摘要：近年来，我国变电站建设有了很大的变化，智能变电站在全国各地已经逐渐投入使用，这对于我国电力事业的发展无疑有着极大地推动作用。而随着建设智能变电站步伐的加快，继电保护也发挥了重要作用。但是，在实际的应用之中，还存在设备兼容度不高、对调控一体的支撑力度不够等现象，这对于电力系统稳定运行和安全有着一定程度的影响。所以，本文从继电保护的角度出发，深刻分析了继电保护现状中存在的一些问题，并就继电保护在智能变电站中的应用措施提出了建议。
关键词：智能变电站；继电保护；问题；措施
引言
随着我国社会发展的进步，各行业及日常生活对于电力的需求也在不断增长，面对这种情况，就必然要对传统变电站进行改变，利用先进科学技术来建设更稳定、更智能的变电站，这样不仅能够减少管理人员的数量，也能有效提高供电安全性，从而促进我国电力事业发展。
1规约统一
传统变电站自动化系统通信协议纷繁复杂，通信规约多如牛毛，常用的包括四方103、南瑞103、CDT、南自103，这些协议相互之间的操作一直以来都没有得到彻底的解决，而且规约的接口也需要各自解释，虽然使用智能接口装置能够解决规约之间信息的转换，却又不能解决规约转换时造成信息丢失的问题。
2合并单元
在智能变电站中，采用合并单元对远端模块传送来的三相电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按特定的格式提供给间隔层设备使用。但是智能变电站采用了大量的电子式互感器，而常规互感器同样并存，如变压器的不同电压等级之间，电流、电压之间。从已投入运行的智能站反馈来看，线路纵差保护线路两端数据采样存在同步问题；母线差动保护从多个间隔获取数据存在同步问题；变压器差动保护从不同电压等级的多个间隔获取数据也存在同步问题。
3智能终端
目前已建成的智能化变电站中，一次设备的智能化改变了常规变电站继电保护设备的结构，首先AD变换没有了，代之以高速数据接口。进而开关量输入、输出移入智能化开关，保护装置发布命令，由智能终端来执行操作。对于敞开站，通常将智能终端就地下放到开关场地，安装在一次设备旁边，实现间隔内的开关、刀闸等操作和信号反馈，通过光纤GOOSE网络与保护小室内的保护和测控装置进行通讯。该方案能够在不改变开关现有条件下实现间隔层设备和一次设备之间的数据通信，也能解决保护间的屏间连线，可靠性强、实时性高，能够适用于各种不同的应用场合。
4二次回路的设计
在传统变电站设计时，继电保护设备均采用开入光耦、出口继电器接点，保护和测控装置的开入开出回路都要求一一对应具体的端子排接线，装置之间的控制和信号传输都通过
电缆接线来完成。智能化变电站中，基于GOOSE网络传输的数字信号替代了原来以端子排为载体的设备之间的信息交互方式，光缆的网络化代替了原来电缆的点对点连接。
5光缆的相关问题
5.1光缆选型
由于智能站弱化了硬接点的连接，装置之间的外部连接采用了大量的光缆。但是光缆也存在数据传输和干扰等一系列问题，和传统站对电缆的要求一样，在智能站设计时，对光缆的选型及使用要求也有严格的规定，设计时应严格遵循。在不同小室之间的设备连接时，可以采用铠装光缆和非金属加强型光缆；同一小室内的设备连接可采用软装尾缆；站控层、间隔层、过程层采用多模光缆；双重化保护的电流、电压，以及GOOSE跳闸控制回路等需要增强可靠性的两套系统，应采用各自独立的光缆；每根光缆或尾缆一般按照一比一的比列预留足够的备用芯，可以选取4芯、8芯、12芯、24芯光缆。
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5.2光纤配线架的配置与安装
根据站内光缆的铺设方案不同，光纤配线架的选择与安装位置也相应不同。通常分为三种：①按一次间隔配置，例如在线路保护中配置光配转接，通过尾缆接至母差、GOOSE交换机等相应的二次设备。②按小室分配，多层光纤配线架集中组屏，小室内部采用尾缆铺设，小室之间统一铺设多芯光缆。③按设备功能配置，如对时设备、母差设备等。
6设备组屏及安装
智能变电站组网包括站控层、间隔层和过程层。站控层一般按设备类型组屏。间隔层设备集中布置时，可按设备类型组屏；当主控室面积不满足集中安装条件时，也可以分散就地安装。过程层设备安装时，如采用电子式互感器，合并单元可以安装在室内，采用常规互感器时，合并单元下放至就地智能控制柜内。智能终端应就地安装在所在间隔智能控制柜内。如站内采用GIS设备，智能控制柜与汇控柜可以采用一体化设计方案。
7相关方案设计
7.1单套设备配合双网结构
对于智能站采用双网组网，同时部分设备如母线保护、备自投装置采用单套配置时，存在着单套设备如何配合双网运行的问题。对于这个普遍存在的问题，可以采取两种设计方案解决，即点对点方式和交换机跨网方式。点对点方式，两套主变均接入备自投装置，母线保护闭锁备自投信号。备自投装置接入第一套过程层网络，第二套主变、母线保护闭锁备自投信号可以通过点对点方式接入备自投装置。交换机跨网方式，配置独立的交换机同时接入两套GOOSE网络，为避免双网流量同时增大，保证双网运行的可靠性，应在交换机跨接的端口处限制流量。母线保护、备自投可以可通过独立交换机跨接获取另一组网中的信息，从而实现启失灵、闭锁备自投、闭锁重合闸功能。对于单套测控装置，考虑到测控装置跨网信息量大，且间隔较多，仅接入单组GOOSE网络与SV网络，第二套GOOSE网络通过公用测控装置配置来接入。
7.2保测一体双测控方案
保测一体双测控方案的设计原则就是在功能上完全独立的两个测控装置与监控后台、远动等站控层设备通过状态位表征其对上通信的主从状态，主从状态由测控主机功能软压板决定；两台测控装置的控制、测量、联锁功能均为双主独立运行。该方案可以将数据分为公共信息和私有信息两部分，公共信息包括遥测量、开关及刀闸的分合位置等一次设备状态，私有信息包括测控本身的操作报告、本身的报警自检信息、参数定值，联锁状态、GOOSE的通信状态等。两台测控对上通信时以主备方式运行，测控装置的主备状态信息存放在测控逻辑装置中，两台测控装置同时也和站控层设备通信。对于公共信息，由站控层装置对相应的点进行配置，在两台测控装置均为有效时，选取主机的测控信息。对于私有信息，两台测控装置信息均被站控层装置选取。两台测控装置各自进行采样计算，测量的功能相互之间独立。两台测控装置对于遥控命令无主备区分，由站控层决定
其受控设备。两台测控同时响应手控操作，测控屏上设置两个手合手分把手，在紧急情况下可以选择任何一个把手来操作。两台测控装置各自进行联锁计算，并分别将各自的闭锁状态发至操作箱，由操作箱输出至控制回路。对于独立的控制回路，闭锁接点接入各自的回路中，且互不影响；对于无法独立的控制回路，可以并接两个测控装置的闭锁接点。当测控装置和智能终端一体化装置通信中断时，智能终端的联闭锁接点应自动复归至常开位置，以防误操作。保测一体双测控装置对上通信主备切换方法可以由测控装置的状态位通过修改测控主机功能软压板进行切换。
结束语
综上所述，在经济高速的当前，科学技术的发达为各行各业的进一步发展提供了重要的动力。而在我国电力行业发展的历程当中，更是能够看出科学技术的重要作用。
参考文献
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[2]李迪，郭志瑞，徐振磊.智能化变电站建设中相关问题研究[J].通讯世界，2014（17）：130~131.
[3]王经.智能化变电站建设方案的探讨[J].通讯世界，2014（17）：109~110.
论文作者:张晋,张海仙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/23
标签：装置论文; 变电站论文; 设备论文; 智能论文; 光缆论文; 间隔论文; 小室论文; 《电力设备》2017年第12期论文;