买新迎
（国网河南省电力公司南阳供电公司 473000）
摘要：随着变电站的改革与不断发展，智能变电站的应用越来越广泛，智能变电站的建设中，电网系统建设成为了其中的一项重要内容。智能变电站的建设于使用在我国电力行业快速发展中起到了促进作用，而继电保护配置在智能变电站中也将发挥更加重要的作用。本文分析了智能变电站继电保护的硬件配置，就智能变电站继电保护中变电站层与过程层配置进行了探讨。
关键词：智能变电站；继电保护配置；分析
智能变电站在提高电力系统供电效率和质量的同时，还能很好的保证整个电力系统的安全、稳定运行，主要原因在于其继电保护配置的功能与作用。对于智能变电站继电保护中存在的问题需要及时发现，并采取有效措施处理解决，才能确保继电保护工作不受系统的影响。在科学技术不断进步与发展的背景下，对智能变电站继电保护配置的相关问题进行深入的研究与探讨对于我国电力行业的持续性发展具有十分重要的意义。
一、智能变电站继电保护的硬件配置
智能变电站继电保护配置的整体结构与传统变电站继电保护配置相比无太大变化。随着网络技术和电子计算机技术的发展，继电保护也随之进入了一个新的发展阶段——微机时代。微机继电保护配置不论是从硬件还是从软件的角度来看，都更加快捷和可靠，微机继电保护配置的硬件设施主要由数字核心部件、模拟量输入接口部件、开关量输入接口部件、人机对话接口部件和外部通信接口部件这几个部分组成。
（一）数字核心部件
智能变电站中继电保护硬件配置中的数字核心部件主要是由中央处理器、控制电路、存储器等部件组成，其组成与一般的计算机部件没有太大的区别，从某种程度上来说，数字核心部件就是一种特殊的微型计算机。但是继电保护配置中数字核心部件的运行相比于计算机来说，却是更简单的，通过数据、地址和控制这三大总线相连，构成一个整体系统运行,在数字核心部件的内部设计一个固定程序来接口部件的运行，进而实现继电保护。
（二）模拟量输入接口部件
该部件最大的作用是将电力传感器输入的模拟电量通过正确的转换为离散的数字量后提供给数字核心部件处理。因为智能变电站中继电保护装置发现并判断电力系统出现故障或异常运行现象的依据并不是实际的基本电量，而是模拟的基本电量。因为实际基本电量总是或多或少存在一定的误差，没有一个固定值，因此不能作为继电保护的依据。
（三）开关量输入接口部件
是指非连续性信号的采集与输出接口部件，其中包括了遥信采集和遥控输出。开关作为电力系统中最为基本和典型的一项功能，开关量输入接口部件的重要性也不言而喻。数字电路中开关的性质一般来说只包括两种状态，即0和1，而电力系统上的开关形式与数字电路中存在一定的区别。电力系统中的开和关是指触电的接通与断开，而继电保护中开关量输入部件并不是这样一个简单的功能。对开关量的状态进行及时有效的确认，从而根据其状态采取相应的应对措施实现继电保护内外部的电气隔离，确保设施内部不受外在因素的干扰而正常运行。
（四）人机对话接口部件
利用简易键盘、指示灯、调试通信接口、小型显示屏以及打印机接口等设备，在继电保护配置和使用者之间建立起信息联系，即人机接口。人机对话接口部件的主要作用是实现对继电保护配置的人工操作、调试与信息的反馈，在对继电保护配置的人工操作主要任务是输入整定值和控制命令，而信息反馈工作包括对设备是否发生故障、故障的具体原因与位置以及继电保护配置是否正常运行内内容的反馈。
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（五）外部通信接口部件
该部件的主要任务是提高与计算机局域通信网络，也可说是一种远程通信网络的信息通道。外部通信接口部件按照通信接口作用的不同可分为实现特殊保护功能的专用通信接口和通用计算机网络接口这两大类。前者是一种专用接口，而后者则是具有更高一级的管理与控制功能的接口，该接口通过与智能变电站中计算机局域网和整个电力系统的计算机通信网络连接，能实现如数据共享、远程操作、远程维护等功能。
二、智能变电站继电保护中变电站层与过程层的分析
（一）继电保护配置过程当中的变电站层
智能变电站中继电保护配置中的变电站层主要采用的是集中后备保护模式，因此智能变电站中的电压等级全部都是采用集中配置的方法进行分级。就实际工作中而言，集中式后备保护模式所采用的管理技术要求较高，要求实时性，在线整定以及自我适应。以这样的技术为核心的保护模式不仅具备广域保护的接口，以实现广域保护的功能外，还能很好的为本变电站层和邻近变电站提供一个后备保护设施。集中式的后备保护模式能有效地对智能变电站中所有的元件进行保护，有利于双重保护配置目标的实现。继电保护配置过程当中的变电站层的工作原理主要是通过对变电站所有元件的电压和电流信息、主保护动作信号、断路器状态信息等进行采集，通过所采集的信息对元件是否存在故障进行判断，最终做出最佳的跳闸策略。
（二）继电保护配置过程中的过程层
智能变电站继电保护配置中的过程层的主要保护配置是快速跳闸的主保护措施。如变压器差动、母线上的差动以及纵联保护等。过程层继电保护配置需要以变电站一次设备的具体情况为依据进行配置，若变电站一次设备为最新的智能化设备，那么在过程层的配置中应将其继电保护设置的设备内部；若变电站的一次设备是由老式设备改造而来，则需要将过程层的继电保护配置安装在一次设备的汇控柜中。这样保护设计的好处在于重点考虑主保护功能，简化了后备保护设备，达到了简化继电保护配置硬件设施的设计目的。特别是在智能变电站继电保护当中，过程层的设计可将后备保护转变到变电站层当中的集中式保护的设备中，在进行过程层的保护设计中更加简单。
1.对过程层线路的继电保护
过程层线路的继电保护配置主要是以纵联距离或纵联差动作为主保护，将后备保护放置与集中式的保护设备中。对于单断路器主接线路而言，过程层线路的保护装置通过主保护的光纤通信口和对策线路保护装置通信实现纵联保护功能。
2.对变压器的保护
变压器保护装置过程层采取的是分布式配置，这样的配置方式可以很好的实现差动的保护功能，但在后备保护中仍采用集中式的安装。智能变电站中变压器保护装置过程层对应的是内部母线和变压器的保护，通过将其看作为多段线路而采取相对应的保护措施，实现继电保护功能。
结束语
随着我国智能变电站的不断发展与完善，智能变电站中的继电保护也面临了新的机遇与挑战，推动了继电保护技术的进步。目前继电保护中仍存在许多亟待解决的重大问题，只有在智能变电站的继电保护系统中不断应用先进的科学技术，同时对继电保护的配置重新审视，才能使继电保护不断完善。相信在科学技术不断发展的背景下，智能变电站继电保护装置也将发挥更加重要的作用，从而不断优化电力系统供电的质量与效率，推动我国电力行业的稳定持续性发展。
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论文作者:买新迎
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 部件论文; 接口论文; 过程论文; 电力系统论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;