摘要：在改革开放以来，我国经济实力突飞猛进，社会建设日益完善，在各行各业迅猛发展的同时，却对电力系统提出了更高的要求，为了能够满足日益增长的社会需求，供电企业应当紧抓机遇，化挑战为自身发展动力，以提高电力系统运行稳定性和效率为工作目标，提高变电站安全工作力度。500kV智能变电站是现代化技术与变电系统结合的良好体现，也是为社会输送电力能源的重要保障，所以针对于其安全性能则应当提高重视程度，本文针对500kV智能变电站继电保护配置方案进行分析，以供参考。
关键词：智能变电站；继电保护；配置方案
引言：随着社会的进步以及人们生活水平的提高，电力在当下时代已经成为不可或缺的能源，无论是社会各界进行生产，或是人们日常生活，其中的电器设备、灯管照明等对于电力资源的需求日益提高，与此同时，智能变电站的建设日益增多，为了能够提高智能电网运行的效率和质量，首要目标则是优化继电保护设备，通过对故障的预警和防范，为智能变电站的工作带来保障，从而实现对社会输送稳定的电力资源。
一、500kV智能变电站
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。500kV智能变电站是目前社会需求下的产物，具有资源配置效率高的特点，其与传统变电站的区别有以下：1、结构，传统变电站具有网络结构，特点不明显，一次与二次设备之间均采用电缆的硬接点、后台的通信方式用以采集和传输信息，而500kV智能变电站每个设备之间都融合到了网络结构，各层均使用网络方式采集和传输信息，从而提高了信息的共享能力，为电网智能化奠定了基础。2、二次设备的布置方式，传统变电站的微机保护将交流的输入组件、A/D转换组件、保护逻辑CPU、开入/开出等组件集成到一起，而500kV智能变电站对一次设备和二次设备重新进行定位，将保护装置交流的出入组件与A/D转换组件结合成为一个合并单元，并将其放在就地的TA和TV周围。3、保护接口，传统变电站在目前仍然仅支持5A或者100V类模拟量接口，而500kV智能变电站的保护接口不仅能够支持点对点模式，也支持GOOSE模式下SV和GOOSE模式下接口。
二、500kV智能变电站继电保护配置
智能变电站所采用的“二层三网”架构体系能够极大程度的保障当前一次和二次系统的连续性，对电网稳定性的提高效果明显，其中不同在于500kV智能变电站使用的是光缆而非电缆，数字光信号代替了传统的电信号，所以在500kV智能变电站的继电保护装置应当在传统基础上进行改良，对系统中的每一个元件配置多阶段的配合后备保护措施以及快速跳闸主保护措施的同时，针对变电站的特点进行继电保护配置优化。针对500kV智能变电站变电站的继电保护措施大致对以下两个层面进行：1、变电站层，在500kV智能变电站当中，继电保护配置中的变电站层主要采用以自适应和在线实时自整定技术为核心的集中式后备保护，此种方式不仅具备广域保护的接口，从而能够实现广域保护功能，并且可以为变电站和临近变电站提供后备保护措施。2、过程层，在对500kV智能变电站过程层进行配置过程中，需要根据变电站的一次设备实际情况进行分析，如果变电站的一次设备属于最新的智能化设备，则过程层保护则应当设置在设备的内部，而如果一次设备是由传统设备进行改造而来，则需要将保护配置于汇控柜中。
三、500kV智能变电站继电保护的硬件配置
相比于传统继电保护配置，应用于500kV智能变电站的配置则明显突破传统设备的局限性，更加具有科技化和现代化特点，并且继电保护与计算机技术的结合，极大程度的提高了保护装置配置的效率，其配置大致有以下部分组成。
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（一）数字核心部件
500kV智能变电站继电保护的数字核心部件大致可以定义为特殊的微型计算机，所以其部件与普通计算机部件基本相同，包括存储器、中央处理器和控制电路等部分，但相比于计算机来说，500kV智能变电站继电保护的数字核心部件运行更加简单，通过数据、地址和控制构成一个系统，然后数字核心部件的内部设计一个固定程序来运行接口部件，从而实现保护功能。
（二）模拟量输入接口部件
电力系统当中常常由于外部因素和人为因素产生故障，而对故障进行判断时，继电保护并不是以实际的基本电量作为依据，而是依靠模拟电量，其意义在于基本电量必然存在差异，固定值难以确定。继电保护的模拟量输入接口的作用在于将电力传感器输入的模拟电量正确的转换为离散的数字量，从而提供给数字核心部件进行处理。
（三）开关量输入接口部件
在电力系统当中，开关是基本功能，也是实现对系统进行操作的重要功能，开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括摇信采集和遥控输出。数字电路在正常运作的情况下，开关性质只有1和0两种状态，而电力系统的开关则与其不同，是指触电的接通和断开，比如在断路器当中，开关是指合闸和分闸状态以及遥控信号的有无状态。在500kV智能变电站的继电保护中，开关量输入部件主要用以缺量开关量的状态，并根据其结果采取一定的应对措施，保护内外电气隔离，从而达到保证安全的效果。
（四）人机对话接口部件
人机接口是继电保护配置和使用者之间用以沟通的桥梁，主要依靠简易键盘、显示屏、指示灯、打印机接口、调试通信接口等设备，从而能够使得工作人员对继电保护设备进行操作、调试和信息反馈。继电保护的人工操作主要针对于整定值和控制命令的输入，信息反馈则包括设备的故障情况以及运行状态。
（五）外部通信接口部件
外部通信接口部件主要用以提高与计算机局域通信网络以及远程通信网络的信息通道。以通信接口进行划分，外部通信接口可以分成两类，其中有为了实现特殊保护功能的专用通信接口，以及通用计算机网络接口，此类接口则能够与500kV智能变电站以及电力系统整体的计算机进行连接，从而提高管理工作效率，实现数据共享和远程操作等功能。
四、500kV智能变电站继电保护任务
500kV智能变电站与其他变电站的继电保护任务基本相同，都是为了能够预知故障并作出反馈，比如在电压降低或升高、电流变化和温度等出现非正常运行而超过继电保护的限额时，继电保护则能够及时了解状况，在整定时间内实施跳闸指令将故障切除，或是对外界发出警报，从而能够提高维修工作效率，避免由于故障导致的电力系统出现崩溃，造成用户断电和供电企业的经济损失。根据不同的分类标准，继电保护任务大致可以分为以下：1、保护对象，继电保护的任务主要由输电线路和主设备保护两部分，其中主设备包括发电机、变压器、母线、电抗器和电容器等。2、保护功能，500kV智能变电站在工作当中出现故障的因素具有多样性，或是由于内部元件损坏，或是由于电力输送过程中过电流或负荷电力等情况，都需要按照不同功能设置继电保护系统，包括主保护、后备保护、过电流保护等等。3、装置结构，以装置结构所区分的继电保护当中包括数字保护、信号保护、计算保护等类别，而如果以大类进行划分，则可以分为模拟式保护和数字式保护。
结语：500kV智能变电站包含了大量现代化技术的应用以及先进设备的布置，对于整个电力系统具有举足轻重的作用，所以为了能够提高其运行过程中的安全保护能力，则需要针对实际情况进行分析，采取有效的继电保护装置，才能完善系统的整体建设，为社会提供优质的服务。
参考文献：
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[2]汤鹏 . 500kV智能变电站继电保护配置设计方案的研究[J]. 电子测试, 2017.
[3]张婷, 王志刚. 500kV智能变电站继电保护配置设计方案分析[J]. 内蒙古电力技术, 2013, 31(5):111-114.
论文作者:古泳康
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
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