数字化智能变电站对继电保护的影响探析

摘 要 继电保护是当电力系统发生故障或出现非正常状态时，利用一些电气装置去保护电气设备不受损害和缩小事故范围。在数字化智能变电站技术条件下，其对继电保护的影响有积极的一面，也有要注意的技术问题，我们应从运行管理、检修管理等方面的转变，来提高数字化智能变电站继电保护管理的效能。

关键词 数字化智能变电站;继电保护;影响

1 数字化变电站及其特点

通常，数字化变电站，是指变电站在整个电力运行中所涉及的信息数据在采集阶段、传输阶段、处理阶段以及输出阶段的模拟化信息转变为自动化信息，并在此过程当中构建与之相对应的通信网络以及通信系统。

从应用性角度来说，数字化变电站比传统的模拟信息化变电站系统，具有显著的应用优势，表现在：①数字化变电站技术下，各类功能的实现集中在统一的信息平台上完成，从源头上合理控制并完成了各种处理功能涉及的设备重复性运行问题;②数字化变电站技术使变电站运行的相关指标数据的测量精度较高，稳定性较强：③数字化变电站技术使二次接线的作业方式简化，提高了变电站系统的可操作性;④数字化变电站技术使运行系统相关信息能够在正常使用过程中有效的自动式检测，保证了变电站系统运行的稳定性与可靠性[1]。

2 数字化智能变电站技术对继电保护的有利影响

继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。在数字化智能变电站技术条件下，其对继电保护的影响如下：

基于继电保护的机制和基本架构体系因素的考量，数字化变电站技术的应用使继电保护呈现几个方面的显著特点，例如：①在数字化变电站技术支持下，网络化数据交换代替了传统的继电保护模式。数字化变电站技术的应用使继电保护方式、对象以及信息不再是绑定状态，通过对数据库的数据信息实时调用，对各类型的用户实行差异化的管理;②在数字化变电站技术支持下，对整个电网运行系统的数据以及智能电子设备故障信息及时获取，这对有关信号回路状态的监督控制发挥着极为关键的影响;③在数字化变电站技术支持下，高压断路器二次系统对电力电子技术和传感器技术在应用的基础上，智能化操作需在智能电子设备软件应用的基础之上有效实现[2]。

3 智能变电站技术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实现机制、架构体系与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在：①网络化数据交换突破了传统继电保护采样―计算―出口一体化的模式。②对等信息交互模式突破了继电保护运行管理以保护装置为中心的模式。③过程层统一采样突破了不同二次系统专业壁垒。

建立在变电站内通信网络和系统标准体系（IEC61850）通信协议上的变电站，表现出的结构体系为分布分层结构体系，在映射技术和服务接口综合应用之上确保智能设备交互性操作的有效性。这对继电保护有几个方面的影响，表现在：①构建的数字化变电站系统在设计中有着明显的特殊性，确保物理设备在逻辑节点的连接下完成相应功能;②变电站的安装以及调试作业系统需要持续完善交接性试验，在试验中针对IEC现有工作方法及特点进行必要的补充与完善，确保数字化变电站运行安全与可靠[3]。

4 智能变电站技术对继电保护的设计、调试与运维的影响

智能变电站的设计、调试、运维的全生命周期与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给继电保护带来的影响主要体现在以下几个方面：①智能变电站的继电保护构成形态和运行模式发生了很大变化，继电保护的测试方法、项目、周期等继电保護运维技术标准与规范的研究与编制严重滞后。②二次信息的网络化传输使得继电保护二次回路可以监测，使得继电保护设备状态检修成为可能。③目前IEC61850及智能变电站技术仍然处于发展变化阶段，由于对IEC61850的理解差异性以及扩展定义的不规范性，给智能变电站设计、调试与运维带来挑战，而继电保护专业正是其中的重点和难点。目前大多数的智能变电站试点都需要业主、设计院、集成商、设备厂家、调试单位反复协调，不断修改方案。而变电站投入运行后，运行单位往往难以摆脱对调试单位和厂家的依赖，给电力系统的安全运行带来隐患。这种“试点工程”的建设和运行模式，也成为制约智能变电站的大面积推广的瓶颈[4]。

5 搞好数字化智能变电站继电保护管理的两个转变

5.1 运行管理方面的转变

在运行管理上，主要的变化在：①数字化变电站系统能够对信息的传输、电气量的采集和跳合闸控制命令进行全面监视，例如，清灰、状态核对以及铭牌核对等;②在数字化变电站下，电子式通信设备大量的运用，实现了继电保护动作的准确率，在巡视过程中应该将巡视对象调整为检测各个通信设备的完好性。

5.2 检修管理方面的转变

在检修管理上，数字化变电站也发生了转变：①常规的模拟量输出校验仪已经不能满足检修需要，因此要采用新型的校验设备。新型的数字化校验仪有着体积小、试验线接线简单、绝缘要求和功率要求低以及无A/D转换过程等优点，最重要的是它无须模拟量输出从而为质检员工的安全提供了保障;②数字化变电站因为二次设置装置的结构有了很大的变化，所以保护设备和回路验收项目及标准都会随之发生根本性变化，智能新断路器不仅可以有效减少大量的二次电缆，与此同时还可以进一步避免因直流系统降压而造成的断路器举动这一现象的发生。

通过以上论述，可以明确数字化变电站应用方面的显著优势。随着我国科技的不断发展进步，数字化变电站逐渐得到了大力推广，智能变电站是智能电网建设的核心环节，有必要开展对智能变电站新技术条件下继电保护的原理、架构体系的研究，解决智能变电站技术发展，但是继电保护技术仍需要不断总结和分析，进一步发展到综合自动化水平，早日实现更卓越的数字化变电站系统。

参考文献

[1] 何世恩，刘峻.IEC 61850数字化变电站对继电保护专业的影响[J].电力系统保护与控制，2009，37（03）：1-4.

[2] 殷慧.数字化变电站SMV同步方式对继电保护的影响[J].电子世界，2015，（24）：34-35.

[3] 余嘉彦，王伟，胡旭东，等.数字化变电站中采样异常对继电保护的影响[J].电工技术，2014，（02）：59-61.

[4] 游德智.浅探变电站数字化技术对继电保护的影响[J].电脑知识与技术，2014，（36）：8828-8829.