关键词：智能变电站；继电保护技术分析；优化措施
随着信息技术的不断发展，继电保护设备的类型逐渐增多。对于智能变电站而言，继电保护的应用更为普遍，因此，加强继电保护技术的研究具有重要的意义。
1智能变电站继电保护的描述和特点
1.1智能继电保护的基本情况
结合整个电力系统的实际需求以及情况来进行继电保护设备的选择，只有在这样的情况下，继电保护设备的选型才会科学合理。继电保护应满足可靠性的要求,选择性、灵敏度和速动情况,并应符合下列要求:1）继电保护应简单可靠，元件和触点尽可能少，接线电路简单，操作维护方便，保护应在满足要求的前提下最简单。2)前后级之间有匹配要求，相邻设备和电路的保护匹配灵敏度和工作时间应相互配套。3）如果受保护的设备或电路发生故障，则应提供必要的灵敏度系数。4）应尽快消除保护装置的短路故障。如果需要快速切除短路故障，可以允许保护装置进行非选择操作，但是应使用重合闸或备自投来减小停电范围。电气设备和线路应具有主保护和后备保护以及异常运行保护，并在必要时提供辅助保护。保护装置的灵敏度系数应根据运行模式和故障类型来计算。需要考虑短路电流衰减的影响。通过继电保护设备的应用，可以及时发现电力系统和智能变电站运行中存在的问题，并可以进行预警以快速解决。
1.2智能变电站的特点
通信标准化。为了便于对电站各种设备的控制，保证数据可以顺利在各个设备之间通信，需要建立一套严格的通信标准，让通信接口嵌入到信息模型当中，让各种设备在通信过程中真正做到无缝对接，有效实现对各种信息的共享。一次设备智能化。通过现代技术的应用，在信息获取和控制过程中传统的主要设备和智能组件以及智能传感器可以有效地集成和数字化。实际上，主要设备以及保护设备和状态监视设备还有控制设备和测量设备都可以采用网络的方式进行通信，可以高效对各种数据进行共享，通过智能算法的应用，让一次设备也具有了智能化的特点。
2智能变电站继电保护技术的研究与分析
2.1变压器保护技术的分析
通常包括以下功能：反时限过流和差动电流保护和过载保护以及高低压侧的零序电流保护、过电压保护、低电压保护、负序过流保护、故障记录等。10MVA及以上单运行变压器和6.3MVA及以上并联变压器应安装纵向差动保护。6.3MVA及以下单运行重要变压器也适用于纵向差动保护装置。10MVA以下的变压器可配置电流速断保护和过流保护。对于2MVA及以上的变压器，当电流速断灵敏度系数不满足要求时，建议安装纵向差动保护。对于0.4MVA以上，一次电压10kV以下的绕组三角形星形连接变压器，可以使用两相三继电器型过电流保护。上述保护均为动作于各侧的断路器。变压器的温升和冷却系统发生故障，应按照当前电力变压器标准，安装发生报警和跳闸的设备。
2.2线路保护的技术分析
2.2.1为了避免相间短路，3-10kV线路保护的配置如下：（1）对于单侧电源线可配备两段过流保护:第一为无时限电流速断保护，第二为有时限电流保护。继电器使用定时限特性的或着反时限特性的。当断路器无法切断电抗器前面的短路时，电源侧电抗器线路上不得安装电流速断保护。保护装置只安装在线路的电源侧。（2）对于两侧电源线，可以安装有方向或无方向电流速断保护和过流保护。当1?2km双侧电源短路用上述保护不能满足选择性、灵敏度或速动性要求时，可以使用带有辅助导体的纵向差动保护作为主保护，并且安装有向或无向的电流保护作为备用保护。
2.2.2为了避免相间短路，将35?63KV线路保护配置如下：（1）对一侧电源线，使用1段或者2段电流速断型保护作为主要保护，同时带时限过流保护用作后备保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当发生短路时，发电厂的厂用母线电压或重要客户的母线电压小于额定电压的60％时，可以快速切除。（2）对双侧电源线，可以在电源线的两侧安装有方向或者无方向的电流和电压保护。当电流和电压保护不能满足灵敏度和选择性以及快速性的要求时，可以采用距离保护装置。带有辅助导线的纵向差动保护作为3～4km的短线路双侧电源线主要保护，电流及电压保护都应用作备用保护。
2.2.3对于可能经常过载的线路，应安装带有过负荷的保护装置。保护装置可根据实际情况发出信号及动作于跳闸。
2.3母线保护技术分析
虽然母线短路的可能性小于传输线短路的可能性，但是母线是多元素的交集，如果母线故障不能迅速排除，事故会扩大，甚至破坏系统的稳定性，危及整个系统的安全运行，造成难以想象的后果。因此，必须在高压电网中安装母线保护装置。3-10kV的单母线和并列运行双母线，当必须通过快速有选择地清除母线故障以确保电厂和主变电站的安全运行时，应安装母线保护装置。对于发电厂和变电站的35?110kV母线，当系统为110kV双母线或110kV单母线和重要电厂或变电站的35?63KV母线时，为了确保重要用户最低所需电压的要求，需要快速排除母线上的故障，有必要安装母线保护。
2.4备用电源自投装置技术分析
在电网安全连续运行中备用电源的自切换装置起着至关重要的作用，其运行应满足以下要求：（1）在断开电压和工作电路之前确保未投入备用回路。（2）当工作电路中不论任何原因电压消失时，自动开关装置应延时工作。（3）手动断开工作电路时，不得启动备用电源装置。（4）确保自投装置动作次数只能为一次。（5）备用电源自动投入运行后，万一发生故障，必要时应加快动作保护。当供电变电站和配电站经常断开其中一个作为后备电源时，或者当存在两个互为备用时，或者当电厂中存在备用变压器时，可以为变电站安装自动投入装置。3智能变电站继电保护设计的优化措施研究
3.1目前可靠性管理的优化措施
继电保护已经数字化，保护结构中使用了更多的电子设备在选择不同种类的继电保护时，一定要考虑到实际的运行情况，以保证在运行中的应用效果得到最大化的发挥，将故障影响缩到最小范围，因此，由继电保护和其他电子元件组成的控制电路起着决定性的作用，二次控制电路的故障通常会破坏或影响电力生产的正常运行。例如，如果变电站中差动保护回路的接线错误，则当变压器负载较大或ABC相之间存在短路时，就会发生误跳闸；如果测计量存在问题，则影响到读数，从而为用户减少或增加电费，并且难以确定电能质量是否合格。因此，继电保护二次电路的设计是否正确，电路元件的优化设计是否合理，对继电保护可靠性管理的优化具有重要意义。
3.2安全优化措施分析
智能变电站的继电保护按照IEC61850标准运行。统一标准是指完全透明的网络环境，这意味着整个继电保护系统将面临来自网络的更多恶意攻击，从而威胁到整个变电站的信息安全。IEC61850中没有明确的安全性定义，用户必须分析系统安全性并优化变电站继电保护。
4结束语
综上所述，智能变电站与传统变电站相比，已实现了数字化运行与管理，在继电保护技术研究中，有必要分析变电站的特性，合理确定设计优化规则，从不同角度进行分析，选择相应的对策，以减小故障范围。
参考文献：
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[2]徐开斌.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].环球市场,000(019):P.117-117.
[3]卢孟杰.智能变电站继电保护技术优化研究[D].华北电力大学,2013.
论文作者:王云虎
论文发表刊物:《当代电力文化》2020年1期
论文发表时间:2020/5/6