摘要：在智能化电网建设期间，要求电力企业应用数字化继电保护技术做好供配电设备的保护工作，以便确保电网的正常有序进行，降低故障发生率，提高人们用电的安全性和可靠性。
关键词：数字化变电站；继电保护技术；应用
1数字化变电站继电保护概述
数字化化电网发展过程中，电力企业需要对变电站进行数字化管理，对电力系统运行中涉及的各项信息进行有效采集、传输、处理以及输出，以此在电网配电、输电期间能够及时发现可能发生的故障问题，提前发出警报提醒或者可以及时对短路、跳闸等问题进行远程处理，所以数字化变电站在电网建设中要加强继电保护。该种变电站与传统变电站做以比较具有明显的应用优势：数字化变电站使用的通信协议为国际标准IEC61850，采集的所有电网运行信息可以通过信息平台实现共享与传输，信息传输的兼容性、稳定性获得极大的提高，有助于工作人员灵活操作变电站设备；应用的元器件主要为数字化化的数字化断路器、光电互感器等，可以对变电站进行数字化化的监督管理，控制效果好。
2继电保护技术在数字化变电站中的应用
2.1互感器技术和数字化开关
当今数字化继电保护装置中的互感器由于使用效果好、功率小，已经逐步取代了传统继电器中的CT和PT，互感器可以将大电流、高电压转化为数字信号，通过太网对数据进行处理和输出。与此同时，断路器二次系统能够在传感器、微机、电力电子当中设定阈值，如果超出阈值开关就会自动切断故障电路或异常电路，避免电力安全问题扩大。通过光纤通道将数据信息和指令传递到数字化接口当中。可见，采用互感器和数字化开关能够在很大程度上确保数字化变电站的运行安全。
2.2动态仿真技术在变电站中的应用
在数字化电网建设当中，需要增设一定量的自动化设备。当今我国所使用的数字化变电站，并不具备完善的二次设备检查方法。从数字化变电站整体结构上分析，继电保护无法全方位保护设备安全。而动态仿真技术的出现，除了能够对故障发生、操作演练、运行方法进行仿真模拟，还能够实现二次设备运行信号模拟，包括继电器、录波设备、数字化仪表等，这样即可对母线、变压器进行动态监测和保护。与此同时，采用动态仿真技术可以对智能化设备、电力系统运行情况进行评估，提高了变电站运行安全。
2.3通信协议
为IEC61850标准，应用之后可以实现电压、电流信息的共享以及设备的互操作，可以直接对间隔层保护装置、过程层数据进行交换，并且对以太网过程总线通信作以了重新的定义，使得SV报文模型以及相关数据的传输更加规范，应用以太网信息可以直接替代设备模拟信号。基于该种国际标准，工作人员可以通过监控装置直接对以太网通信情况进行有效的监控，使得各项保护装置能够在规范化的状态下来运行。以往对变电站进行继电保护时使用的标准为IEC-60870，该标准的规约为103，具有兼容性差，版本杂的特点，如果数字化变电站直接按照该标准工作会导致数字化系统无法与该标准良好兼容的问题，继电保护作用难以发挥，所以应用新型标准可以有效提高变电站设备保护质量，使得后续的变电站之间的广域保护通信工作可以顺利进行。新型标准在实际的数字化变电站继电保护应用时，构建了一个标准化的信息模型，各个继电保护设备可以在模型与通信协议良好配合的条件下获得设备运行所需要的数据，工作人员进行系统保护与检修的工作量以及维护难度可以在新协议标准下降低。
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3数字化变电站继电保护的方法研究
3.1大电流故障保护调试方法
在数字化变电站工作的工作中，时常会出现大电流故障，因此对大电流故障保护的调试工作也显得尤为重要，将确保数字化变电站的安全稳定运行。数字化变电站内多实用的大电流发生器所产生的电流可供标准互感器以及电子式互感器进行工作使用，与此同时，还可对合并单元的输出值进行记录，其工作内容是利用数据检测装置来对不同数据进行采集。而从数字化变电站的工作过程中可以看出，标准互感器以及电子式互感器间存在着一些联系，并且在对电子式互感器开展精度校验的工作中，还要求使用标准互感器来进行。而合并单元的工作内容是进行全面测试工作，在进行继电保护系统的测试同时，还进行互感器的测试工作。大电流故障保护调试方法是针对大电流中所存在的短路故障、合并单元口故障、合并单元双AD差异、组网接口以及合并单元失步等方面进行调试工作，从而降低突发故障对数字化变电站继电保护工作的影响程度，确保数字化变电站的安全稳定运行。
3.2继电保护系统的总体调试方法
数字化变电站安全稳定运行的保障便是继电保护系统，所以，应做好对继电保护系统的总体调试工作，从而提升数字化变电站的安全稳定运行质量。传统的测试仪器和数字化操作箱主要使用电缆来进行输入输出，为数字化保护系统提供其相应的信息，同时，在工作过程中向智能操作箱所传递的信息为闭环测试环境，而对继电保护系统进行总体调试工作应与合并单元间进行配合进行，所以，传统的调试测试设备应使用互感器进行搭配才能进行调试工作。在开展继电保护系统的总体调试工作时，假如从继电保护设施的端口直接进行测试工作，则需要将光纤设备进行拔插操作，同时在整个工作过程中测试数据的安全隔离较为可靠。而假如对交换机的端口开展测试工作时，可避免光纤设备的拔插操作，但同时系统中的其他设备应进行功能的切换操作，这可对继电保护系统的误操作事故进行有效排查，将大大降低由误操作所带来的损失。而针对正在工作的继电保护系统调试而言，直接对交换机端口进行测试将会对开关的配置进行更改。而直接对装置的操作系统进行调试，可使用拔插光纤装置来对设备端口进行测试工作，与此同时，针对设备的实际使用情况进行操作，可高质量的完成对智能变电站继电保护的总体调试工作。
4数字化继电保护的发展形势
随着我国科学技术不断发展，继电器也逐渐朝向小型化方向感发展，充分利用半导体处理技术可以提高运行速率、提高贮存能力、计算能力等。同时，数字化装置还可以实现设备、功能集成，包括数据收集、过滤、模块转化、抗干扰等，从而提高设备的运行效率，提高数据处理、收集性能。但是在新形势下，继电保护技术也存在一定不足之处，需要进一步加强，跟上电网系统的发展形式。（1）加强继电保护性能。加强数字化继电器性能需要从以下几点出发：首先，需要继电保护装置具有更强的存储性能，从而存储更多的故障信息；其次，快速测量电力设备的运行参数，实现动态监控；再次，优化系统自控技术，包括模糊控制、神经网络、状态预测、人工数字化等方面需要更加完善；最后，在影响继电保护系统高质量工作前提下，需要严格控制系统开发、硬件与软件开发的成本。（2）提高继电保护的可靠性。在继电保护系统当中，为了能够提高其运行的可靠性，不仅要能够满足系统调式、优化等功能，同时也要保障元器件更换不受到影响、环境变化不受影响、电源波动不受影响等标准。在系统自动检测层面，可以对软件自身、元器件、零部件等进行检测。
结束语
数字化变电站在当前的数字化化电网建设中建设数量较多，其属于一种数字化的保护技术，可以实现对变电站数字化的继电保护，避免变电站发生各类故障问题，促使数字化化变电站可以为用户提供更多、更好、更优质的用电服务。
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论文作者:赵万里,杨广杰,穆文联,田海涛
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/28
标签：变电站论文; 继电保护论文; 工作论文; 互感器论文; 设备论文; 系统论文; 电网论文; 《河南电力》2018年11期论文;