不同問題應(yīng)該有所區(qū)分。母線電壓要求分段并列運(yùn)行，而分段進(jìn)行主要采用智能電壓變換單元來完成，并實(shí)現(xiàn)最終運(yùn)行時(shí)的數(shù)字變換功能，進(jìn)而提高變電站的工作效率，確保變電站的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

在數(shù)字化不斷發(fā)展的環(huán)境中，變電站對(duì)數(shù)字化的應(yīng)用也較為廣泛，對(duì)變電站繼電設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，是社會(huì)發(fā)展的需求，也是新時(shí)代背景下，變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，能夠有效提高繼電保護(hù)措施，還能提升變電站的工作效率，提升變電站的經(jīng)濟(jì)效益，為變電站的安全運(yùn)行提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟祥輝.繼電保護(hù)在數(shù)字化變電站的優(yōu)化配置研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（35）.

[2] 磨亞強(qiáng).數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置探討[J].電子世界，2014，（10）.

[3] 張春蘭.簡(jiǎn)述數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置[J].通訊世界，2013，（12）.

作者簡(jiǎn)介：左晨（1987-），男，浙江金華人，國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。endprint

摘要：為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化裝置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)。從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。文章主要就數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置進(jìn)行分析和研究，以期為相關(guān)人士提供相關(guān)的參考資料。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；繼電保護(hù)；優(yōu)化裝置；供電系統(tǒng)；電力故障

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）30-0126-02

在數(shù)字化變電站迅猛大發(fā)展背景下，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置顯得尤為重要。在供電系統(tǒng)中應(yīng)該采取積極有效的保護(hù)措施，以避免故障產(chǎn)生的可能性，同時(shí)為故障產(chǎn)生時(shí)的及時(shí)救援打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證電力系統(tǒng)的安全可靠性。為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段比較有效的一種措施，從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站是應(yīng)用IEC61850進(jìn)行建模和通信的變電站，數(shù)字化變電站體現(xiàn)在過程層設(shè)備的數(shù)字化、整個(gè)站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化以及開關(guān)設(shè)備的智能化實(shí)現(xiàn)。

1.1 智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路經(jīng)過重新設(shè)計(jì)、采樣微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，使原來要通過二次采樣電纜輸入的電壓電流信號(hào)，通過電子式互感器取代傳統(tǒng)互感器的方式，原來開關(guān)位置、閉鎖信號(hào)和保護(hù)、測(cè)控的跳合閘命令等原來用二次電纜傳輸?shù)男盘?hào)量，都通過集成智能化一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程器件代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電式數(shù)字量和光纖網(wǎng)絡(luò)代替。

1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無(wú)功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

1.3 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)

變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無(wú)紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)配置分析

2.1 繼電保護(hù)的GOOSE需求分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有4個(gè)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。其中選擇性和靈敏性與繼電保護(hù)系統(tǒng)（包括量測(cè)和保護(hù)通信）相關(guān)，GOOSE主要影響繼電保護(hù)的速動(dòng)性和可靠性。在相同的一次、二次設(shè)備條件下，與傳統(tǒng)保護(hù)接點(diǎn)直接跳閘方式相比，繼電保護(hù)采用GOOSE報(bào)文經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)信給智能操作箱的方式增加了中間環(huán)節(jié)，保護(hù)總動(dòng)作時(shí)間有所延長(zhǎng)，關(guān)鍵在于這段延時(shí)能否穩(wěn)定地控制在一定的時(shí)間范圍內(nèi)。采用GOOSE后，繼電保護(hù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸跳閘和相互之間的啟動(dòng)閉鎖信號(hào)。與傳統(tǒng)回路方式相比，可靠性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的可靠性和運(yùn)行檢修及擴(kuò)建的安全性上。

2.2 分布式保護(hù)和控制

2.3 電子式互感器接入保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置的分析

3.1 數(shù)字化集成保護(hù)優(yōu)化配置

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化技術(shù)也不斷更新，而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置在IEC61850、數(shù)字化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，使之能夠符合變電站信息共享以及互相操作的目的，從而能夠全面保護(hù)變電站；而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置也是在這個(gè)基礎(chǔ)上形成的一種保護(hù)優(yōu)化配置方案，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置方案一般采用雙重化優(yōu)化配置的方法，這兩個(gè)系統(tǒng)可以一起運(yùn)轉(zhuǎn)，相輔相成，其也可以單獨(dú)運(yùn)行。這兩者配置沒有任何區(qū)別，所采用的工作原理也近乎相同，其操作簡(jiǎn)單、分析全面，同時(shí)也是全面保護(hù)配置方案的基礎(chǔ)依據(jù)。雖然數(shù)字化保護(hù)優(yōu)化配置有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確迅速地分析問題以及達(dá)到信息共享，但是其中也存在很多缺點(diǎn)。經(jīng)過多次的技術(shù)改進(jìn)，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置已經(jīng)完成了多個(gè)方案進(jìn)行共同使用的目的，與常規(guī)性保護(hù)優(yōu)化配置方案比較，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、易操作，裝置設(shè)備也較為簡(jiǎn)單，但其對(duì)操作技能有更高的要求，所以，在實(shí)際操作中應(yīng)該選取高技能、高水平的專業(yè)操作人員。

3.2 110kV特殊值和35kV、10kV饋線保護(hù)優(yōu)化配置

110kV電壓是目前我國(guó)許多變電站的額定工作電壓，所以在配置保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)該時(shí)刻注意，在各個(gè)工作環(huán)節(jié)中重視額定電壓的配置，不能忽視其對(duì)額定電壓的作用。這個(gè)工作環(huán)節(jié)與常規(guī)互感器的使用情況一樣，其主要根據(jù)確定的目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化配置，值得一提的是數(shù)字化繼電保護(hù)優(yōu)化裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)，而且還能夠達(dá)到額定工作電壓的要求。對(duì)于額定電壓（11kV）的保護(hù)，應(yīng)該根據(jù)不同的地方，對(duì)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具體情況，確定恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)優(yōu)化配置方案。在數(shù)字化變電站保護(hù)優(yōu)化配置中饋線有著不可或缺的作用以及地位，是非常重要的環(huán)節(jié)，因此，在設(shè)計(jì)保護(hù)優(yōu)化裝置時(shí)應(yīng)該對(duì)饋線進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，制定合理的方案，進(jìn)而確保繼電設(shè)備的正常運(yùn)行；對(duì)于10kV、35kV饋線的問題，其中存在著不同和相同之處，所以對(duì)待不同問題應(yīng)該有所區(qū)分。母線電壓要求分段并列運(yùn)行，而分段進(jìn)行主要采用智能電壓變換單元來完成，并實(shí)現(xiàn)最終運(yùn)行時(shí)的數(shù)字變換功能，進(jìn)而提高變電站的工作效率，確保變電站的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

在數(shù)字化不斷發(fā)展的環(huán)境中，變電站對(duì)數(shù)字化的應(yīng)用也較為廣泛，對(duì)變電站繼電設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，是社會(huì)發(fā)展的需求，也是新時(shí)代背景下，變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，能夠有效提高繼電保護(hù)措施，還能提升變電站的工作效率，提升變電站的經(jīng)濟(jì)效益，為變電站的安全運(yùn)行提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟祥輝.繼電保護(hù)在數(shù)字化變電站的優(yōu)化配置研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（35）.

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[3] 張春蘭.簡(jiǎn)述數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置[J].通訊世界，2013，（12）.

作者簡(jiǎn)介：左晨（1987-），男，浙江金華人，國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。endprint

摘要：為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化裝置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)。從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。文章主要就數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置進(jìn)行分析和研究，以期為相關(guān)人士提供相關(guān)的參考資料。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；繼電保護(hù)；優(yōu)化裝置；供電系統(tǒng)；電力故障

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）30-0126-02

在數(shù)字化變電站迅猛大發(fā)展背景下，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置顯得尤為重要。在供電系統(tǒng)中應(yīng)該采取積極有效的保護(hù)措施，以避免故障產(chǎn)生的可能性，同時(shí)為故障產(chǎn)生時(shí)的及時(shí)救援打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證電力系統(tǒng)的安全可靠性。為了能夠維持國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)變電站數(shù)字繼電保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的要求，也是變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化配置，是現(xiàn)階段比較有效的一種措施，從我國(guó)發(fā)展的形式來看，優(yōu)化配置數(shù)字化變電站繼電保護(hù)工作已經(jīng)取得了初步的成果。

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站是應(yīng)用IEC61850進(jìn)行建模和通信的變電站，數(shù)字化變電站體現(xiàn)在過程層設(shè)備的數(shù)字化、整個(gè)站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化以及開關(guān)設(shè)備的智能化實(shí)現(xiàn)。

1.1 智能化的一次設(shè)備

一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路經(jīng)過重新設(shè)計(jì)、采樣微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，使原來要通過二次采樣電纜輸入的電壓電流信號(hào)，通過電子式互感器取代傳統(tǒng)互感器的方式，原來開關(guān)位置、閉鎖信號(hào)和保護(hù)、測(cè)控的跳合閘命令等原來用二次電纜傳輸?shù)男盘?hào)量，都通過集成智能化一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程器件代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電式數(shù)字量和光纖網(wǎng)絡(luò)代替。

1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無(wú)功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

1.3 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)

變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無(wú)紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)配置分析

2.1 繼電保護(hù)的GOOSE需求分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有4個(gè)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。其中選擇性和靈敏性與繼電保護(hù)系統(tǒng)（包括量測(cè)和保護(hù)通信）相關(guān)，GOOSE主要影響繼電保護(hù)的速動(dòng)性和可靠性。在相同的一次、二次設(shè)備條件下，與傳統(tǒng)保護(hù)接點(diǎn)直接跳閘方式相比，繼電保護(hù)采用GOOSE報(bào)文經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)信給智能操作箱的方式增加了中間環(huán)節(jié)，保護(hù)總動(dòng)作時(shí)間有所延長(zhǎng)，關(guān)鍵在于這段延時(shí)能否穩(wěn)定地控制在一定的時(shí)間范圍內(nèi)。采用GOOSE后，繼電保護(hù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸跳閘和相互之間的啟動(dòng)閉鎖信號(hào)。與傳統(tǒng)回路方式相比，可靠性主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的可靠性和運(yùn)行檢修及擴(kuò)建的安全性上。

2.2 分布式保護(hù)和控制

2.3 電子式互感器接入保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化配置的分析

3.1 數(shù)字化集成保護(hù)優(yōu)化配置

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)優(yōu)化技術(shù)也不斷更新，而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置在IEC61850、數(shù)字化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，使之能夠符合變電站信息共享以及互相操作的目的，從而能夠全面保護(hù)變電站；而系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置也是在這個(gè)基礎(chǔ)上形成的一種保護(hù)優(yōu)化配置方案，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置方案一般采用雙重化優(yōu)化配置的方法，這兩個(gè)系統(tǒng)可以一起運(yùn)轉(zhuǎn)，相輔相成，其也可以單獨(dú)運(yùn)行。這兩者配置沒有任何區(qū)別，所采用的工作原理也近乎相同，其操作簡(jiǎn)單、分析全面，同時(shí)也是全面保護(hù)配置方案的基礎(chǔ)依據(jù)。雖然數(shù)字化保護(hù)優(yōu)化配置有許多優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確迅速地分析問題以及達(dá)到信息共享，但是其中也存在很多缺點(diǎn)。經(jīng)過多次的技術(shù)改進(jìn)，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化配置已經(jīng)完成了多個(gè)方案進(jìn)行共同使用的目的，與常規(guī)性保護(hù)優(yōu)化配置方案比較，系統(tǒng)性保護(hù)優(yōu)化裝置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、易操作，裝置設(shè)備也較為簡(jiǎn)單，但其對(duì)操作技能有更高的要求，所以，在實(shí)際操作中應(yīng)該選取高技能、高水平的專業(yè)操作人員。

3.2 110kV特殊值和35kV、10kV饋線保護(hù)優(yōu)化配置

110kV電壓是目前我國(guó)許多變電站的額定工作電壓，所以在配置保護(hù)方案時(shí)，應(yīng)該時(shí)刻注意，在各個(gè)工作環(huán)節(jié)中重視額定電壓的配置，不能忽視其對(duì)額定電壓的作用。這個(gè)工作環(huán)節(jié)與常規(guī)互感器的使用情況一樣，其主要根據(jù)確定的目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化配置，值得一提的是數(shù)字化繼電保護(hù)優(yōu)化裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護(hù)，而且還能夠達(dá)到額定工作電壓的要求。對(duì)于額定電壓（11kV）的保護(hù)，應(yīng)該根據(jù)不同的地方，對(duì)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)備、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具體情況，確定恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)優(yōu)化配置方案。在數(shù)字化變電站保護(hù)優(yōu)化配置中饋線有著不可或缺的作用以及地位，是非常重要的環(huán)節(jié)，因此，在設(shè)計(jì)保護(hù)優(yōu)化裝置時(shí)應(yīng)該對(duì)饋線進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，制定合理的方案，進(jìn)而確保繼電設(shè)備的正常運(yùn)行；對(duì)于10kV、35kV饋線的問題，其中存在著不同和相同之處，所以對(duì)待不同問題應(yīng)該有所區(qū)分。母線電壓要求分段并列運(yùn)行，而分段進(jìn)行主要采用智能電壓變換單元來完成，并實(shí)現(xiàn)最終運(yùn)行時(shí)的數(shù)字變換功能，進(jìn)而提高變電站的工作效率，確保變電站的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

在數(shù)字化不斷發(fā)展的環(huán)境中，變電站對(duì)數(shù)字化的應(yīng)用也較為廣泛，對(duì)變電站繼電設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，是社會(huì)發(fā)展的需求，也是新時(shí)代背景下，變電站發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化配置，能夠有效提高繼電保護(hù)措施，還能提升變電站的工作效率，提升變電站的經(jīng)濟(jì)效益，為變電站的安全運(yùn)行提供可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：左晨（1987-），男，浙江金華人，國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。endprint