摘要：智能变电站是我国电力行业发展的必然趋势，智能变电站的发展对于提升电力系统性能，满足人们日益增长的用电需求具有重要意义。智能变电站和电力系统的正常运行离不开继电保护，对智能变电站中的各种设备进行专业的继电保护配置是智能变电站的基本要求。本文从变电站层和过程层重点探讨智能变电站的继电保护配置问题，最后指出了智能变电站中GOOSE组网的一些注意事项。
关键词：智能变电站；继电保护配置；GOOSE网络
1智能变电站与传统变电站继电保护的区别
智能变电站的继电保护与传统变电站的继电保护不同，两者无论是在保护装置的程序化操作还是在保护装置的设计方面都存在着很大区别。下面对两者的区别进行详细的分析：
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
针对智能变电站内部各设备的继电保护配置，我们可以从智能变电站变电站层和过程层这两个方面来进行分析探讨。
2.1变电站层
在智能变电站的变电站层中主要采用的是集中的后备保护模式。在变电站层中主要是采用实时、在线的整定以及自适应技术。采用集中式后备保护模式能够有效地实现广域保护功能，同时还能够实现双重保护的配置目标。集中后备保护模式能够实现对所有元件的有效保护。在智能变电站中的继电保护都是有选择性的，第一部分主要是近后备保护，它的主要保护范围是智能变电站中直接出线以及所有母线；第二部分则是远后备保护。它的保护范围主要是直接出线对端母线以及与对端母线相连接的全部线路。独立的后备保护采集非常重要。
2.2过程层
过程层中的继电保护是快速跳闸的主保护措施。变压器的差动、母线上的差动以及纵联保护等就是典型的继电保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在继电保护过程中包含主保护和后备保护两种形式，主保护能满足继电保护时，后备保护就会转到变电站层当中的集中式保护设备当中。这种继电保护在设计过程中将更加简单，后备保护本身在设计过程中还可以适当简化，这将会使得硬件设计更加简单便捷。过程层保护过程中整体保护的定值往往是固定的，通常不会因为电网运行模式改变而发生变化。在实际工作过程中如果同时出现保护母线和对应线路情况时，硬件系统就会相互分开并独立。线路保护和变压器保护是过程层保护中的两个重要内容，加强这两方面的研究具有重要意义。
（1）线路保护。直接采样和直接跳断路器是线路保护的两种重要方式。智能变电站中的线路保护同传统变电站的线路保护明显不同，智能变电站能够实现一体化集成来实现继电保护。在智能变电站中失灵保护和重合闸功能是在GOOSE的支持下实现的，当GOOSE启动断路器之后就能够实现上述功能。点对点的信息传输方式是线路保护中间隔层的主要传输方式。智能终端、合并单元以及保护测控装置的有效配合与链接是实现各种功能的必然选择。在实际工作过程中保护测控装置和合并单元是集成在一起的，实现两者的集成有助于直接采样和数据传输。跳闸功能得到实现则是在与前两者的有效配合下实现的。电子式互感器是线路中一个重要设备，这一设备主要安装在线路和母线上，电子式互感器能够把电流信号和电压信号都接入到合并单元中，再经过一系列打包之后传输给SV网和测控装置。当存在跨间隔信息的时候往往需要GOOSE来进行传输。
（2）变压器保护。变压器是智能变电站中的重要设备，智能变电钟的变压器保护主要是通过双套保护的方式来进行配置。所谓双套保护指的是主、后备保护一体化的配置方式。其中后备保护可以采取与测控装置一体化的方式来配置。在实际工作过程中针对变压器保护采用直接采样的模式，通过各侧断路器把它们连接起来。GOOSE始终能够接受失灵保护的跳闸命令，最终实现失灵保护各侧断路器的跳闸功能。高、中、低压侧的智能终端不仅要实现同GOOSE的直接连接，同时还要将变压器保护装置连接起来，这样保护装置就能够通过智能终端来跳闸。
3 GOOSE组网
GOOSE是智能变电站中的重要组成部分，实现GOOSE的科学组网是实现智能变电站各设备继电保护的关键。安全性和经济性是GOOSE组网时需要高度重视的两点。通过220kV智能变电站实际案例深入说明是十分必要的。母线接线方式是智能变电站常用的接线方式，针对220kV变电站的继电保护也是按双重化的标准配置的。双重化交换机往往安装在主保护层和双套线路上。在设计过程中要高度重视交换机和母线等设备的间隔，要坚持分散原则，严格按照实际规范要求来进行分配。通常情况下单个间隔和母线保护才能最终构成信号联系，这是需要注意的一点。在该智能变电站中只需要经过两级交换机就可以实现母线保护。实际分析发现变电站是按照间隔来划分母线交换机的VLAN的，进而对各间隔的GOOSE报文进行有效隔离，这能够减少报文帧的排队时间。在实际运行过程中一旦出现故障只需要断开母线交换机和间隔交换机就可以断开连接，检修措施也是非常安全可靠的。
4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]陈德强．智能化变电站和传统变电站继电保护的异同研究[J].城市建设理论研究，2012（22）.
作者简介
袁鸿斌（1988.11.3），男，云南省昆明人，华南理工大学电气工程学士，单位：云南电网有限责任公司昆明供电局，研究方向：继电保护。
论文作者:袁鸿斌
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/16
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