摘要：智能化已然成为变电站发展的主流方向，因此变电站对于继电保护装置的要求也越来越高，文章以智能变电站继电保护的架构体系为出发点，简要分析了智能变电站继电保护技术及其优化措施，以期为变电站的发展与进步做出贡献。
关键词：智能变电站；继电保护技术；优化措施
1智能变电站继电保护的架构体系
1.1智能变电站继电保护“三层两网”架构
智能变电站按照功能在逻辑上划分为三层，分别为站控层、间隔层和过程层，两两之间分别构成站控层网络与过程层网络，如图1所示。对继电保护而言，站控层网络传输整定值召唤、修改、录波文件传送等，而过程层网络传输采样值、开关状态量、跳闸、闭锁等信号，实时性与可靠性备受考验，是智能变电站继电保护关注的重要性能。
图1智能变电站“三层两网”架构
1.2模块化的保护功能组织形态
区别于传统变电站以装置为中心的继电保护组织形态，由于过程层网络实现跨间隔跨专业信息共享，智能变电站继电保护以保护功能模块化为理念的灵活组态形式，“集中”或者“分散”的保护实现形式不依赖于装置而是取决于保护需求与网络性能。继电保护模块化灵活组态意味着保护功能可以存在于具备条件的保护装置中，互为热备用。
1.3高精度全网统一的网络同步对时系统
传统变电站继电保护采用IRIG-B码或者光纤方式对时同步。而智能变电站网络化运行模式下，IRIG-B码或者光纤直连方式不能满足继电保护应用需求，因为：（1）两种传统对时方式需要专门的传输通道，与智能变电站网络化共享信息与资源的发展趋势相悖；（2）IRIG-B码对时同步是单向放射性对时系统，可靠性不足，易受链路状态影响。智能变电站继电保护需要高精度全网统一网络对时方式，一方面既能充分发挥网络对时方式灵活的特点，另一方面又能利用通信网络冗余高可靠性与实时监测的优势。
2智能变电站继电保护技术
2.1变压器继电保护
变压器的继电保护，是智能变电站中的重点，属于过程层保护的范畴。继电保护技术在变压器内，配置方法为分布式，实现有效的差动保护。变压器继电保护的后备部分，选择集中式的安装方式，全面保护变压器在智能变电站中的安全性。智能变电站在变压器的继电保护方面，比较重视非电量保护模块，该模块为单独安装部分，采用电缆连接的方式，将断路器接入变压器的继电保护系统内，当变压器潜在安全隐患时，非电量保护模块会传输跳闸命令，把跳闸命令快速的传递到共网部分，执行断路器的跳闸动作，保护变压器的安全，缓解智能变电站的运行压力。
2.2线路继电保护
线路继电保护在智能变电站继电保护内具有重要作用。线路继电保护过程中，能够对智能变电站运行状态进行实时性监控，了解智能变电站实际情况情况，一旦智能变電站出现故障，线路继电保护可以采取相对应解决措施，对智能变电站故障进行防治。在条件允许情况下，还可以在智能变电站线路上安装测控装置，测控装置主要作用就是对智能变电站运行状态进行检测，测控装置会将所测控到的结果传输到网络体系内，继电保护就可以按照测控装置所检测到的结果，对智能变电站下达针对性继电保护指令。
2.3母联继电保护
智能变电站中母联与线路的继电保护存在很大的相似性，但是由于母联的分段保护特性，将其做为单独的部分。母联继电保护的结构非常简单，按照分段的要求，将继电保护中的装置接入到智能变电站内，针对不同分段的母联系统，采取异同的采样与跳闸工作，起到高效率的保护作用。母联继电保护中，GOOSE等网络，均处于独立的运行状态，借助跨间传输的方法，分别保护分段状态下的母联系统。目前继电保护的配置比较单一，可以在继电保护技术中共同完成测控和保护，其中，分段保护为点对点模式的继电保护，而主变等位置，使用GOOSE连接保护，预防母联保护失灵。
3智能变电站继电保护优化措施
3.1安全性优化
智能变电站继电保护装置均以IEC61850标准体系为依据，但是因为其为统一发布，可以说是处于完全透明的网络环境中，这样保护系统在运行过程中，将要面临更多网络攻击，以及信息安全威胁，必须要做好对系统安全性的分析。IEC61850标准体系中对于安全性方面并没有专门规定，因此需要总结以往管理经验，针对安全防护方面来采取措施进行优化。
3.2可靠性优化
发展到目前为止，智能化变电站中的继电保护已经实现了数字化且保护结构所使用的电子设备较多，可以大大提高变电站的运行稳定性，同时对于变电站的安全运行也有重要的意义，能够满足社会生产生活对供电网的需求。需要注意的是，在选择保护结构中电力电子设备的时候，一定要考虑到实际的运行情况进行优化，以保证运行设计方案的中的应用效果得到最大化的发挥，将外界因素的影响作用控制到最小范围，严禁信息不同步及电磁兼容等问题发生，保障保护系统的运行稳定性。针对保护结构电子设备易受外界影响这个问题，进行针对性解决措施的提出，确保系统运行的稳定性。
3.3实时性优化
继电保护的一个重要特性就是实时性，在设计保护结构的时候，会经常性的受到交换机交换和合并器传播延时等因素的影响，这会严重影响传感器的信号传输效果。在继电保护器实际运行过程中，交换机转发、合并器排队是导致互感器抖动传输的重要因素。在采集完数据后往往需要较长的排队处理，产生大量等待时间。再者，由于系统中安装的交换机的性能不尽相同，其在运行过程中也会出现延时问题，因此要采取正确措施进行合理优化。
3.4同步性优化
在智能变电站继电保护正常运营中，会出现各种各样的问题，其中数据同步问题是比较常见的问题之一。同步性问题即合并单元进行数据采样信号的输出时会附带相应的时间信息，该同步传输可以有效缩减电气量相位与幅值间误差，因此数据的同步性具有重要的意义。所以需要对继电保护设备进行优化，保证数据的同步性，使其能够在相同时间点内获得相应的数据信息，避免因为同步信号丢失而引起的的数据误差。对数据放入进行同步优化设计时，需要将过流及过压保护问题考虑到，虽然所使用的保护原理简单，但保护动作行为对输入信号幅值正确性提出一定要求，相比之下对与同步信号要求较小，如此即便保护动作发生时丢失了同步信号，对保护动作产生的影响也不会很大。
4结束语
智能变电站技术的兴起和发展，实现了电力系统的自动化、智能化和信息网络化，其对传统变电技术进行了全面的革新，于此同时智能变电站的大运行量，对内部继电保护系统提出来更高的要求，从而提高智能变电站的可靠性和安全性，因此继电保护的运行和维护技术的研究革新，对智能变电站的运行至关重要。
参考文献：
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[2]刘芳奇.加强 110kV 智能变电站建设运行维护管理的重要意义[J].通讯世界，2016（13）.
[3]李伟.关于智能变电站继电保护技术优化探讨[J].中国新通信，2016，16：49.
作者简介：
王婷（1986.5-），女，汉族，江苏宿迁人，本科，工程师 单位：国网宿迁供电公司 研究方向：继电保护 。
论文作者:王婷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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