浅谈智能电网环境下继电保护的发展

1、    浅谈智能电网环境下继电保护的发展    康鑫0 引言随着电网建设地不断推进 ，变电站智能化技术在电网中应用越来越多 ，而且智能变电站中继电保护的相关技术应用也越来越多 。在对电网系统中 ，智能变电站继电保护的相关配置是在对于传统电网变电站继电保护装置以及相关特点沿用的基础上 ，通过自动化信息技术的应用 ，实现对于变电站的智能化继电保护。在智能电网系统中 ，在进行智能化变电站的继电保护配置中 ，首先需要对于智能变电站继电保护配置的灵敏性以及选择性 、可靠性等进行考虑 ，在此基础上 ，对于智能变电站继电保护的具体配置情况可以分为 ，智能变电站过程层的

2、继电保护以及变电站层的继电保护 。在电网系统中 ，智能变电站的过程层继电保护是在一次设备独立配置主保护 ，在智能变电站过程层的元件中采用分布式继电保护配置 ，整个智能变电站过程层的继电保护配置之间相互独立完成 。在电网系统中 ，对于电网智能变电站的变电站层继电保护配置使用的是集中后备保护方式，实现变电站层的继电保护功能。1 继电保护基本配置分析电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求 ，电子技术 、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力 ，电力系统继电保护经过长期发展 ，已经进入微机继电保护发展时期。一台完整的微机型继电保护装置的构成包含硬件和软件两部分。

3、硬件指模拟和数字电子电路 ，由它建立起与微机保护外部系统的电气联系和软件运行的平台 ;软件指计算机程序 ，由它按照保护原理和功能的要求对硬件进行控制 ，有序地完成数据采集 、外部信息交换 、数字运算和逻辑判断 、动作指令执行等各项操作 。继电保护的硬件配置如下。（1）数字核心部件继电保护装置的数字核心部件实质上就是一台特别设计的专用微型计算机，一般由中央处理器（cpu）、存储器、定时器/计数器及控制电路等部分组成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连接成一个系统。继电保护程序在数字核心部件内运行指挥各种外围接口部件运转，完成数字信号处理，实现保护原理。（2）模拟量输入接口部件继电保护判断电力系

4、统是否发生故障或处于不正常运行状态所依据的基本电量是模拟电量。一次系统的模拟电量可分为交流电量（包括交流电压和交流电流）、直流电量（包括直流电压和直流电流）以及各种非电量。微机型保护装置模拟量输入接口部件的作用是将电力传感器输入的模拟电量正确的变换成离散的数字量，提供给数字核心部件进行处理。（3）开关量输入接口部件开关量是指那些反映 “是 ”或“非 ”两种状态的逻辑变量，如断路器的“合闸”或“分闸” 状态、控制信号的“有”或“无”状态等。继电保护装置常常需要确知开关量的状态才能正确的动作。开关量输入（简称开入）接口部件的作用是，为正确地反映开关量提供输入通道，并在微机型保护内外部之间实现电气隔

5、离，以保证内部弱点电子电路的安全和减少外部干扰。（4）人机对话接口部件人机对话接口部件的作用是，建立起微机型保护与使用者之间的信息联系，以便对装置进行人工操作、调试和得到反饋信息。继电保护的操作主要包括，整定值和控制命令的输入等;而反馈信息主要包括，被保护的一次设备是否发生故障、何种性质的故障、保护装置是否已发生动作以及保护装置本身是否运行正常等。微机型保护采用智能化人机界面，使人机信息交换功能大为丰富，操作更为方便。2 智能变电站中的继电保护基本配置在电网系统中 ，智能变电站继电保护配置一般是根据智能变电站继电保护的不同配置层进行继电保护配置分析。电网系统中 ，智能变电站继电保护配置主要分为

6、智能变电站过程层继电保护与变电站层继电保护。首先，在电网系统中，智能变电站过程层继电保护配置主要是根据智能变电站过程层的一次设备情况 ，独立对于一次设备进行主保护的配置 。在根据智能变电站过程层一次设备情况进行继电保护配置时，对于智能变电站过程层一次设备主保护的配置需要分为两种。一是在进行电网系统中 ，智能变电站过程层一次设备本身就是智能化设备的保护配置时 ，变电站的一次设备保护装置安装在变电站智能设备的内部 ;二是如果变电站的一次设备是老设备改造的 ，对于这样的变电站一次设备的主保护配置应该将保护设施以及合并器 、测控等功能设备在一次设备附近进行就近安装 ，以保证智能变电站设备运行与维护工作

7、便利 。在电网智能变电站中 ，过程层继电保护配置中的电网信息的采集与传输，整个智能变电站系统中都是通过以太网实现 。电网智能变电站继电保护配置如图1所示。在电网智能变电站继电保护配置图中，实线表示的是智能变电站中一次设备的主保护通信线路，虚线部分表示智能变电站过程层的以太网传输线路。在电网系统运行过程中，智能变电站的继电保护配置通过全站式的分布保护设置，对整个变电站的继电保护配置进行简化，并在对于继电保护简化设置基础上对变电站的运行安全以及稳定性进行保护。3 智能变电站过程层保护优化配置在电网系统中，智能变电站继电保护配置主要有智能变电站过程层继电保护配置和变电站层继电保护配置两个部分 4。对

8、于智能变电站的过程层继电保护的配置情况需要根据变电站一次设备的具体情况进行保护配置。在进行智能变电站过程层一次设备主保护的配置中，如果智能变电站过程层的一次设备本身就是智能化设备，那么对于这种智能化变电站一次设备的主保护应设置在智能化设备的内部;如果智能变电站过程层中的一次设备是有老设备改造成的，那么在进行这类设备的继电保护设置时，应将智能变电站过程层的一次设备继电保护设施就近安装在变电站一次设备的汇控柜中，以方便进行变电站设备运行维护。对于智能变电站的过程层继电保护主要就是对智能变电站过程层的快速跳闸进行主保护配置。包括对于智能变电站过程层进行线路纵联保护以及变压器差动保护、母线差动保护等。

9、将智能变电站过程层中的后备保护功能转向智能变电站的变电站层集中保护装置系统中，将整个智能变电站的继电保护进行简化，并且对于智能变电站继电保护的稳定性有一定的保障。3.1 过程层线路纵联保护配置对于智能变电站过程层的线路保护主要使用的是线路纵联保护系统，对于变电站过程层线路进行保护。一般情况下，智能变电站过程层线路纵联保护的方式主要有过程层线路纵联差动保护与线路纵联距离保护两种线路纵联保护。在智能变电站过程层中，线路纵联保护主要是线路保护中的主保护部分，对于过程层线路的后备保护部分主要设置在变电站层的集中式保护装置中。图3.2 过程层变压器差动保护配置对于智能变电站过程层的变压器差动保护主要是使

10、用的分布式差动保护配置方式进行过程层变压器差动保护的配置 。在智能变电站过程层中，对于智能变电站过程层的变压器继电保护主要采用的变压器差动保护作为过程层变压器的差动保护部分，对于过程层变压器的后备保护部分设置在变电站层的集中式保护装置中。在进行智能变电站过程层变压器差动保护设置过程中，对于非电量的保护部分需要进行单独安装，然后通过电缆线路直接连接到变电站的断路器中，断路器的跳闸命令会通过光缆线路传输到全站式网络线路中，从而实现整个变压器的差动保护。除上述智能变电站过程层中的继电保护部分，对于智能变电站过程层继电保护部分还包含智能变电站过程层母线差动保护、电抗器保护、同步采样保护以及分布式通信保护等，通过智能变电站过程层的这些设备装置保护设置，最终实现对于整个智能变电站过程层的继电保护配置。5 结论对于智能变电站继电保护的配置进行分析研究，不仅对于电网智能变电站继电保护配置方案的合理确定有着积极作用，而且对于整个电网系统的安全稳定运行有着积极的作用。参考文献：1 李锋，谢俊兰，金波，夏玉裕，钱国明.智能变