摘要：随着电网建设的不断推进和发展，智能变电站逐渐取代了传统的变电站，变电工程也趋于自动化发展趋势，同时对继电保护装置有了更高的要求。继电保护装置需要在传统的变电站基础上实现对电能资源的有效保护，提升继电保护装置的灵敏度和应用效果。基于继电保护装置的特殊性，在实践过程中必须完善继电保护措施，以自动化硬件设备为基础，对各类装置进行有效的分析，实现继电保护的持续性应用。
1智能变电站继电保护系统的特点
智能变电站是指按照IEC 61850标准和通信规范的基础建立，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建的装置，能够实现变电站系统内部电气设备之间的信息交换与智能运作。其中，智能化一次设备包括光电互感器、电子互感器和智能化开关等，二次设备分层包括间隔层、过程层和站控层。
1.1元件众多
在传统变电站中不存在的例如合并单元、交换机以及智能终端等元件，数字化变电站继电保护系统中都有，这些元件虽然给系统保护作用的充分发挥提供了一些帮助，但是也在一定程度上影响着保护系统的可靠性。例如电子式互感器，其运行的原理以及结构都与常规的互感器不同，此种互感器的种类较多，原理也大不相同，通常无法有效的控制其运营情况，这些现象的存在大大增加了可靠性研究的难度。
1.2结构复杂
近年来，随着科学技术的快速发展，以太网传输方式已经完全取代了之前采用的点对点的传输方法，同时，之前单一的拓扑结构也已经被由交换机构成的网络取代，使得变电站继电保护系统的复杂程度越来越高。由此可以看出，交换机接线方法通常是决定整体变电站继电保护系统信息通路可靠性的关键。
1.3信息的网络化传输
一般情况下，报文式的网路通信形式都会存在一些可靠性较低的或者是可靠性为零的因素，进而引发网络风暴、丢包等现象。此情况使得一些新型技术在数字化变电站运行中得到了较好的运用，例如优先级队列技术等，可保证变电站网络的可靠传输。
2 智能变电站继电保护设置要求
智能变电站的电气设备和结构设置比较复杂，继电保护设置必须满足以下几点要求：其一，继电保护装置在智能变电站中的配置应满足快速性、灵敏性、可靠性、选择性等要求，确保继电保护装置动作的准确无误，严禁出现误动作或者不动作，保持较高的灵敏性，消除故障隐患；其二，智能变电站的站控层MMS 网、GOOSE 网和过程层SV 网之间是相互独立的，各个层次接入继电保护装置时，应保持各个控制器数据口保持独立；其三，智能变电站中的单母线和母双线分段形式不同，在条件允许的情况下，可以设置电子式电压电流互感器；其四，结合智能变电站的实际运行情况，还可以设置测控保护一体化装置设计，实现对智能变电站的操作控制和继电保护；其五，智能变电站在电气设备现场设置继电保护装置时，可集成安装智能终端的一些应用功能；其六，对于智能变电站的主变压器，冗余配置各侧合并单元，其它间隔合并单元可以单套进行配置；其七，对于智能变电站的合并单元，通过网络报文记录和故障录波记录过程层网络信息，还应保持GOOSE、MMS、SV 等网络接口数据的独立性。
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3 智能变电站继电保护的优化措施
3.1 变压器的保护
变压器保护装置的形式比较多，在设计阶段必须对储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器、净油器等部分进行有效的了解。多种功能系统比较特殊，在内部设计阶段，要实现对电压和电流量的有序检测，电流测量主要是通过保护CT的形式实现的。在变压器保护过程中可以应用分布式配置形式，根据保护机制具体化要求，对安装和后备保护系统进行有效的分析。在此过程中，可以对测控和保护设备及合并器进行有效的分析，根据智能设备的应用形式，保证信息的有效传输和应用。在传输阶段，可以应用太网的形式实现数据的有效传输和应用。基于配置方案的特殊性，在实际工作中，要及时对滤波进行调整，在继电保护的过程当中，只需要消耗非常小的网络数据的信息量。
3.2一次设备运行维护技术
对于智能变电站，其采用的高压断路器本身就采取了多种现代化技术，其中包括电力电子技术、新型传感器技术和现代微机技术，所具有的特点为：①当设备处于运行状态的时候，电力电子技术和现代微机技术按照合闸位置以及电压波形图来对电压进行调整，以此来准确地把握具体合闸时间以及跳闸时间，确保电压足够稳定。②利用微机技术能够直接处理设备信息，并且能够检测设备执行功能和存在的缺陷。③自我检测。如果监控断路器设备里面的一次系统以及二次系统产生问题，则立即发出报警，同时提供具体检修数据。利用IED、微机二次系统和相关智能就能够进行智能化操作，同时光纤网络能够对二次回路系统输送相关信息，从而对断路器进行数字化控制。所以，对系统智能开关运行进行维护的时候应该充分考虑二次设备，同时监控该设备，保证数据信息具有足够的有效性、以及真实性，从而提升智能化开关实际运行质量。
3.3 装置本体管理
继电保护系统的主要设备包括继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、光纤和电源系统。它们的质量直接关系着继电保护系统的可靠性。交换机和光纤在军工、工业等领域已应用广泛，其技术已较成熟。合并单元、智能终端是智能变电站的新运行设备，没有大量的运行经验积累。智能站继电保护装置变化较多，一是其数据采样和同步方法发生变化，要求SV数据传输延时固定，而交换机数据传输延时的不稳定性决定了保护装置必须采用直采，直跳是为了满足保护动作快速、可靠性的要求；二是装置插件变化，增加了很多通信类插件，且这类插件内部有处理器，在进行插件更换的同时还需要进行软件配置，从运行情况看，此类插件的故障几率远高于其他插件。因此，合并单元、智能终端、保护装置的质量合格性管理对智能站的全过程管理尤为重要。
3.4 母联保护
智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处，在设置分段保护装置时，将智能变电站终端设备和合并单元连接起来，不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样，这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时，结合智能变电站的运行特点和设计要求，智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式，从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前，智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式，利用GOOSE 网络对各个保护分段实现母联保护。
4结束语
随着科学技术的不断发展，智能变电技术设备取得了突出的成就，在实践过程中需要完善发展形势，从保护装置的构成和应用现状入手，体现智能维护系统的有效性。智能变电站的继电保护和传统保护机制存在一定的差异性，要及时对分布式母线进行分析，掌握线路的具体要求，对保护原理进行相应的分析，最终实现设备的有序应用和维护，促进电力系统的可持续性发展。
参考文献：
[1]周得柱.浅谈智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].科技资讯，2013.
[2]蓝海涛.智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议[J].智能电网，2014.
论文作者:王英波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：变电站论文; 智能论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 设备论文; 系统论文; 继电论文; 《电力设备》2018年第32期论文;