摘要：继电保护系统是110Kv智能变电站的重要组成部分，在变电站相关电气设施发生故障或是运行状态不正常的情况下，继电保护系统能够针对这些问题的发生做出快速反应，保障其他无故障电气设施的正常运转，并控制断路器切断有故障的电气设施，将电气设施的故障影响范围降到最低程度，从而有效地保证智能变电站的安全高效运行。因此，对110Kv智能变电站继电保护系统进行合理设计具有重要的研究意义和实用价值。
关键词：智能变电站；继电保护；检测监控
引言
智能变电站具有有效进行能量平衡转变、分布式控制以及用户交互式体验等功能，因其具有智能、高效、节能、环保等特点而逐步得到广泛应用。智能变电站在运行过程中发生异常情况是不可避免的，且由于电力系统是由多个元器件经复杂规则整合组成的，一旦某个元器件出现故障，将影响到整个电力系统的运行。采用继电保护可以在某元器件发生故障时快速切断故障器件，使故障对电力系统的影响大幅度降低。因此继电保护是智能变电站中最为重要的一环。国外的继电保护研究开始于20世纪70年代，以美国、德国、日本为首的国家在继电保护领域大有建树，如德国西门子公司早在20世纪80年代投入了第一套变电站自动化系统，随后相继研发了ABB、GE的产品。1984年，原华北电力学院研制出输电线微机保护装置，为国内的继电保护提供了新的思路。继电保护设备的正常运转关系着智能变电站的稳定运行，因此确保继电保护技术的可靠性和有效性是关键。
1智能变电站概述
智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
当在变电站过程层网络通信时采用GOOSE和SV传输技术，网络结构的准确性对于确保继电保护的及时性和可靠性至关重要。根据IEC61580标准，智能变电站网络由三层构成，站控层、间隔层和过程层。站控层网络位于站控制层和间隔层之间，过程层网络位于过程层和间隔层之间。“三层两网”结构。（1）处理层主要完成采集和执行，由智能设备、智能终端和智能组件等组成。（2）间隔层是辅助设备层，由继电保护装置、测控装置等组成。（3）站控层主要完成测控，由自动化系统、控制系统、通信系统等组成。
2继电保护系统整体功能要求
在对继电保护系统进行设计时必须遵循以下原则：（１）基于电气设施故障特点配置继电保护系统。根据110Kv智能变电站的网络化特征，继电保护系统也必须具备这一特点，能够实时采集电气设施的相关数据并对其运行状态进行监控，再根据所搜集的数据和监控的运行状态来判断所发生故障的电气设施及其位置，进而对故障情况进行迅速处置。（２）基于继电保护对象的电压和重要等级进行设计。针对智能变电站中电压等级在110Kv以上的线路，需要继电保护系统同时具有主保护和备用保护相结合的功能。通过主保护设备可实现无延时跳闸，对故障部分迅速切断，由继电保护系统对电压等级较低的线路实现后备保护功能。除此之外，当所发生故障部分的继电保护装置不能正常运行时，其相邻的继电保护装置可实现延时跳闸，对该故障部分进行切断。（３）基于变电站的正常运行需求简化系统二次回路。继电保护装置和二次系统是整个继电保护系统的重要组成部分，二次回路具有保证继电保护装置正确进行保护动作的功能，同变电站安全生产息息相关。若继电保护系统的二次回路十分复杂，则继电保护装置将不能够及时对故障部分进行检测并作出相应保护，因此在满足变电站正常运行需求的基础上，尽量简化系统二次回路的接线。（４）避免相邻电气设施保护出现死区。需要通过合理配置电流互感器绕组和继电保护装置等手段，以避免变电站中相邻电气设施继电保护死区情况的发生。
3110kV智能变电站继电保护的设计与应用
3.1制定严格的二次回路隐患排查制度
检查人员在开展检查的过程中，应该严格按照检查制度的要求来开展工作，保证各种隐患排查工作可以真正做到位，并认真做好工作人员工作情况的考核，提升工作人员的工作责任心，能够更加及时发现各种问题。在隐患排查的过程中，可以采用更加多元化的方法。针对变电站继电保护二次回路中的各种安全问题，应该引起足够的重视，采取更加多样化的工作方法，对其存在的各种问题进行逐一的排查，保证排查工作开展的及时性和准确性。由于继电保护二次回路运行环境的情况差异很大，导致其出现的安全隐患问题种类差别很大。为了保证电网的稳定运行，就需要合理对隐患排查方法进行选择。排除法在开展检修中的应用相对比较多，其可以对可能发生的故障进行逐一的排查，更加及时、准确定位故障发生的位置，并及时进行排除，保证其可以正常运行。在开展问题排查的过程中，应该认真结合实际的环境情况，对设备的各个部分都应该认真、仔细进行排查，及时将其中的问题暴露出来，并按照要求对这些问题进行解决。
3.2智能终端调试，逐一信号测试
随着自动化发展的不断深入，110kV变电站继电保护智能化水平不断提升，尤其是网络状态监测系统已经基本实现了全自动、全周期监测。110kV变电站继电保护装置调试时，首先对110kV变电站继电保护网络状态监测系统性能进行测试，检查过程层和站控层是否能够正常收发报文，对存在问题的应第一时间整改；其次，要做好GOOSE、SV网络状态调试，测试网络状态监测系统是否能够正常采集和监测网络状态信息，能通过网络实现装置电流电压的采样等，及时优化和更换不达标的模块，从根本上改善网络状态监测效果；最后，要进行告警功能调试，检查告警信号是否能够真实反映网络状态问题，对错误接线、错误报文等进行整改。
3.3110Kv高压侧线路保护
110Kv高压侧线路保护综合了数据采集、故障监测、保护跳闸等速动保护功能，并且各条线路都具有独自一面屏。此外，将具备单相、三相、综合和特殊重合闸保护功能的装置也安装到110Kv高压侧线路中。保护设备利用SV网络进行数据采集工作，并且数据信息可实现GOOSE点对点传输功能；利用GOOSE通信网络可实现跨间隔信息传输，在各条回路都配备１台合并单元并具有智能终端的综合保护设备，将其安装在本间隔所配置的就地智能控制柜中。下图1为智能变电站110Kv高压侧线路保护设计示意图。线路保护的配置工作方式为：（1）具有发送GOOSE命令的功能；（2）MU通过GOOSE传输信息至间隔层；（3）接收各间隔采样信息。
图1 智能变电站110Kv高压侧线路保护设计示意图
结语
继电保护系统是110Kv智能变电站的重要组成部分，关系到智能变电站能否正常运行。根据110Kv智能变电站具体特点进行继电保护系统的设计，对于智能变电站实现安全高效运行具有重要的研究意义和实用价值。
参考文献
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