摘要：数字化变电站技术随着科技的快速发展不断推广运行，使变电站中继电保护技术存在的问题逐渐凸显出来。与此同时，变电站技术的数字化也为继电保护技术存在的问题提供了解决渠道。在数字化变电站中，采用经验充足且技术成熟的电子式互感器与过程层网络化工程，有利于研究继电保护的应用。本文主要对数字化变电站的继电保护适应性进行分析，详细介绍了数字化变电站中的过程层组网方案，重点研究继电保护对电子式互感器的适应性，并相应的提出了数字化变电站继电保护动态模拟测试方案，以确保数字化变电站中继电保护技术存在问题的解决。
关键词：数字化；变电站；继电保护；适应性；研究
随着社会主义经济的发展，人们对低压配电系统供电的各方面性能提出了更高的要求，基于信息技术的发展，继电保护装置逐渐被广泛的应用到数字变电站之中，而且取得了良好的效果。数字化变电站采用了先进的数字化传输以及处理技术，能够有效的提高变电站的可靠性，但是，通过对当前数字化变电继电保护装置的分析，其在应用的过程中存在着一系列的问题，致使无法满足当前继电保护装置的实际要求，进而也就无法满足当前电力系统运行的需求，如何解决这些问题成为当前电力企业所面临的一大挑战。
1 数字化变电站的概念
数字化变电站指的是将变电站在进行数据信息处理的时候，首先将模拟的信息与数字进行转换，同时还能够完成信息共享。数字变电站拥有着智能化的一次性设备和网络化的二次设备。因此变电站可以建立统一通信，并且能够实现结构的紧凑性和多层次分布应用。数字化变电站系统设计的时候满足结构的紧凑性、分层的分布化以及应用与采集的数字化，进而实现电力系统自动化的运营管理模式。
2 数字化变电站继电保护装置的主要特点
2.1 保护装置硬件的特点
数字化继电保护装置所采用的是微处理器，其构成为数字电路，且可选择接口增多，进而功能更加丰富，与此同时，数字化继电保护装置依靠电子式互感器进行数据的收集，所实现的是数字信息量，这就改变了传统继电保护装置依靠专门数据单元所进行的模拟数据量的采集方式，确保了信息量的安全性与可靠性。
2.2 保护装置接口的特点
数字变电站装置继电保护的时候其主要是依靠电子传感器进行相关的数字信息收集，其能够对所收集的信息进行相应的处理，然后将处理后的信息通过自身内部的光纤传输到低压端，进而再通过合并单元的转化将具备着正确格式的信息输出。此过程中由于其所采用的光纤传输模式为合并单元，这就大大的降低了模数转换工作量。
3 数字化变电站继电保护适应性分析
3.1 电子互感器适应性
由于数字变电站选用的电子互感器的类型其由于选取的功能不同，造成了选取的方式不同。而电子互感器的主要功能根据其具体的类型可以分为两个种类：一类为无源式电子互感器，另外一类是有源式电子互感器。而根据其具体的原理不一样，则可以分为基于Rogowski线圈原理电子互感器，基于光学原理的互感器，从不同的电子互感器得出不同的商家生产的型号也是不一样。由于厂商的差异性，造成了生产的型号差异性，更会导致后期维护和修理的时候必须也会存在着差异性。若互感器在量程存在着差异性，那么就要考虑其输出量的上限和下限是否存在着不同，否则就可能造成互感器出现穿心畸形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，若使用互感器进行量程测量，那么就需要预计其量程的输出范围，即使是同一量程也要考虑其差异，从而达到对继电保护器的妥善保护。所以，要想从根本上避免此种由量程所造成的影响，首先就需要在运行数字变电站之前，尽可能选取同一厂商的相同批次的产品。其次，在延时差异上，要想从根本上避免出现因为测量延时误差所造成的影响，对于数字变电站的继电保护装置进行量程测量，需要进行严格执行测量步骤，并且还要进行严格审查，尽可能减少误差，同时实现对相应保护装置延时补偿。
3.2 对过程层网络与电子式互感器动作实时性的适应性分析
与传统继电保护装置相比，采用过程组网方式继电保护装置的变电站动作时间要相对较长，而只有继电保护动作时间越短，那么其造成的制动面积也会越小，此时继电保护装置的稳定性也才越高。数字变电站进行继电保护装置产生动作时间的原因分析，首先需要对于保护装置的延时、电子互感器处理信息和网络延时进行分析。所以，要想实现当前数字化保护装置动作的实时性，就需要针对继电保护的算法进行改良、降低互感器处理信息所耗时间、优化过程层网络结构的设计等。
3.3 数字化变电站继电保护与电子式互感器的采样同步问题
在数字化变电站继电保护中，所应用的是网络设备与电子式互感器来实现对数据的传输与处理，在传输的过程中会出现延时的现象，加上网络设备与电子式互感器在使用方面存在着差异性，也会出现因传输数据时序上的差异所导致的采样不同步的问题。因此，针对在运用数字化变电站时所面临的这一重要问题，需要采取如下措施以实现采样同步：首先，要配置统一的外部时钟源；第二，合并单元插值计算；第三，以继电保护装置作为电子式互感器数据采集的同步源。
4 数字化变电站继电保护动态模拟测试方案
保护动作的可靠性、选择性、灵敏性及快速性是数字化保护测试的主要指标，在变电站内，由于同时应用多间隔、多类型的电子式互感器，使得相应的保护适应性有了新需求。与此同时，为有效加强电子式互感器与过程层网络各种异常情况的适应性，数字化保护装置的可靠性产生了更多的闭锁机制。所以，为保证保护装置工作的可靠，应对出现的闭锁机制实施相应且具有合理性的数字化保护测试，尽可能增加有效保护的时间。
根据数字化变电站电子式互感器和网络化的特点，实施具有针对性的数字化变电站继电保护动态模拟测试，可以确保数字化保护可靠的运行于网络系统中，该测试是系统级的网络化测试。在数字化变电站系统中，实施数字化变电站继电保护动态模拟测试可对该系统的整体功能及性能指标进行考核，判断其是否符合设计标准和实践要求。在特定的电网环境中，该测试方式也可对数字化保护的应用性能进行有效测试。该测试的方法主要包括：（1）模拟测试各种电气故障。（2）模拟测试电子式互感器和通信网络可能出现的异常。（3）模拟数字化变电站典型的系统和组网模式。（4）对特定电网系统，根据其实际情况进行数字化变电站系统的模拟。
5 总结
综上所述，基于信息技术的发展，数字化变电站继电保护适应性不断得以完善，在实际的应用中也逐渐发挥出自身的应有作用，从而为数字化变电站继电保护应用的普及奠定了基础。虽然当前关于数字化变电站继电保护的应用中依旧存在着一些问题，但是随着科学技术的发展，此类问题必将能得到一一解决，从而在实现数字化变电站继电保护的可靠性、安全性与适应性的同时，发挥出其最大的经济效益。
参考文献：
[1]罗柱，先伟.浅析数字化变电站的继电保护技术[J].科技天下，2010，5（08）：133-134.
[2]刘国伟.数字化变电站过程层组网技术的探讨[J].科技与生活，2011，24（10）：38-41.
论文作者:宋国珲,魏翔,张柏文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：变电站论文; 互感器论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 电子论文; 适应性论文; 继电论文; 《电力设备》2018年第33期论文;