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摘要：智能变电站技术的发展直接影响到智能电网的发展，是建立智能电网系统的重要组成部分，电网运行中继电保护环节对安全性的要求最高，所以智能变电站对电力系统的保护主要是在继电保护工作中所进行。为确保电力事业的安全运行，需要对变电站技术与继电保护的应用进行进一步深入的研究。本文就智能变电站技术及其对继电保护的影响进行分析。
关键词：智能变电站技术；继电保护；影响
随着智能变电站技术的发展和进步，有效的促进了智能电网的建设，是国家发展自动化、智能化、科学化电网的重要组成部分。研究表明，智能变电站具有很多优势特点，比如基于IEC61850标准体系实施统一建模、应用了电子式互感器与智能一次设备、传输采用二次信息网络化等，为电网智能化、自动化的发展提供极其便利的条件，推动了智能电网的发展和推广。智能变电站技术对继电保护过程中的数据信息及保护原理、实现机制和架构体系、设计和运维等具有重要的影响。
1 智能变电站及其技术特征
通过《智能变电站技术导则》可知，智能变电站涵义为：运用先进、低碳、环保及可靠的智能设备，使变电站符合通信平台的网络化、全站信息的数字化与信息共享的标准化等要求，并能自动完成有关信息的测量、采集、计量、控制及监测等功能，还可依据需求对电网的智能调节、实时自动控制与在线分析等高级功能给予支持，有效实现变电站间互动或者电网调度等的变电站。在ICE61850的标准下，智能变电站充分体现了设备智能化、网络化、交互标准化与应用互动化等技术特征，其中，一次设备智能化作为智能变电站基础建设，目前较多应用的是常规设备与智能组件所构成智能型的一次设备，像智能变压器及智能断路器等，具有真正意义的智能型一次设备并未投入运行，电子互感器与光纤网络的应用，使得一次与二次设备间的数据交互实现了完全数字化，传统意义上的二次回路被弱化，二次与一次设备间的通信连接所使用的是高速光纤网络，有效实现了二次设备资源及数据共享，智能变电站设备间的数据通信执行ICE61850的标准，不同设备生产厂家均执行同一标准，有效简化了设备安装与检修等流程。
2 智能变电站体系架构
与传统的变电站相比较而言，智能变电站在进行继电保护的过程当中，使用了以过程层网络为中心的体系架构，在使用过程层网络体系架构时，严格的按照电力系统自动化全球通用标准来执行。从智能变电站的逻辑功能上可将其分为站控层，间隔层，过程层。这3层中的任意两层可构成站控层网络以及过程层网络；从继电保护的层面来看，站控层网络的主要工作是负责传输整定值以及文件，并且对于相关的文件进行修改、录播以及召唤等。过程层网络的主要工作是对采样值、跳闸信号、以及开关运行状态等相关信息进行传输。站控层网络以及过程层网络的实效性与稳定性是保证智能变电站继电保护的基础。传统的变电站对于继电保护设有专门的采样值以及命令信号传输通道，但是，其传输过程当中具有一定的延时性。而智能变电站在运行过程当中，对继电保护的采样值以及命令信号的传输则使用太网数据帧的方式来进行。所以在智能变电站进行继电保护的过程当中，过程层网络拥有着非常重要的地位，只有对过程层网络进行合理的规划以及调度才能使智能变电站继电保护更好的运行。
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3 智能变电站技术下的继电保护影响
3.1 数据信息与保护原理影响
从继电保护内的数据信息角度看，智能型的变电站技术所带来影响为下列方面，其一，电子互感器代替了电磁互感器，使得继电保护元数据产生了很大变化，传统电磁互感器中的一些算法与整定原则要重估与优化，电子互感器所带来的数据延迟与同步等问题，给继电保护也带来了影响，要对其进行深入评估，在线性度、响应速度与频带宽度等方面优势，会对继电保护产生新算法与新源里；其二，在ICE61850的标准下，二次信息实施统一建模，让继电保护的数据处理与利用方法产生了很大变化，随着ICE61850的应用，不同设备间的互通互联及互换等，给IED设备及二次信息分离奠定了基础，大量信息数据存储挖掘，保护配置与双重化，以及动态迁移组态等均带来了新的保护组态与保护原理；其三，继电保护的数据传输方法也发生了改变，由二次电缆连接变成了信息网络传输，信息网络传输让跨间隔保护变得灵活简便，促使了新实现方法与保护原理的产生，网络的可靠性与实时性受到关注，处理小概率数据延迟、丢包与误码等成为继电保护原理、算法与机制的新课题。
3.2 对继电保护实现机制与架构体系的影响
智能变电站技术对继电保护的实现机制和架构体系产生的影响主要包括以下三个方面：
3.2.1 数据交换方式
传统继电保护的数据交换方式为采样―计算―出口的集成一体化模式，但是智能变电站采用网络化的数据交换方式，其使用数据库保存实时的进行数据调用和存储，统一管理不同的保护功能应用和二次系统，大大降低了传统数据交换的复杂性。
3.2.2 突破二次回路不可测控
IEC61850标准引入了过程层网络控制的新概念，是智能变电站采用的独特网络，将交换机的控制智能化和LED化，使得过程层的网络数据变得可以预警、可以控制，突破了传统二次电缆回路不可测控的瓶颈，实时掌控二次网络和数据可靠性的状态，大大的提升智能变电站继电保护的可靠性水平。
3.2.3 采用信息交换模式
传统继电保护设施实现基本保护功能的同时，承担定值管理和运行管理的功能，获取保护对象的状态信息主要依赖关联的保护装置，智能变电站采用了P2P信息对等交换模式，获取保护对象的信息不再与保护设施绑定，建立统一数据中心，可以更高层次的实现信息共享。
3.3 对继电保护维护与运行产生的影响
智能变电站技术在继电保护的维护和运行方面起到的作用主要包括3个方面。首先，智能变电站转变了传统继电保护的具体运行方式和组成结构，在以往的继电保护测试形式与项目以及项目周期等在继电保护维护和运行方面的标准相对较为落后，而智能变电站技术的有效应用有效地解决了这一问题。其次，智能变电站技术的有效应用，也在一定程度上解决了以往继电保护工作中二次回路方面的问题。最后，智能变电站技术有效推动了变电站中各项设备之间的有机统一，同时，还改变了继电保护的维护与运行标准和方法，这一方面虽然还在进一步的探索阶段，但却是电网在未来研究和发展的重要方向。另外，智能变电站技术还有效提升了继电保护的安全性和可靠性。从维护和调试的方面上看，智能变电站技术统一了保护设备检修等工作的标准，这虽然还处于初级发展阶段，而且ICE612850标准也有一定的理解差异，但是，继电保护专业却是其中的重要内容。许多智能变电站在进行正常使用后，相关运营单位依然还用以往的方式来进行变电站的维护和调试，在一定程度上限制了智能变电站的发展与推广。
结束语：
综上所述，与传统的变电站相比较而言，智能变电站具有效率高、可靠性强等方面的优势，并且电力系统也在朝着自动化以及信息化的发展目标不断的发展。但是智能变电站在运行过程当中，仍然存在着一些问题。所以，在使用智能变电站技术的过程当中，仍需对智能变电站技术进行不断的总结以及完善。使其在智能变电站的继电保护时可以发挥自身最大的效用，促进智能变电站技术快速发展，更好地完成继电保护工作。
参考文献：
[1]浅谈智能变电站技术及其对继电保护的影响[J]. 张小俊，陈艳.通讯世界，2014（21）
[2]智能变电站技术及其对继电保护的影响[J]. 曾铉，韩健.中国新通信，2015（19）
[3]智能变电站技术及其对继电保护的影响[J]. 熊沙瑶.大科技，2016，（3）
论文作者:李艳辉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签：变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 技术论文; 过程论文; 设备论文; 电网论文; 《防护工程》2017年第26期论文;