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摘要：随着智能变电站的大范围推广应用，电子式互感器、合并单元、智能终端等新设备广泛应用于智能变电站建设中。目前，智能化继电保护设备的布置方式由二次小室集中布置逐步向采用预制舱和户外柜等就地化方式过渡，就地化、小型化继电保护装置及二次设备就地化实施方案已在研究之中，新技术、新设备的应用也给建设、调试、运维及检修工作提出了新要求，智能变电站发展面临新的挑战，本文结合智能变电站继电保护存在的问题，提出一种新的就地化继电保护技术方案，以促进变电站继电保护系统保护可靠性与整体经济效益提升。
关键词：智能变电站；就地化；继电保护；技术方案
1继电保护就地化配置方案整体配置原则分析
第一，继电保护就地化必须坚持继电保护的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的“四性”基本要求，继电保护就地化应总结前十年智能变电站继电保护运行经验的基础上，着重解决前期智能变电站中继电保护采样环节复杂、数据可靠性降低、智能终端导致的保护动作时间增长等问题，进一步提高继电保护的可靠性和速动性。第二，继电保护就地化要求“小型化、标准化、无防护安装”：采用紧凑化的结构，减小装置尺寸，贴近被保护设备安装；要求适应复杂电磁环境及各种恶劣气候的影响，并可以进行无防护户外安装。继电保护装置采用标准化接口，实现与一次设备间的即插即用，可实现间隔二次设备模块化集成、工厂化预制、更换式检修。第三，继电保护就地化方案仍按照断路器设置间隔保护单元，如图1。间隔保护单元采用物理集成、逻辑独立的方式实现线路保护、母线保护和主变保护等功能，并上送模拟量和状态量信息至过程层网络。间隔保护单元贴近一次设备安装，采用直接采样和直接跳闸的方式，减少数据采集和跳闸输出的中间环节，缩短电气连接距离。
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图1继电保护就地化配置方案
2智能变电站就地化继电保护技术方案分析
2.1跨间隔设备就地化保护技术方案
智能变电站就地化继电保护技术方案设计中，一般对单间隔保护采用就地化无防护安装方式，以采样值点对点直接采样方法，在保护装置内部插值以实现系统保护的数据同步支持，减少对外部及网络的依赖性，保证采样可靠性。而跨间隔保护设置中，需要结合工程情况进行“主机+子机”或无主环网模式进行设计应用。
2.1.1跨间隔“主机+子机”模式
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图2“主机＋子机”模式方案总体架构
跨间隔保护的“主机+子机”保护模式是通过保护子机进行电缆跳合闸控制。这种保护模式中所涉及的开关设备数量较多，而且在小室内布置的模式下，保护主机和一次开关设备之间仍有一定的位置距离，可以通过保护子机实现电缆跳合闸动作控制，并在一次设备智能化技术成熟条件下，跨间隔保护中“主机+子机”的保护模式下，可以采用通用面向变电站时间对象跳闸方式进行保护控制。需要注意的是，跨间隔保护的“主机+子机”保护模式，在采用电子式互感器的新建智能变电站继电保护设计中适用性尤为突出，同时对采用电子互感器的智能变电站继电保护就地化改造工程，也具有相应的适用性。例如：图2即为跨间隔保护采用“主机+子机”保护模式的智能变电站就地化继电保护方案结构示意图。该方案具有较强的兼容性，但是，并未完全实现二次设备就地化目的，未能完全达到“即插即用”保护效果，如果主机与子机之间采用网络连接，则会对交换机性能产生依赖。
2.1.2跨间隔无主环网模式
跨间隔无主环网保护模式下对室内设置保护主机不进行保护，这种技术方案在采用电子式互感器的新修智能变电站继电保护设计中尤为适用，通过单间隔采用就地化SV直采与电缆直跳方式、跨间隔采用无主环网保护模式，应用冗余双环网实现继电保护系统可靠性提升。在该技术方案中，跨间隔保护以分布式无主模式设计，而子机通过冗余双环网实现数据传输，对保护装置应用就地化无防护安装，以便于装置现场“即插即用”实现和互换需求满足；与此同时，该技术方案中保护子机设置为私有化，通过另外增设子机为公共信息提供支持，对线路保护以及测控装置、故障记录、站域保护、电子式互感器等设计，与“主机+子机”模式基本一致。
2.2元件保护
对元器件保护采用流水线自动检测技术在进行变电站继电保护系统元器件使用保护中，通过对监测装置的智能标签进行扫描检测，在获取装置信息基础上，利用流水线平台自动进行监测装置的定位并与标准化工位状态进行对比，在与检测系统标准接口模块实现自动对接条件下，实现监测装置的自动加载以及自动闭环、监测装置配置下载、虚端子验证、采样准确度检验等项目任务，并实现装置功能的仿真测验，生成检验报告与检测完成标签。根据该元器件保护技术方案的原理来看，其保护方案实现需要应用智能标签以及装置自动定位、站控层与过程层模型映射关系、装置功能仿真等技术，并在该技术方案基础上还能实现保护装置的入网检测与校验、现场更换检修等继电保护新模式，应用前景广阔。
2.3线路保护
对线路保护采用双端预制航插+无子机保护模式，该方案是建立在智能变电站一次设备标准化与成熟化以及网络技术成熟化条件基础上，在采用电子式互感器的新修智能变电站继电保护设计中适用性较为显著。其通过保护光纤采样与光纤跳闸、跨间隔保护就地化、无子机技术模式实现。在该技术方案中，智能变电站继电保护系统的一二次设备接口标准化以及保护设备接口简化设置、二次设备完全就地化布置是整个方案的优势，但同时也存在保护功能对网络依赖性较高，当前在变电站继电保护设计应用中技术难度较高等局限性。
3、结语
智能变电站采用无线就地化保护的方式极大地减少了变电站站控层与间隔层之间的接线，降低了变电站的建设成本。但是，变电站内各类设备多且设备的工作环境复杂，要实现无线就地保护，还需要进行大量研究。
参考文献：
[1]刘兴勇，吕昕昕，卢卓群，邹高凯，王涛.智能变电站即插即用就地化保护应用研究[J].科技风，2018（17）：182+191.
[2]朱萍，郭朝云，尹星，习雯.220kV智能变电站二次功能就地化纵向集成设计[J].电力勘测设计，2018（01）：59-63.
[3]习雯.220kV智能变电站二次设备的就地化设计研究[D].华北电力大学，2017.
作者简介：
陈月慧（1985.9-），性别：女；籍贯：贵州贵阳；民族：汉；学历：本科；单位：湖北省华网电力工程有限公司云南分公司。