摘要：智能变电站是我国经济的飞速进步，技术的不断发展下智能电网发展的必然产物。智能变电站的进步也为智能电网的发展起到了强有力的保障作用。智能电网的应用，在很大程度上优化了电力系统的资源配置，因此运行智能电网技术很大效率上提高了效率。本文以220kV智能变电站继电保护配置方案进行研究，以此进行对我国智能变电站保护配置等相关内容的研究。
关键词：智能变电站；保护配置
引言：
智能变电站作为电力事业发展的重要标志，其将我国电力事业带入了一个新的时代。智能变电站的继电保护是对其自主识别故障并及时做出正确处理的自动化过程，是保障电网正常运行的重要方式。近年来，社会对智能变电站继电保护配置的关注度逐渐增高，这为智能变电站综合实力提出了更高的要求，提升智能变电站的继电保护配置水平刻不容缓。
1、智能变电站的继电保护配置的内容
智能变电站有效的将一次自动设备和二次网络化设备结合在一起，在相关通信规范要求下，实现了信息的共享性和交互性。在智能变电站中继电保护和数据库管理功能发挥着越来越重要的作用，当前智能变电站继电保护机构通常会分为三个层次，即过程层、间隔层和站控层。
1.1过程层
在过程层中以交换机作为核心的设备，通过快速跳闸装置来对继电进行保护。过程层中还包括合并单元、接口设备和智能终端。在具体运行过程中，过程层会对电气量进行监控，利用网络方式来实现信息的传递，而且还能够检测运行状态下的隔离开关、断路器和变压器等设备的参数，对执行和驱动进行有效的损伤控制。
1.2间隔层
间隔层作为过程层和站控层的过渡层，其有着承上启下的作用，具有对设备进行保护和控制的重要作用，能够控制间隔层数据的采集及命令发生的优先级别，能够对同一期或是其他的控制进行有效的保护，实现了通信功能的承上启下。
1.3站控层
站控层主要以主机、运动装置及规约转换器等几部分构成，具有非常重要的作用。站控层能够汇总全站的数据信息，而且还能够实现数据库的实时更新，将所收集到的信息向监控中心进行传递，可以将信息向间隔层和过程层进行传递。而且站控层由于运行方式具有多样性，这就需要提前制定好方案，这样一旦系统发生故障，则能够及时对其进行切换，确保其处于整定的方案定值区中。
2、智能变电站的特点
智能变电站是由站控层、间隔层和过程层组成的。它是开放式分层分布式系统，运用IEC61850通信标准。其站内信息具有唯一和共享的特点，可以保证故障信息、远动信息不重复采集。
站控层是由主机、远动通信装置和各种二次功能站构成的。它提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全所监控、管理中心，并与远方监控调度中心通信。
间隔层是由若干二次子系统组成的。在站控层和站控层网络失效的情况下，它仍能独立完成间隔层设备的监控和保护功能。
过程层是由电子式互感器、合并单元、智能单元等构成的。它能完成二次系统与一次设备相关的功能，包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。
智能变电站与常规变电站的区别主要有以下三点：出现了一些新设备，比如电子式互感器、合并单元、智能终端等；应用了大量的网络交换机；二次接线设计采用了大量的光缆。
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3、220kV智能变电站继电保护配置方案
3.1系统网络
本次研究中该智能变电站系统由高速以太网组成，体系结构为三层两网结构，其站控层、间隔层及过程层设备具有一定的独立性特征，网络结构站控层及过程层网络如下所述：
（1）站控层
结构为双星型拓补结构，双网双工冗余网络工作，MMS传输多实现后台控制命令、告警信息及一次设备状态信号等，SNTP可实现站控层之间以及站控层及间隔层间的数据交换接口覆盖，共配置12台工业级交换机。
（2）过程层
采用星型以太网方式，其中SV网主要实现对电压电流等相关模拟数据信息的传输，GOOSE网多用于传输开关量信息等控制命令。
（3）过程层网络建设方案
本次建设方案采用直采网跳组网方案，该方案虽在具体施工中其施工操作过程具有相对复杂性，接线较多且信息难以共享，但其在应用中其网络压力较小，因此具有较高网络可靠性且交换机应用较少，具有一定的经济性优势。
3.2继电保护配置
3.2.1继电保护配置方案
（1）220kV线路保护
本次项目建设共建设4回出线，每220kV线路配两套主后备合一光纤纵差具重合闸保护功能装置于继电保护室安装，有一定的监测功能，其主要功能旨在保护由安装于线路及母线上的互感器经合并单元智能终端一体化装置获得电流电压；跨间隔信息行独立GOOSE网络传输。
（2）220kV母线及母线分段保护
220kV母线保护可配置双重微机型母线差动保护，各线路及母联等均应双重配置合并单元智能终端一体化装置，开入两行两组独立GOOSE网络传输。
220kV母线分段保护可于继电保护室配置两套独立母线差动保护，由安装在母联分段的互感器经装置实现电流获取[4]，母线分段间隔内两不同装置间采用直采直跳方式，跨间隔信息行独立GOOSE网络传输。
（3）110kV母线及线路保护
110kV母线保护各段分别配置一套微机型母差保护，110kV母线及分段间隔配置单套智能终端一体装置，母线保护与各线路采用直采直跳方式。
本次设置中110kV线路出线8回，每回线路均于继电保护室配置一套保护测控装置，该装置均采用主后备合一光纤纵差保护且具测控功能，其他则微机型线路保护。
（4）变压器保护
双重化配置变压器保护包含主、后备功能保护，其中高中低三侧及中性点智能终端及合并单位等均介入相应的MU，保护直接采样，非电量保护及本体智能终端一体化设计，在一次设备现场安装于变压器本体就地智能控制柜，信息便可由本体智能终端直接传送至过程层GOOSE网络。
3.3测控配置
测控装置在具体配置时需具备完善的自描述功能可实现与站控层设备的直接性通信，220kV及110kV主变压器、母线间隔等均行保护测控独立装置；110kV间隔采用保护测控一体装置；10kV采用四合一装置，各母线测控装置单套独立配置。
本次研究的智能变电站中，该变电站以实现自动化操作，运行可实现无人值班模式，该类模式在具体应用中可对变电站不同区域进行集控站设置从而实现相关管理，因此在该模式应用可不用再安排工作人员进行现场工作，有利于人力资源的节约及控制。
4结语
综上所述，智能变电站已经逐渐成为了未来变电站发展的趋势。继电保护设备对研究智能变电站的继电保护配置有非常重要的意义。因此，为了进一步发展智能变电站，不仅要探讨变电站的网络配置问题，还要探讨各设备的配置方案，并且考虑各设备之间的联系，进而保证设备的高质量运行。
参考文献：
[1]孙志鹏.智能变电站安全措施及其可视化技术研究[D].华北电力大学，2014.
[2]黄妍.220kV智能变电站继电保护配置方案研究[D].广西大学，2013.
[3]任绍俊.220kV智能变电站继电保护及自动化系统设计[D].华北电力大学，2014.
论文作者:赵晓蕾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/31
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