浅析智能变电站保护配置方案的设计与实现

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1、浅析智能变电站保护配置方案的设计与实现【摘要】文章在展开对智能变电站保护配置方案设计实现问题的研究中引入了分层配置的基本理念，就分层保护配置的设计方案进行了分析，进而分析了智能变电站保护分层配置下的继电保护性能与优势，希望能够引起相关人员的关注与重视。【关键词】智能变电站；保护；配置；设计；性能在当前变电站的运行过程当中，包括继电保护、测量控制在内的相关智能电子设备无论是从信息描述方法，从通信网络构成，还是从访问方式的角度上来说都没有形成明确的标准与规范，而这显然是于智能化变电站功能要求不匹配的。为此，建立在IEC61850标准的基

2、础之上，智能变电站的信息描述以及访问规范更具完整性特征，同时在提高智能电子设备相互之间操作协调性而言也有重要的价值。在这一背景之下，有必要详细展开对智能变电站保护配置方案在设计与实现过程当中相关问题与注意事项，本文尝试做以下分析：1、智能变电站分层保护配置设计分析从继电保护数字化发展的角度上来说，前期基于模拟的保护模式逐步发展为建立在数字化基础之上的保护。这一过程持续时间长，导致当前虽然应用的是数字化的保护模式，但设计理念上仍然具有有模拟式保护的特点，微机产品设备的优势没有能够充分的体现出来。对于智能化变电站而言，通过对IEC618

3、50通信规范的合理应用，使得电气设备相互之间的信息共享功能以及交互操作功能得以实现。从这一角度上来说，可以将分层配置的方案作为智能变电站保护配置方案的主流发展趋势。在分层配置理念下，整个智能变电站的保护配置结构可以如下图所示（见图1）。图1：智能变电站保护配置结构示意图结合图1来看，智能变电站通过应用分层配置方案，一方面能够使主保护功能的响应速度得到迅速的提升，另一方面能够使后备保护功能更加的快速与灵敏，综合优势突出。本方案的主要特点在于：过程层当中安排了各种常见的间隔保护，包括线路保护以及变压器保护等在内，这一方案下，MU智能操作

4、箱所获取的数据信息能够就近取得，不需要经过过程层交换机处理。同时，对于多间隔条件下的母线保护而言，将其配置在间隔层当中，从而能够在实现获取数据信息功能的同时能够，达到保护与跳闸的目的。还需要特别注意的一点是，在如图1所示的配置方案中，引入了站域智能保护管理单元，该单元配置在站控层当中，能够通过间隔层的交换机，联动数据采集单元，及时收集智能变电站运行相关的数据信息，从而支持后备保护与管理功能的实现。同时，在如图1所示的分层配置方案下，保护功能的配置有以下几个方面的特点：1）从线路保护的角度上来说，仅保留有零序i段保护功能，距离i段保护

5、功能，以及差动保护功能；2）从变压器保护的角度上来说，仅保留主保护功能，以及i段后备保护功能；3）引入差动保护；4）引入断路器失灵后备保护；5）引入站域智能保护管理单元实现线路保护以及变压器保护相关的后备保护功能。2、智能变电站保护分层配置下的继电保护性能分析在智能变电站保护分层配置的方案设计下，包括变压器保护以及线路保护在内的主设备保护动作遵循就近就地原则，直接配置在过程层当中，从而动作更加的快速。在此基础之上，后备保护能够实现集中性的控制与决策，支持实现变电站内部所有一次设备的保护功能。集中后备保护实现变电站后备保护原理和功能模

6、块的统一，使原来分散到变压器、母线、线路和断路器保护的重复设置的后备保护得以简化，由于集中后备保护可以充分利用变电站站域信息，能快速得到变电站的运行方式变化，可以运用专家系统的知识进行决策，判断故障具体位置，并能处理诸如断路器失灵、保护拒动等问题给故障判断带来的影响，可以兼顾选择性以及快速性功能，对于避免故障后相邻线路过负荷导致后备保护误动作的问题而言也有重要价值。更加关键的是，在本设计方案实现后，整个智能化变电站的保护动作可靠性大大提升，且具有了两个方面的自适应优势：其一，在对系统运行方式进行跟踪的过程当中具有自适应的优势：即能够

7、在线完成对智能变电站所处电网系统拓扑结构的在线修改，快速响应，对局域网络拓扑所发生的变化进行快速跟踪，同时辅助系统分析以及保护定值计算工作的开展；其二，在完成投退相关保护功能的过程当中具有自适应的优势：即能够通过利用辅助信息的方式，识别投入保护或退出保护功能，省去了常规意义上运行人员硬压板的工作步骤。3、结束语本文在研究智能变电站保护配置方案的过程当中，引入了分层配置的方案，就该方案的设计与实现进行了详细探讨，认为分层配置的保护方案使智能变电站的技术优势得到了充分应用，实现了全局信息与继电保护系统的融合，保护的原理与配置更加科学，系

8、统运行方式不会对主保护动作产生干扰，故障元件能够得到及时的切除，同时，减少了后备保护受系统运行方式的影响，合理控制的动作时间，简化了后备保护与系统运行之间的配合关系，从而具有相当确切的综合实践价值，希望能够引起各方高度关注与重视。参考