摘要：随着我国社会现代化科技的不断发展，智能电网在现代电力系统中逐渐趋于有效发展，继电保护作为智能变电站重要发展因素在其发展中具有重要应用意义。本文主要以某220kV变电站为研究背景，对变电站继电保护配置方案进行相应研究，为相关继电保护系统建设提供一定的研究基础及技术支持。
关键词：智能变电站；继电保护；配置方案
现阶段，我国众多智能变电站试点工程已逐渐开展，各变电站主要是在现有常规变电站基础上实现对信息化及网络化技术的应用，一定程度上简化了继电保护配置，实现智能变电站的有效建设，因此智能变电站继电保护配置方案的研究作为智能变电站重要影响因素对继电保护系统工程合理完善性建设具有重要意义。
1. 220kV智能变电站设计方案
1.1变电站基本概况
某220kV智能变电站总面积约为2680平方米，该智能变电站的建设及应用对某市区整体电网发展具有重要发展意义。该变电站建设主变部分主要以1台三项三绕组变压器（容量180MVA）组成；220kV行双母线单分段接线，户外布置GIS设备。
1.2设计方式
首先在设计时需改变传统认知，在传统变电站设计基础上，智能变电站各设计人员应加强参与度，尽量在设计阶段实现对变电站配置工作程序的有效设计，如此可为变电站日后的调试及扩建提供一定的研究基础，智能变电站各运行维修人员可在现有设计及配置结果的基础上[1]，实现对站内配置图形的有效更改从而根据需求对其进行相关调整以实现日常运行维修，同时对于原有的集成商装置厂家参与程度可有效降低，各厂家在智能变电站系统集成及建设阶段其工作重点可放置于自身安装二次装置调试。
其次，智能变电站项目工程在建设过程中具有相对复杂性，因此各建设单位在进行流程应用及项目设计改进时需进行逐步发展，对于设计主导模式的完全性应用可操作性仍有待具体研究；一般而言，传统变电站二次设备主要采用交流模拟采样、出口继电器接点后通过电缆接线实现相关控制及应用配合，二次施工图设计过程中可绘制端子间连接图纸，现场调试维护时针对设计图纸通过相关接线端子实现回路检验；现阶段，随着现代智能化程度的不断发展，接线端子已逐渐被SV/GOOSE等网络传输数字信号所取代[2]，电缆连接也逐渐被光纤代替，同时在虚端子实施时采用CAD制图、EXCEL制表等方式改善了智能变电站二次回路设计相关问题。
2. 220kV智能变电站继电保护配置方案
2.1系统网络
本次研究中该智能变电站系统由高速以太网组成，体系结构为三层两网结构，其站控层、间隔层及过程层设备具有一定的独立性特征，网络结构站控层及过程层网络如下所述：
2.1.1站控层
结构为双星型拓补结构，双网双工冗余网络工作，MMS传输多实现后台控制命令、告警信息及一次设备状态信号等，SNTP可实现站控层之间以及站控层及间隔层间的数据交换接口覆盖，共配置12台工业级交换机。
2.1.2过程层
采用星型以太网方式，其中SV网主要实现对电压电流等相关模拟数据信息的传输，GOOSE网多用于传输开关量信息等控制命令。
2.1.3过程层网络建设方案
本次建设方案采用直采网跳组网方案，该方案虽在具体施工中其施工操作过程具有相对复杂性，接线较多且信息难以共享，但其在应用中其网络压力较小，因此具有较高网络可靠性且交换机应用较少[3]，具有一定的经济性优势。
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2.2继电保护配置
2.2.1继电保护配置方案
（1）220kV线路保护
本次项目建设共建设4回出线，每220kV线路配两套主后备合一光纤纵差具重合闸保护功能装置于继电保护室安装，有一定的监测功能，其主要功能旨在保护由安装于线路及母线上的互感器经合并单元智能终端一体化装置获得电流电压；跨间隔信息行独立GOOSE网络传输。
（2）220kV母线及母线分段保护
220kV母线保护可配置双重微机型母线差动保护，各线路及母联等均应双重配置合并单元智能终端一体化装置，开入两行两组独立GOOSE网络传输。
220kV母线分段保护可于继电保护室配置两套独立母线差动保护，由安装在母联分段的互感器经装置实现电流获取[4]，母线分段间隔内两不同装置间采用直采直跳方式，跨间隔信息行独立GOOSE网络传输。
（3）110kV母线及线路保护
110kV母线保护各段分别配置一套微机型母差保护，110kV母线及分段间隔配置单套智能终端一体装置，母线保护与各线路采用直采直跳方式。
本次设置中110kV线路出线8回，每回线路均于继电保护室配置一套保护测控装置，该装置均采用主后备合一光纤纵差保护且具测控功能，其他则微机型线路保护。
（4）变压器保护
双重化配置变压器保护包含主、后备功能保护，其中高中低三侧及中性点智能终端及合并单位等均介入相应的MU，保护直接采样，非电量保护及本体智能终端一体化设计，在一次设备现场安装于变压器本体就地智能控制柜，信息便可由本体智能终端直接传送至过程层GOOSE网络。
2.3测控配置
测控装置在具体配置时需具备完善的自描述功能可实现与站控层设备的直接性通信，220kV及110kV主变压器、母线间隔等均行保护测控独立装置；110kV间隔采用保护测控一体装置；10kV采用四合一装置，各母线测控装置单套独立配置。
本次研究的智能变电站中，该变电站以实现自动化操作，运行可实现无人值班模式，该类模式在具体应用中可对变电站不同区域进行集控站设置从而实现相关管理，因此在该模式应用可不用再安排工作人员进行现场工作，有利于人力资源的节约及控制。
3效益分析
在本次研究中，该项220kV智能变电站工程实施方案在具体应用中虽受到该区域相关设备生产及应用技术等的限制仍采用向不同供货商进行分别采购的传统方式，但在其相关设备、调试等阶段则由一次设备供应商向二次供应商所发送的部分进行就地二次装置[5]，于工厂操作期间实现接线及二次调试操作，可大大的降低现场调试工作量并实现光纤或光缆应用，有效缩短建设工期。
采用智能变电站技术，其可有效实现通信线为载体的信息上传方式应用，此类信息上传方式的改变可有效解决电缆传输信号数量受限等问题，可使所接收的信息量有效增加，从而保证各人员可实现高效远程设备监控，使工作人员实现故障快速找寻，从而有效缩短工作人员工作时间，提升工作效率，增加运行安全性，最终实现高效性管理。
结束语
综上所述，随着我国现代智能电网技术的不断有效性发展，为满足现代化智能电网发展需求，我国逐渐开始注重继电保护设备的升级及技术发展，不断在工程实践中应用新技术并对其稳定性及可靠性进行检验及完善，目前我国智能变电站继电保护等技术仍处于初级应用阶段，因此仍需不断在实践中，增强运行维护经验，促进技术的完善性应用及有效发展，促进我国电网的不断高效发展。
参考文献
[1]孙志鹏. 智能变电站安全措施及其可视化技术研究[D].华北电力大学，2014.
[2]黄妍. 220kV智能变电站继电保护配置方案研究[D].广西大学，2013.
[3]任绍俊. 220kV智能变电站继电保护及自动化系统设计[D].华北电力大学，2014.
[4]解晓东. 智能变电站继电保护配置分析[D].山东大学，2013.
[5]袁渝蓉. 220kV智能变电站继电保护调试关键问题及对策分析[J]. 中国高新技术企业，2015，36：129-130.
论文作者:刘希林1,彭文彬2,李昀3
论文发表刊物:《电力技术》2016年第9期
论文发表时间:2017/1/6
标签：变电站论文; 智能论文; 母线论文; 继电保护论文; 装置论文; 方案论文; 间隔论文; 《电力技术》2016年第9期论文;