摘要：现阶段随着我国智能电网的分布范围不断扩大，继电保护体系的作用日益显现，继电保护作为电网安全运行的主要防线，其自身要不断适应新时期电网的改革与发展需求。本文对智能变电站集中式继电保护体系及方法探究，通过分析当前变电站常规继电保护组织自身的运行问题，提出切实可行的继电保护体系的基本工作原理。本文所提到的集中式继电保护体系与过去传统的继电保护形态存在一定差异，为新时期智能变电站继电保护运行和维护提供全新的发展路径。
关键词：智能变电站；集中式；继电保护体系
当前随着我国智能化变电站的全面发展加上IEC61850规约的有效应用，继电保护体系中逐步建立起了信息数字化采集以及网络传输的格局，相较于过去传统的继电保护来看，在信息采集以及数据传输等方面发生了较大的转变。原有的继电保护组织形式以及基本性的工作原理还是采用继电保护思路，这在一定程度上很难满足新时期电网智能化发展的整体需要。IEC61850为智能化变电站相关设备的有效运行提供了更具层次的模型，并且二次设备能够经过拆解分成相应的节点，许多生产商的继电保护设备都是依据此规约来获取相应的操作性。
一、智能变电站及继电保护体系概述
（一）智能变电站
目前智能变电站与过去传统的变电站之间相比较具有一定的优势，智能变电站自身具备各类先进的技术，诸如光电技术和网络通信技术等，在变电站二次系统的开发应用过程中，信息技术的实际应用存在一定变化，使得电气量实现联数字化的传输。通过网络通信加快了数字信息的传输，使得智能变电站设备发生了相应的转变，采用了最新型的数字化互感器，使得变电站各项功能消耗大幅度降低。
（二）智能化变电站继电保护体系
现阶段智能变电站的主要优势体现在通过过程层网络，加上新型的通信标准。主要表现为以下的方面。目前智能变电站继电保护体系中都是实行“三层两网”的架构体系，主要分为站控层、过程层以及间隔层等。全新的通信标准为IEC61850标准体系，在模型上依照过去传统的继电保护设备的功能进行单位的划分，比如跳闸贿赂以及采样值的实际处理等。
（三）运行机制和组织形态
智能化变电站采取的都是数据帧传送机制，对于网络通信的实际依赖性较高，网络性能受到综合方面的限制，所以对变电站网络过程层进行设计也具有一定意义。智能变电站继电保护是将模块化的保护功能进行组织化，其自身的形态与过去传统装置之间存在一定差异，过程层能够实现跨越式的信息分享。此外变电站继电保护采用的网络同步对时系统，使得通过网络灵活的特点完成系统运行的监控管理。集中式继电保护是通过信息网络之间的保护控制而形成的继电保护方法，能够有效适用于目前智能化变电站网络保护组织形式。集中式继电保护将相同电压下的保护功能进行集中管理，集控制、管理于一体。智能变电站的集中式继电保护组织架构，其中主要包括了运动、监控以及集中保护等设备。监控主要是对网络的运行状态进行监测，故障的录波主要是对网络故障相关的问题进行全面分析，由从业人员进行记录。集中保护主要承担的是对母线故障进行全面分析，此外对线路的整体故障也进行保护。
二、智能变电站集中式继电保护管理平台
现阶段为了使得智能变电站集中式保护性有效提升，更便于后期控制管理，当前需要建立一个集中式继电保护管理平台，此平台的主要功能分为保护管理以及保护功能，除此之外还包括报文解析、报文报错、封装配置等部分的内容。
（一）保护功能
保护功能根据上传的系统采样信息以及保护区域的定值等，根据特定逻辑规律对系统进行保护控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先集中式继电保护管理平台在一定时期内接受系统所上传的采样信息，依据报文接收，将所获取的电压以及电流信息传递到功能保护区。然后，功能保护区通过集中式继电保护管理平台获取系统开关状态，再通过对电压电流进行分析总结出故障产生的主要原因。
保护管理功能指的就是集中式继电保护对智能变电站所保护的开关以及定值状态进行管理与控制。此项功能的完成过程与保护功能之间有许多相似之处，二者之间的主要区别在于就地保护的通信模式采用的是客户和服务器模型，通信报文则采用的是MMS报文[2]。
（三）通信的主要方式
集中式继电保护中设备以及就地保护设备之间存在着多样化的通信手段。集中保护中的大多功能都是采用客户端和服务器的模型，集中保护作为固定的客户端向着就地服务器发送通信以及配置等信号，然后与服务器之间建立有效的通信信号，从而对就地保护进行后续的各项操作。集中保护中的保护功能采用的是订阅者的模式，在实际初始化的过程中分配好相应的订阅关系，然后通过就地保护周期向开关的位置和电流电压的数值进行订阅关注。
三、集中式继电保护原理分析
为了更好地对集中继电保护进行有限配置，首先需要对智能变电站内的二次系统保护设备进行建模，使得相应的设备逻辑功能节点能够实现正确以及对外开放的需要。此外在获取集中式继电保护管理平台上的规范文件以及ICD文件时，要通过一次系统和二次系统的配置，并且使得设备逻辑节点之间组成具体的功能描述。
达到以上的要求和基础之后，需要对全站的相关设备保护节点以及保护逻辑节点进行组合，组合完成之后需要对系统的故障进行判定，对所设置的开关具体位置以及信号功能和多样的服务形式进行判定，最后形成相应的模型。集中保护设备能够对全站的各个逻辑节点进行裁剪，形成相应的节点，再根据智能变电站的实际需要，与其他相关设备的节点进行有效结合，从而形成完善的组合保护功能。比如自动重启阀中通过线路保护节点和自动重合阀等，调动不同装置节点功能进行组合，从而形成有效的自动重合虚拟设备。智能变电站有各个主接线图，其中有进线、馈线，各个线路之间都能实现就地保护。此外在变电站中加入集中保护，能够通过线路和母线故障对集中保护工作原理进行展示[3]。
当馈线产生故障问题之后，各个节点会出现电流，就地保护动作断路器会出现跳闸，从而使得故障问题能够被及时解除。但是如果设备出现拒动，那么故障不能被及时切除，线路中仍然存在短路电流。集中式保护根据自身接收的电流信号以及就地动作情况，作为馈线设备发出命令。
如果馈线设备保护动作中的故障不能被有效解除，那么母线保护动作向线路器发出跳闸的命令，等到相应的故障和问题被切除之后，就能恢复原有未故障馈线的实际供电。当母线发生故障之后，相应的节点将会出现故障性的电流，保护会发出实时故障的报警。集中保护会根据保护传递的信息判定故障发生的主要原因，然后向节点发出跳闸的命令。如果在一定时间段内故障的问题不能被及时有效的解决，那么发动机就会发出闭锁的信号。
结语：
总而言之，集中式继电保护系统以及管理平台能够通过接入变电站而获取相应的信息，最后形成精细化的保护，维护各项设备稳定运行。对线路保护提供几种就地控制的原则，使得保护的可靠性和速动性有效提升。根据上述的常规继电保护组织方式上存在的问题，本文提出一种全新的智能变电站集中式继电保护体系和管理平台，对继电保护功能进行集中式管理控制，在提升电力系统稳定性同时也能够为保护原理和全新方法提供全新的借鉴。
参考文献：
[1]黄成巧,蔡泽祥,席禹等.智能变电站集中式继电保护体系及方法研究[J].机电工程技术,2016,45(3):1-5.
[2]熊剑,刘陈鑫,邓烽等.智能变电站集中式保护测控装置[J].电力系统自动化,2013,37(12):100-103.
[3]王超,杨建中.浅谈智能变电站集中式保护测控装置[J].中国新技术新产品,2016(3):26.
论文作者:张云峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
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