智能變電站繼電保護的運行和維護技術研究
信息技術
作者：宋盛
【摘要】伴隨著社會經濟的高速發展，我國的智能電網建設步伐也不斷加快，我國已經邁入智能電網全麵建設時期。智能變電站作為智能電網的重要組成部分，其繼電保護的運行與維護技術是保證智能電網安全、穩定運行的關鍵。當前我國智能變電站繼電保護的運行和維護還處於摸索階段，如何改進繼電保護的係統維護技術已成為智能電網建設中亟待解決的問題。本文主要介紹了智能變電站的主要結構及繼電保護的技術要點，重點研究了智能變電站正常運行時及異常情況下的係統維護，以期為智能變電站繼電保護的運行與維護技術的發展提供理論指導，進一步推動智能電網的快速發展。
【關鍵詞】智能變電站；繼電保護；運行與維護
引言
智能電網的發展推動我國繼電保護技術發展進入了一個新的階段，智能變電站是對電網發展理念的全麵革新，給繼電保護的原理、運行、維護等多個領域帶來了新的思路。在智能變電站中，繼電保護設備對安全性、可靠性、速動性的要求最高，因此，有必要深入研究智能變電站繼電保護的運行和維護技術，推動我國電網建設深入發展。
一、智能變電站繼電保護技術要點分析
智能變電站是智能電網發展的主要節點，它基於高速網絡通信技術，以變電站的一次設備和二次設備為對象，通過數字化信息實現站內外的信息共享和互操作。智能變電站具有三個關鍵特征，為：數字化的一次設備、全數字化的二次設備、全站統一的通信標準平台。智能變電站通過引入先進的電子設備及網絡通訊係統，實現了變電站的數字化、信息化、網絡化管理，完善了自身的的信息測量、控製以及保護、檢測等功能，提高了電網運行的安全性及穩定性。智能變電站對運行方式、設備管理模式以及信息保障體係都有了更高的要求，在運行方式方麵降低人工操作的工作量，智能變電站的常規運行與維護都由智能設備來完成；在設備管理模式方麵逐漸上升到變電站綜合管理的層次，極大得提高了管理效率；而在信息保障體係方麵則明顯提高了對信息及網絡的依賴性，這就需要更為科學的信息保障體係提供信息支持。
1.1智能變電站的主要結構
1.1.1過程層：過程層主要包括各類電子式電流互感器（ECT）、電壓互感器（EVT）、智能斷路器和開關設備、合並單元和智能終端，主要用來完成對全站保護設備的保護和測控信息采集，並將之經合並單元處理後，成為全數字信號上送過程層網絡。
1.1.2站控層：站控層是智能變電站的最抽象和最高級別的管理層，也是智能變電站的控製中樞，通過電力通信、係統對時、站域控製等功能，實現全站保護和控製設備的狀態采集和信息交換，對采集到的保護信息進行邏輯判斷，並輸出相應的跳閘、閉鎖等控製邏輯。
1.1.3間隔層：間隔層是過程層和站控層之間的過渡層，主要是指各類二次設備，包括繼電保護裝置、安全自動裝置、各類監控和測量儀表等，對智能變電站中繼電保護的運行和維護技術的研究，就是在間隔層展開。間隔層實現了過程層與站控層的聯係，從而保證了一個間隔的數據可以作用於該間隔一次設備的功能。
1.2智能變電站繼電保護的技術要點
與傳統變電站相比，智能變電站更加依賴於信息和網絡，在繼電保護構成形態、運行模式、傳輸方式、設備建模等方麵，都具有較大區別，智能變電站繼電保護的技術要點主要體現在以下幾個方麵：
1.2.1智能變電站的繼電保護構成形態和運行模式發生了很大變化
智能變電站基於全光纖通信實現繼電保護的模擬量、開關量采集，能夠更加智能化、自動化的實現對保護的量值采集和邏輯判斷，繼電保護的構成形態和運行模式發生了很大變化，例如，電子式電流互感器的采用，解決了傳統互感器存在的飽和問題，差動保護的判據中，不再需要進行互感器飽和的判斷。因此，智能變電站的繼電保護在維護內容、運行方式等方麵都與傳統變電站有所區別，需要建立新型運行和維護標準。
1.2.2二次信息的網絡化傳輸使得繼電保護二次回路可以監測，使得繼電保護設備狀態檢修成為可能。
狀態檢修技術在電力係統內部提出已久，然而並未獲得大規模應用，智能變電站出現後，包括繼電保護裝置在內的二次設備實現了網絡化傳輸，二次設備的狀態能夠以全數字的方式采集和傳輸，通過合並單元采集模擬量，通過智能終端采集開關量，從而實現對二次回路信息的全采集和全監測，這使得智能變電站中狀態檢修成為可能。
1.2.3實現了基於IEC61850的統一建模。
如上文所述，傳統變電站中，變電站設備的接入需要通過大量的二次接線進行，而智能變電站下，全站統一的IEC61850標準是重要技術特征之一，基於IEC61850標準完成對全站設備的統一建模，實現設備的互操作性，將大量的二次接線轉化為係統的模型文件配置，通過單獨的SCD和CID文件進行對應。當變電站的工作和運行狀態出現變化，需要更新相應的文件與之對應。