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电力系统继电保护技术在智能变电站中的应用分析

发表时间：2021/5/24 来源：《基层建设》2020年第36期作者：郭永鑫1

[导读] 摘要：随着智能电网不断发展，变电站的智能化逐渐提高，应用智能变电站实现电力传输、变电已成为潮流。这对继电保护技术有了更高的要求。将继电保护技术应用在智能变电站，对提高其安全性、稳定性有重要价值。因此，需要加强对继电保护技术在智能变电站中的应用进行研究和分析，特别是变电站过程层、间隔层、站控层、远动、保护、测控等继电保护运行维护等技术的研究，提升智能变电站的保护功能，促使电力系统能够长期保持稳定的运

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        摘要：随着智能电网不断发展，变电站的智能化逐渐提高，应用智能变电站实现电力传输、变电已成为潮流。这对继电保护技术有了更高的要求。将继电保护技术应用在智能变电站，对提高其安全性、稳定性有重要价值。因此，需要加强对继电保护技术在智能变电站中的应用进行研究和分析，特别是变电站过程层、间隔层、站控层、远动、保护、测控等继电保护运行维护等技术的研究，提升智能变电站的保护功能，促使电力系统能够长期保持稳定的运行状态，促使我国电力行业可持续发展。
        关键词：电力系统；智能变电站；继电保护；技术
        1 导言
        在人们生活水平不断提升的情况下，人们对电能的需求也越来越高，这在一定程度上促进了电力系统的发展，逐渐将智能变电站应用于电网建设中。智能变电站继电保护系统能否安全、稳定、可靠地运行，会对整个电力系统的运行造成直接的影响，需要提高对智能变电站研究的重视程度，加强研究继电保护技术的应用，对实际电力系统发展具有良好的意义。
        2 智能变电站概述
        在智能变电站中应用了数字化技术和自动化技术，能够实现信息数据的高效化采集，是我国智能电网建设的重要环节。设备智能化、运行网络化与自动化、信息网络化和协议统一化得以有效实现，不仅能够降低工程造价，而且解决了传统电磁互感器引起的变电运行问题。过程层、间隔层和站控层是智能变电站的主要组成，应该保障其数据连接通道的通畅性，才能保障数据的同步传输。与传统变电站相比较而言，智能变电站在环保效果上更加优越，集成电子设备的能耗得到控制，充油式互感器也逐渐被电子式互感器取代。对于信息的采集与分析实现了自动化，对信息数据进行实施共享，能够增强系统之间的互动，增强电力系统的运行可靠性。
        3 电力系统中智能变电站继电保护技术
        3.1 智能变电站过程层继电保护技术
        3.1.1 线路继电保护技术。对于电力系统运行来说，线路继电保护工作的质量会对线路能否安全运行造成直接影响。加强对线路继电保护的重视程度，能够在一定程度上保证线路运行的稳定性。因此，在对电力系统中智能变电站线路进行继电保护的过程中，应该对变电站的实际情况进行监督和监控，了解变电站运行各个阶段的情况，及时通过智能监控系统发现故障问题并通过系统发出警报，相关人员及时处理故障问题，保证线路的稳定性。另外，智能变电站中线路保护一般采用线路纵连的保护装置实现保护作用，并通过线路纵连差动保护和纵连距离保护两种方式，实现继电保护。
        3.1.2 母线继电保护技术。针对智能变电站而言，母线继电保护主要是采用分布式设计，在每个装置间隔之间应用独立母线保护的方式实现继电保护。假如智能变电站为110KV，在进行母线继电保护设计的过程中，可以采用分段保护的方式，促使合并单元和保护单元之间的有效连接，并和智能终端相连接起来，应用网络技术进行系统信息交换和共享，从而实现数据收集、分析等功能，最终通过跳闸动作保护线路。
        3.1.3 变压器继电保护技术。智能变压器中应用变压器继电保护技术主要是对其中的相关元件进行保护。一般智能变压器的保护装置是采用分布式过程配置，在运行过程中，采用差动保护措施，进而在后备部分安装时应用集中方式，这样能够尽可能提升继电保护技术的保护效果。其中，非电量保护作为变压器继电保护的重点功能模块，在应用集中方式对变压器进行保护时，应该确保该保护部分能够单独安装，并能够和电缆、继电保护装置实现有效连接。这样就能够保证变压器在运行过程中不会受到环境的影响，实现非电量保护部分的自动切入，促使断路器产生跳闸命令，并通过光纤电缆传到网络线路中，实现整个变压器的差动保护，这样能够保证整体变压器系统保持跳闸状态，避免其他因素对线路运行造成干扰，确保变压器能够安全稳定的运行，还能保证线路的安全。

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        3.2 状态监测保护技术
        一般电力系统中智能变电站继电保护主要是不同设备在相应条件下能够对关键模拟量状态开展监测工作。在该监测工作过程中，能够应用不同方式实现数据信息的传输。在状态监测子系统中，能够对信息进行缓存处理，并对数据信息进行分析和整理，发现其中存在的问题和规律等，对变电站的运行状态进行评价。在实际应用该保护技术时，有以下几点问题需要加强关注。第一，要想将状态监测保护技术的价值发挥出来，就需要保证信息在传输过程中的安全性和稳定性，促使其能够传输到计算机系统中，在利用计算机技术对数据信息进行分析。第二，在通常情况下，智能变电站中采用的状态监测保护技术会采用不同装置实现信息传输，比如，测控装置信息传输方式和网络分析器装置信息传输方式等。为了提升实际信息传输的效果，可以将两种装置结合起来综合应用。第三，由于状态检修需要以数据信息为依据，而这些数据信息只有设备运行才能产生。因此，在进行数据信息传输过程中，针对信息突变的频率，要准确制定信息传输时间，并将其控制在合理标准范围内。假如信息突变频率较小，不需要设置传递时间；假如信息突变频率较大，而且数据变化较为显著，这时，就需要应用实时传递的方式实现信息传输。
        3.3 过流电限定保护技术
        在电力系统智能变电站运行时，经常会出现电流过载的情况，并在该情况的影响下，出现电力系统外部电路短路问题，假如电流超出负荷，那么，就会导致外部电路发生故障问题，而且还会出现跳闸的情况，对整个电力系统的稳定运行造成直接影响。因此，在智能变电站建设阶段，要充分考虑上述问题的存在，科学合理地采用过流电限定保护技术，从而保证变电站能够安全运行。假如出现了电流超负荷的情况，该保护技术能够立即向智能变电站终端系统发出警报，然后，系统就会根据警报信息采取自我保护措施，进而保证继电保护的安全性。
        3.4 正常情况下继电保护运行维护技术
        智能变电站在运行状态下采用的继电保护运行维护技术，是保证电力系统能够稳定运行的关键。继电保护运行维修技术一般由相关保护装置和系统所构成。其中，保护装置包括继电保护装置、报文分析装置、网络交换机等，系统主要是智能变电站监控系统。在具体应用该技术时，相关技术和管理人员应该加强巡视和管理，确保技术保护功能能够正常发挥。相关技术人员可以应用电子设备创建信息管理系统，利用信息技术实现运行信息收集和整理，当线路出现故障问题时，系统能够及时发出警报，相关维修要根据流程对故障问题进行处理。在处理故障的过程中，系统可以将故障问题通过参数、电子数据等方式存储在网络中，方便维修人员操作。另外，还需要严格根据IEC61850标准内容，全面检测继电保护装置，并将检测结果记录在网络终端中，维修人员可以利用网络交换机查询相关问题，提升维护的有效性，避免出现电力系统运行故障。
        4 结语
        智能变电站在当前电力行业的发展中起着关键作用，是促进我国电力建设朝着自动化与智能化方向发展的基础。在其运行过程中，应该加强继电保护技术的合理运用，增强变电站的运行安全性与稳定性，防止出现严重的故障问题。线路的继电保护、变压器的继电保护和过流电的继电保护，是当前工作的主要侧重点。在实践工作当中，应该选择合适的滤波算法，同时加强站内通信网络技术和EPON技术的融合应用，提升智能变电站继电保护的安全性、可靠性、实时性和同步性。
        参考文献:
        [1]张凯.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(16):6-7.
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        [3]尤松华,李东,吕鹏飞.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].电子技术与软件工程,2018(17):221.
        [4]罗成.分析电力系统中智能变电站继电保护技术[J].低碳世界,2017(33):83-84.