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摘要：随着电力技术的发展,智能电网技术以及智能电气设备进一步发展和运用,数字化智能变电站已经逐渐成为变电站发展的趋势。继电保护设备是智能变电站的重要组成部分,为了增强智能变电站的可靠性和速动性,需要对变电站内部智能电子设备,尤其是继保系统的信息描述方法、访问方法、通信网络等进行统一规范。本文就智能变电站运行中继电保护配置应用进行探讨。
关键词：智能变电站；继电保护配置；GOOSE网络
1智能变电站与常规变电站继电保护的区别
（1）程序化操作。传统变电站的继电保护设备的运行通常是通过两个人来完成的，一个人根据操作票来读取操作内容并实现操作，另外一个人就需要来核对压板名称。监护人员的严格监护是少不了的，要重点监护压板能否正常运行，要真正达到目的才行。这仅是单块压板的投运，多块压板的投运更需要多次重复操作。传统变电站的继电保护操作效率较低，而且特别容易出现误操作现象。与传统变电站相比，智能变电站就具有很明显的优势。智能变电站采用IEC61850的通信协议。与传统变电站不同，智能变电站的继电保护在保护层上设置一块硬压板即可，该硬压板要保持在检修状态。软压板在智能变电站中能起到重要作用，软压板都能够实现传统变电站继电保护的全部功能，此外通过它还能实现二次设备的程序化操作与管理。智能变电站具有传统变电站所没有的自动切换保护定值区功能。总的来看智能变电站中的继电保护措施更加丰富和全面。加强对智能变电站继电保护的研究是保证智能变电站安全运行的重要前提。
（2）保护装置的设计。在设计方面，智能变电站主要包含SMV、GOOSE以及MMS三个核心功能。MMS主要承担的是数据交换的功能，它是用来实现装置与后台之间的数据交换和通信。SMV的主要作用体现在采样值传输过程中；GOOSE则承担了各个装置的数据通信功能。这三个核心功能分别属于不同层次。SMV属于过程层，MMS属于站控层；GOOSE属于间隔层。传统变电站中是否需要加载保护压板是需要根据实际情况来定，通过背板端子引入到屏柜的端子排中。端子排间的二次电缆就可以完成各保护屏柜之间的有效连接。智能变电站在这方面主要是通过GOOSE功能把二次回路连接转换成GOOSE网络的通信连接。在智能变站中采用GOOSE能够有效减少二次电缆的用量，不仅能够达到简化设计的目的，同时还能够降低运行成本，这对于缩短智能变电站的建设周期是非常有意义的。
2智能变电站继电保护配置及其方案制定
2.1智能变电站继电保护配置
（1）变压器保护
变压器最主要保护是差动保护，差动保护最为关键的作用在于防止外部短路引起的电流失衡以及对励磁涌流的正确识别。得益于电子式互感器的辅助，差动保护能够正确区分励磁涌流与故障电流，并通过电子式互感器针对不平衡电流提高各项差动保护动作的灵敏性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般按照双套配置的原则，变压器保护借助主、后备保护相结合的方式通过GOOSE网络传输形式保护母联、分段断路器，在接收失灵保护跳闸指令后及时作出更正。
（2）母线保护
作为传统母线保护最为核心的方式之一，集中式母线保护方式的运用在继电保护方面存在着严重的电磁干扰问题，对于继电保护的扩展极为不利。而分布式母线保护在大多数继电站中的应用则表现出较好的信息分散与处理能力。从母线分段式保护方式的实施来看，其过程也相对简单，将智能终端和合并单元与分段保护装置相互连接，通过不同网络数据交换促进直接采样与直接跳闸目标的实现，并借助GOOSE网络与SV网络辅助信号传输过程。
（3）线路保护
相较于传统变电站而言，智能变电站继电保护配置中的线路保护功能配置有一定的相似性，然而考虑到功能硬压板设置方式与出口硬压板设置之间的差异性，因此一般采用的是功能软压板与SV接收软压板。从检修角度考虑，将检修硬压板设置到所有配置当中。一体化的智能变电站保护与测控功能在线路保护方面采用的是直接跳断断路器装置，其单套配置的完成以线路间隔为依据，而断路器失灵与重合功能的处理则利用GOOSE网络实现。除了应用GOOSE网络之外，测控保护装置的使用还可借助点对点的传输方式连接于合并单元与智能终端当中。电子式互感器的运用不需考虑铁芯饱和问题，加之不断提高的互感器启动性能一定程度上提升了动作的准确性，这对于线路保护而言至关重要。从线路保护的具体方式分析，一般涉及到两大类保护方式，即纵联距离保护与纵联差动保护。
2.2智能变电站继电保护配置的方案制定
考虑到继电保护配置与设备的实际应用情况，我们将智能变电站继电保护配置划分为常规继电保护配置方案与系统继电保护配置方案两个方面。在经历模拟式保护向数字式保护转变的过程之后，继电保护借助智能化一次设备和网络化二次设备的应用特点，实现了信息共享和交互式操作的目标。
（1）系统继电保护配置方案。在变电站继电保护装置优化配置工作中，需要遵循双重化系统配置原则，这样每一套系统都包括主变、出线、测控和母线等，都能够独立完成继电保护和测控功能，任何一套系统都能够单独投入和退出，也可以互为备用。这样继电保护装置配置方案的实施，能够实现对多个元件的有效保护，而且设备投入数量较少，网络结构相对简单，有利于更好的发挥智能化在资源共享方面的优势，能够更全面、准确的进行分析，确保了分析结果的精准性。例如线路保护和变压器保护等，不需一览间隔信息，可通过MU智能操作箱完成相关的信息交流操作。甚至可以采用脱机交换的方式避免网络信息瘫痪的干扰，这对于智能变电站安全运行是重要的保证。这一方式是人们对传统继电保护观念的一种革新，通过后台集中控制与决策的方法展现变电站设备监控与保护的统一化。
（2）常规继电保护配置方案。这一配置方案的运用是在保留继电保护种类与逻辑的基本前提下以特定的对象配置为依据完成继电保护配置，这其中就涉及到线路保护、母线保护以及主变保护等内容。从其工作原理分析，主要是促进原有模拟量向数字量的转变，并由原本的I/O接口向GOOSE方式转变，从CPU插件模拟量向数据通信接口方式转变。常规继电保护配置方案所针对的对象为单个元件，所以这一过程中传统保护和智能保护之间的转变过程是相对简单的。然而考虑到在GOOSE网络当中存在着较多的网络连接点，且连接点构成较为复杂，这对于智能变电站优势的发挥势必存在一定的阻碍，这也是未来智能变电站继电保护配置研究需要重点关注的问题。
3结语
智能变电站的正常运行离不开科学高效的继电保护，各设备的继电保护是智能变电站今后发展的重要方向之一，加强继电保护的研究具有重要意义。电力技术日新月异，智能电网发展迅猛，人们对智能变电站的要求也越来越高，只有不断深入研究智能变电站各设备继电保护才能适应智能变电站的发展要求。
参考文献
[1]智能化变电站和传统变电站继电保护的异同研究［J］．陈德强．城市建设理论研究，2012（22）．
[2]智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].王同文,谢民,孙月琴,沈鹏. 电力系统保护与控制.2015(06)
作者简介：梁景芳（1984.5），女，山东大学电气工程学院电力系统及其自动化专业硕士，工程师，主要从事新能源电站的电气设计工作。
李盛楠（1983.7），女，东北电力大学工学硕士，工程师，主要从事新能源电站的电气设计工作。
论文作者:梁景芳,李盛楠
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/18
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