浅析智能化变电站与传统变电站继电保护

刘子维

摘要：们对能源资源的使用的趋势不断增加，决定了电力企业必须要提高自身的供电能力和供电质量，既要保证企业的供电满足社会的实际需求，又能保证供电系统的正常运行。因此，对电力系统的各个部分进行创新，尤其是要变革继电保护方面的技术，确保供电系统供电的稳定性越来越受到重视。其中，智能化变电站的出现，比传统的变电站，可以更好地实现继电保护，更加保证了电力系统的安全、稳定运行。随着用电的规模不断扩大，在电网的中规划设计、生产技术以及运营管理上实现智能化继电保护，能有效的减少设备故障，保证用电得到正常供应。

关键词：智能化变电站；传统变电站；继电保护；

电力企业是国家的基本能源单位，其运行质量直接关系到电力的生产和日常使用，信息技术的不断升级促进了智能电网的建设。作为智能电网的重要组成部分，智能变电站很可能受多种因素的影响，并受到各种风险因素的干扰。有必要对智能变电站继电保护维护过程中可能存在的风险进行评估，并根据现场检修情况和继电保护装置的具体运行情况编制风险控制，来提高智能变电站的运行效率。这时，在传统的继电保护系统基础上，增加智能化的部分到结构设计中则是这个行业发展的必然结果。

1智能变电站中继电保护的作用

智能变电站在运营环节，一旦元器件本身发生了问题，就可能引发整个智能变电站的跳闸，从而影响到供电设备的正常使用。基于这一情况，为了不进一步破坏智能变电站的供电设备，就需要直接从智能变电站中隔离已经受损的元器件，确保其影响可以局限在可控范围内。不仅如此，一旦智能变电站发生故障，就可以确保在最短时间内，利用继电保护装置来实现故障和电力系统的隔离，避免故障影响进一步扩大，以此来为智能变电站的运行稳定性和安全性提供保障。所以，在智能变电站中，自动化继电保护技术就能够发挥关键性作用。

2.智能变电站和传统变电站介绍

2.1智能变电站特点

随着社会经济的不断发展，智能变电站越来越深入到广大人民群众日常生活当中，其可以更好地实现数字化信息的管理与运行，从而使得信息的采集，处理以及传输过程都更加快速便捷，同时也在一定程度上推动其他相关设备智能化和自动化水平的有效提升。另外，信息收集和处理的高效性大大提升了对信息的利用效果，反之又推动了智能电网的进步与发展。我国目前对智能变电站的应用优势主要体现在一次设备的智能化和二次设备的网络化，一方面提高了设备的运行效率，另一方面还有效降低了运营成本。

2.2传统变电站的概况

传统变电站是根据传统的变电站建设理念，采用传统的人力、传统的物质材料花费大量的时间建立起来的。传统变电站大多数建立在河流上面，且它的构造复杂，体积庞大，有很多的缺点，在今天这种变电站很少应用，而更多应用的是智能化变电站。

2.2.1传统变电站的弊端

（1）构造、设备上的弊端

传统变电站构造十分复杂，设备配置重复，内部构造纷繁复杂，若不是专业的电力技术工作人员是很难对其构造组成部分分清楚的，没有专业的电力知识技能是很难知道它的工作流程和工作原理，是很难掌握其操作方法步骤的，是很难掌握其维修保养的。由于构造设备上的限制，操作起来十分费力，必须要专门的人员进行操作控制，进行数据的收集与整理。

（2）技术落后的弊端

技术落后是传统变电站最大的弊端，传统变电站采用的是传统的人力来进行操控，而智能化变电站实行的无人智能化的运行管理模式。连最基本的操作都是由人工操作按钮，一刻都离不开工作室。有时对于数据的收集需要工作人员到各个地区进行实地考察，浪费了很长时间，不能够有效地对数据进行收集整理、记录备份，检修工作是十分困难的，有时会半途而废。

3智能变电站与传统变电站继电保护的比较分析

（1）对于传统的变电站而言，其主要选用“点对点”的模式来达到继电保护装置功能的目的，其选择使用的是二次电缆合理地连接各个保护装置、连接保护装置与操作箱，而且各种连接都是一一对应的关系。但是对于智能化变电站保护装置而言，其主要是借助于IEC61850通信规约。不仅如此，其还将智能操作终端有效地与变电站的GOOSE网络进行连接。并且借助于GOOSE网络交换机实现此间隔保护与主变等各相关跨间隔装置的信息采集工作。另外，借助于此交换机也能够使得各个设备的跳合闸命令得以顺利、准确地输送到智能操作终端。

（2）数据传输方法发生改变。以往的继电保护中使用的数据传输方式为在设备之间链接电缆，将电缆作为数据传输的媒介。而智能变电站是将有线传输转变成无线传输，利用网络通信实现数据传输的目的，通过网络进行传输之后，使得继电保护更具灵活性，同时支持大量的数据信息传输。

（3）数据处理方式发生改变。智能变电站中是依据ICE61850标准对二次体系进行重新建模，这就造成继电保护的数据处理和相应手段发生改变。在应用ICE61850标准之后，各个设备之间实现了互通和互换，二次数据信息也实现了信息共享，这对于数据信息的储存和保护来说，创造了更加可靠的数据处理手段，致使继电保护形成了新的保护常态。

4如何提高智能变电站继电保护水平

4.1提高主变保护的可靠性

在主变保护与智能终端、合并单元中采用组网或点对点方式，通过GOOSE网络快速可靠地传输变电站事件。利用SV网络来完成数字采样信息的输送。为了更好的发挥出继电保护装置的作用，增加保护的可靠性，减少因电子元器件损坏引起的误动或者拒动概率，装置采用双AD采样的模式，双通道经过一定算法，互相校验，保证数字采样的准确性和可靠性。在智能化系统中，可采用保护测控一体的装置，一方面能够提升装置的整体可靠性，另一方面能够为系统保护启动提供科学的依据。

4.2增强变压器保护

只有在限定的电压下，变电站的整体运行才能有序且正常地进行。在过高或者过低的电压下，变电站的运行都会被影响。变电器系统是作为调整整个电力系统的电压变动而存在的，所以变压器的稳定性决定了继电保护系统的整体稳定性。为了保证变压器的稳定性，需要通过一定的压力分配体系来分散变压器的压力，确保它不会因为承受过大的压力而影响变电站的运行。智能化变电站主要通过分布式配置的配电保护结构来达到分散压力的作用。

4.3环形结构母线保护

在继电保护系统当中，环形结构是一可靠性相对较高的结构，把这种结构运用到母线保护设备当中，对整个系统的安全可靠运行起着至关重要的作用。我们通过最小路节点历法计算来进行分析计算得出，在母线保护当中，传统结构的可靠性相对较低，而环形结构则能够很好的满足智能变电站的继电保护系统所需要的可靠性的要求。在运用环形结构之后，系统的各大指标有了明显程度的提高，除此之外，环形结构可以最大限度地降低对元器件的损害，而且还能够大幅度的提高继电保护系统的安全性以及可靠性。因此，经分析研究和实践证明，在智能变电站的继电保护系统当中加入环形母线保护装置，可以更加安全可靠的保护继电系统健康运行。

5结论

电力是国家重要的能源。由上述可知，我国的变电站主要分为智能化和传统变电站两种，两者各自为经济发展和社会的各个行业发挥着重要作用。两者虽然具有很大的作用，有着各自的特点，但存在着巨大的差异。为了使两者发挥更大的作用，需要对两者加以比较，认识到不足，使两者得到综合互补，加以不断改造创新，标新立异。

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