(水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院 830000)
摘要:在我国电力建设不断进步的形势下，我国的数字化的变电技术也随之有了长足的进步。然而在变电站进行工作的过程中，难免会遇到一些安全隐患，因此需要用到一些保护设备，以免提升变电设备工作的稳定性，降低其维护的周期。本文笔者将从我国电力建设的基本现状出发，对于数字化变电站的系统保护装置的设计进行一定的探讨，以供广大同僚参考交流使用。
关键词:数字化变电站，系统保护，装置设计
一、前言
随着变电站规模以及应用范围的不断扩大，越来越多的变电站需要用到变电站的保护设备，因此变电站的功能也逐渐趋于成熟，在当今的电力建设的形势下，笔者将提出一种新型的系统保护设备，这种保护设备不仅仅可以对于变电站收集到的数据进行分析以及处理，还能够实现数据的共享，以下将对于次变电站的系统保护装置进行设计探讨。
二、概述数字化变电站的系统保护装置
随着计算机以及网络技术逐渐深入人心，传统的采用自动化技术来实现变电的模式已经不能够适应当今形势的需要，而是需要对于数字化的变电技术进行分析，进而提出相应的变电设备的设计分析，数字化变电站与传统的变电站最大的区别就是数字化的变电站能够以一次以及二次系统作为基础，对于变电站采集的数据包括各种物理数据以及信息数据进行统一的分析，并且在进行分析之后，还能够通过网络这个平台加以发布，即进行数据的共享过程。并且，在进行数据共享时，还能够同时保证信息源的稳定性，实现变电站的安全可靠的工作，以及维持系统变电的效率。
对于传统的自动化的变电设备进行研究可以发现，传统的变电设备无论是在操作上，还是在维持传感器的正常工作等方面，所起到的作用都是极其有限的。而数字化变电站可以在最大限度上解决传感器在工作上出现的信息饱和的状况，对于数据进行统一的建模分析处理，实现较高的信息以及信号传递的效率，从这个角度上来看，数字化的变电设备可以实现较高的信息传递的速率，并且能够为整个电网的运行带来更高的稳定性。
通过分析当前国内外对于变电设备的研究现状可以发现，我国的电力专家主要对于间隔层设备以及过程层设备的研究较为丰富，对于数字化的设备研究明显显得远远不足，因此，为了实现对于数字化变电系统的构建，需要从根本上加以分析，对于变电设备中的二次设备的框架进行拆分，分析其如何在变电设备进行工作的过程中实现数据的共享以及统一，并且实现网络的进一步的优化，提升变电设备中数据流传输的稳定性。
三、数字化变电站的系统保护装置设计
对于数字化变电站的系统保护装置进行设计，从而提升变电站工作的稳定性，是长期以来我国电力建设中的重点问题，以下将从变电站工作的几个角度出发，探讨在进行数字化变电站的系统保护装置进行设计时的技术要点。
（1）系统设计
实现对于数字化变电站的系统保护，首先需要对于数字化变电站的工作系统进行分析，并且对于其中数字信息进行工作的模式进行讨论，数字化变电站不但可以利用以太网的覆盖优势，对于过程中所出现的一切数据进行共享操作。并且，还可以通过分散的网络对于数据进行分析，然而，在进行分散网络的构建过程中，对于在分散网络中的各个功能的模块，都必须连人以太网的工作环境中。这样，便可以保证数据传输的过程中不至于出现交错以及混乱，但是，同时，这样也会造成以太网中的数据繁琐，给网络设备的工作以及维护造成了一定的困难。不仅如此，在这种网络互联系统中，数据流的传输的稳定性将会得到怀疑，给整个网络环境的配置带来相当大的阻碍。
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因此，对于数字化变电站的系统保护装置进行设计的原理就可以由此出发，在进行新的数据网络构建的同时，既保留原来的数据共享的模式，同时不至于影响网络设备的整合，通过将各种不同的网络设备进行互联，实现功能的组合，并且在其中设置一定的间隔层，既可以实现对于数据的保护。这种进行系统保护的工作模式的原理其实并不难，它主要是应用了数据流的传输原理，将各种具有多种功能的模块整合到一个功能模块中去，从而实现了集进线，以及变压功能于一体的数据保护流程，从而保证整个网络框架在进行构建的过程中不至于出现安全隐患以及数据传输的错误。
（2）对于数据流传输模式的分析
数据流在数字化变电站的整体设计中，无疑是一个重要的概念，大体上，它是指数据传输过程中的数据总称，这种数据既可以来源于智能单元，也可以来源于合并单元。一般而言，需要过程设备对于这些功能模块中的数据进行采集，同时，实现数据流的分析过程，一般来说，数据流的来源可以分成两个部分，一个部分是来源于电子式电流互感器，另一部分则是来源于电压式电流互感器，这两种互感器在进行数据传输以及采集时，通过采用一定的通道信息，并且加以分析，或者利用光纤来实现数据的传输，进而对于数据进行下一步的保护工作。
在进行对于数据流的保护过程时，通过专门的间隔系统对于数据进行录入，之后还需要对于其它模块的数据进行分析，同时，对于数据流进行预操作过程也是不可缺少的，进行数据的汇总工作需要你用到保护测控模块的在系统内部的动作命令。系统保护的动作命令主要根据信息处理过程的不同分成保护命令，解锁命令，监控命令等等。
（3）总体的保护功能设计
对于系统总体的保护功能的设计主要分成对于一次系统以及二次系统的保护功能，同时新增了对于系统的差动保护设计，传统的系统保护设计由于将对于一次设备的主保护作为系统保护的关键，而忽视了对于系统保护装置的设计，因此，其保护性能也是非常不足的。对于系统进行一次保护设备的设计主要包括对于变压器进行设计，以及对于系统的母线进行保护设计。对于系统中的反馈系统的保护设计来说，采用过流保护也是不可缺少的。
新增的差动保护装置主要是在基于传统的对于数据流的保护设计上，增加了对于设备的故障保护，故障保护的原理主要是基于被保护的元器件在发生故障时，其两端的电气量会随之发生一定的变化，采用一定的电气设备对于电气含量进行检测并可以判断系统是否出现故障，差动保护在当前对于数字化的变电设备中的系统保护的应用是极为广泛的，实际上，差动保护装置在对于故障进行及时的检测方面，所具有的优势是极其明显的，可以在故障发生的第一时间之内就进行系统的维护。同时，在另外一个方面，差动保护摆脱了传统的受电压决定的保护的局限性，实现一次保护。
从差动保护的配置原理上来看，差动保护的原理基于对动作信号的保护原出发，在提升数据传输效率的同时，建立了一整套的数据共享的模式，对于整体的变电站的工作系统来说，其保护作用是相当明显的。系统不仅仅是指整个电力工作系统，同时也可以是工作系统中的一个细小的单元，或者是一小段线路的间隔，差动保护装置通过对于数据进行可靠的传输，大大提升了系统工作的效率。
四、结束语
综上所述，通过对于数字化变电站的系统保护装置的设计进行探讨，并对于各种保护原理进行深入的阐释，不仅可以在很大程度上提升电力系统工作的稳定性，还可以减轻电网运行的压力。
参考文献
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论文作者:李亮
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/23
标签：变电站论文; 系统论文; 数据论文; 设备论文; 数据流论文; 工作论文; 保护装置论文; 《电力设备》2016年第2期论文;