智能变电站建设中继电保护工作创新思路探究

摘要：随着智能变电站日益成为国家电网的重点项目，继电保护工作作为变电站建设中的重要一环，也面临着全新的挑战。通过分析我国智能变电站建设的基本情况，探讨了现代智能变电站对继电保护工作的新要求，在此基础上提出了智能变电站建设中继电保护工作的创新思路以及具体实现策略。

关键词：智能变电站;继电保护;创新思路

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0189-02

智能变电站已经是我国电网建设的重点项目，伴随着可持续发展和低碳经济的总战略要求，电力工业正向环保与经济的轨道上大步前进，其最鲜明的特点即是变电站的智能化。而保障智能变电站的安全与供电质量的关键在于继电保护工作，因此，对当前智能变电站建设中的继电保护工作采取恰当方法是有必要的，从而提高其在智能变电站建设中的效果和应用价值。

一、智能变电站的建设情况

当前我国电网公司众多的智能变电站已经逐步开始投入试点工程，其中既包括500kV及750kV的大区变电站，也包括地区级的110kV、220kV变动站;不仅有经过技术改造的老站，也有新建站。其中有：金华500kV芝堰变电站智能化改造试点工程、新建的750kV延安智能化变电站、110kV北川智能化变电站建设工程等，这些变动站各项指标如功能设计、运行特性都符合智能变电站的各项功能要求，代表着今后我国变电站的主要建设方向。

二、现代智能变电站对继电保护工作提出的新要求

继电保护工作是电力系统供电稳定与安全的重要保障，作为首要阵地，其重要性可想而知，而智能变电站针对传统变电站的许多方面都进行了改变以及优化，这将严重影响到变电站现有继电保护技术的应用。因此，要想在智能变电站建设中科学有效的应用继电保护，应先了解传统继电保护受到的智能变电站的影响。

1.智能变电站的数字化影响

随着互联网与信息技术的飞速发展，变电站的智能化也发展起来，其最突出的特点即智能变电站的信息获取能力。传统变电站中的继电保护的重要用途主要是保护电路的供电安全与供电质量，在智能变电站中也同样如此，而且随技术的进步更为突出。变电站的信息获取使网络化发展与信息快速传递的条件有了支撑，网络数据共享的性质使员工在第一时间即可获取各个变电站的仪器和设备的相关参数及技术指标，这就为变电站出现故障的征兆或故障时，或者是故障出现后紧急处理，提供了科学的理论依据与相关渠道。因此，智能变电站可谓是成立了相对比较完整的电力信息数据库。

此外，智能变电站网络传输的时效性与便捷性特点也有所体现，鉴于智能变电站中使用的数字接口形式的跳合闸与智能断路器等新方式，可有效控制信号的传输，而新型网络传输方式也替代了传统的二次电缆，因而其在故障处理效率与工作效率上有了明显提高。智能变电站数字化特点体现在数据储备、信息传输以及测量技术方面。目前，高科技的智能化设备与仪器已广泛应用在智能变电站的建设中。如传统的互感器已被电子式互感器替代，即插即用USB接口式的互感器可有效连接网络，且可有效衔接智能断路器和网络保护装置，极大地简化了变电站的二次回路接线冗繁情况，降低了变电站的维护工作。

2.智能变电站的功能性影响

智能变电站建设的进程不断加快，应用互联网和信息技术的现状已不可阻挡。目前，我国已经初步建成继电保护的专用网络，这将会使智能变电站的功能更多样，使变电站工作人员的操作更机动及灵活。比如在智能变电站中应用量较广泛的可控串联补偿装置、统一潮流控制器及静止无功补偿装置等输电技术，灵活且可控性强，这是我国直交流混合输电的客观情况要求。诚然，继电保护的信息系统与WANS网络的建设目的并不完全是继电保护，但其所提供的信息支持与后备保护性能却对智能变电站的性能保障与供电安全至关重要。

三、智能变电站建设中继电保护工作的创新思路

伴随着先进仪器、设备与网络信息技术的使用，智能变电站已为继电保护提供了更加灵活、优越的及易控制的工作环境。因此也暴露出一些问题，如当前大部分的智能化变电站都基于网络而建设，以往发送信号与获取继电保护信息的媒介也因此转换为数字化模式。为此，继电保护工作可以充分利用变电站内的共享资源来优化继电保护配置，如电器元件的相关信息及其保护性能指标，还有可共享的控制信号等。且网络信息的数字化传输性质也给信息安全性和可靠性提供了相应保障。为此，针对在智能变电站建设中常见的继电保护问题，创造性地提出了相应的处理思路及对策。

1.用智能变电站的数字化提高继电保护性能

继电保护的性能和互感器的传输性能有密切关系，从某种程度上分析，提高互感器的传输性能以及减少互感器故障就是提高用电保护的性能。所以在智能变电站背景下，继电保护可以完全放手去做，不用顾虑二次回路时是否会短路，电力互感器是否会饱和，以及回路在接地时是否会因不正确、不合理的操作而带来负面影响。

除此以外，其优越性还表现在变电站传输电气量信息的时效性，数据更加可靠，这同样也可以提高继电保护装置的性能。比如，PMU网络和WANS网络可为智能变电站的系统提供科学可行的运行体系系统和紧急控制所需的各种相关信息。尤其在已经建成的网络系统条件下，它改善了传统的继电保护装置的延时性，大大提高了时间敏感度，也明显增强了安全自动装置的性能。因此，在面对一些特殊情况时，可以有效判定系统中出现的故障点，从而可在后期快速产生应急处理对策以及防止停电等其他故障的发生。所以，继电保护可以在此基础上优化辅助功能，也就是借助智能化变电站的数字化传感器的特点，来提高自身的性能，这已经成为目前继电保护工作研究的中心环节。

2.使用新技术提高继电保护功效

太阳能、风能和生物能等新能源都是变电站建设运行时必然会面对的新技术，而且还包括运用新思想，比如继电保护领域里已逐渐广泛应用的自适应保护思想。在接入新能源时，智能变电站在建设中需注意各种接入能源的随机性，以智能变电站接入安全为前提，在相应的调度后，向效率更高、使用方式更灵活的方向努力。

其中，灵活的控制性已成为智能变电站的关键，其不仅改善了传统的故障特征，也是应用各种新技术的突破口。而自适应保护思想应用在传统的继电保护工作中，因其仅按照被保护线路运行情况来进行定值、分析及调整，功能单一且灵活性差，无法实现智能变电站整个网络信息的贯通，也不能确保所使用信息的准确性和及时性，这就失去了变电站运行判断的科学数据依据。因而智能变电站可有效利用其“数字化”特性，深入自适应保护思想，通过全网的相关数据信息来分析和定值。这些获取的相关信息都是实时的且更准确的，因而为继电保护工作正确判定变电站的正常运行提供了强有力的支撑，良好地实现了在线整定技术。

3.与传统继电保护的配合

智能变电站规划中及建成后，务必要考虑传统微机保护以及数字化变动站内的保护，实现配合与协作问题，需要考虑不同类型的保护工作之间的协调与配合，主要包括两方面：一方面当线路采用差动保护时，线路的一侧应采用电磁式的电流互感器，另一侧则应采用电子式的互感器。当区外发生故障时，电磁式的电流互感器可能发生单端饱和现象，因此线路两端之间的差动保护应该能判断单端饱和且防止保护误动。另一方面原有线路的差动保护数据同步算法的基础是两侧的模拟式互感器，但同时也会出现两侧的不同互感器的数据类型是否同步的问题，所以需要进一步研究新保护算法。

四、总结

在智能化变电站的建设中，继电保护工作将产生重大变化，而变电站内继电保护系统的数字化及网络化意味着已经沿用了许多年的二次回路将会渐渐退出历史舞台。因此，在智能变电站建设中，继电保护工作的创新思路是充分发挥新技术与新设备的效能，适应新形势的重要法宝。

参考文献：

[1]谢邦鹏，沈光敏，孙阳盛.智能配电网中的继电保护工作展望[J].上海电力，2010，（3）：199-204.

[2]贺方，刘登.智能电网建设中的继电保护技术应用研究[J].中国新技术新产品，2013，（14）：137-138.