基于IEC61850标准的智能变电站继电保护技术应用研究

【摘要】随着我国经济的不断的发展，用电量不断的增加，智能电网已经成为当前电力发展的一个新的方向，其能够促进电网的良好发展，其中智能变电站是电网中重要的组成部分。IEC61850标准有效的实现了数字化一次设备和二次智能装置能够按照统一的标准平台进行数据的建模和通讯，能够有效实现智能变电站全数字化的继电保护系统的作用。以下就主要的对基于iec61850标准的智能变电站继电保护技术的应用做探讨分析，促进智能化电网健康快速的发展。

【关键词】IEC61850；智能变电站；继电保护技术；应用研究

随着电网建设的迅速加快，IEC61850标准的提出，智能电网得到了快速的发展，在电网当中，继电保护是变电站设备安全稳定运行的重要保障。继电保护装置能够对于电网中存在故障和不能够正常工作的状态迅速的做出反应，将其从电力系统当中切除，保障设备能够正常的运行，将事故的范围控制在最小，提升电力系统运行的安全可靠性。

1 智能变电站的技术概况

根据智能变电站的技术特点，可以将变电站分为以下三层结构：过程层、间隔层以及站控层。其中过程层主要的包括了断路器、变压器、隔离开关以及电流与电压互感器等一次设备，并且还包含了其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。其间隔层的设备通常情况下是指继电保护装置、测控装置以及具有监测功能的元件等二次设备，其能够有效的实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能。而站控层主要的包括了自动化站级监视控制系统、通信系统、站域控制以及对时系统等，其能够有效的实现面向全站设备的监视、控制、告警以及相应信息的交互功能，可以有效的完成数据采集、监视控制以及操作闭锁等功能。

2 IEC61850标准概况

IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统标准，其主要是关于变电站自动化系统的第一个完整的通信标准体系，其覆盖了变电站所有的通信接口。IEC61850不但是一个单纯的通信规约，其还是数字化变电站自动化系统的标准，其能够有效的指导变电站自动化的设计、开发以及维护等各个方面。其主要的是按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视以及继电保护的功能，将其系统换分成为变电站层、间隔层以及过程层，其与传统的通信标准体系相比，主要的优点表现在以下几个方面：首先其根据电力系统生产过程的特点，来制定了满足实时信息以及其他信息传输要求的服务模型，采用了抽象通信服务接口以及特定通信服务映射，以此来适应网络技术迅猛发展的要求；其次还采用对象建模技术，面向设备建模以及自我描述以适应应用功能的需要和发展，满足应用开放互操作性要求，采用了配置语言以及配备配置工具，在信息源定义数据和数据属性，并且还扩充数据和设备管理功能等，为电网智能化的发展提供了保障。

3 智能变电站继电保护技术应用分析

3.1 电子式互感器取代了传统的电磁式互感器

智能变电站采用电子式互感器，其相应的绝缘是比较简单的，体积也比较小，相应的重量也比较轻，CT动态范围宽，没有饱和现象，没有谐振，在二次输出回路当中不怕开路，并且还具有数字量输出的特点，其能够从根本上解决了电磁式互感器在电流、电压信号传输到二次设备和处理过程中所产生的附加误差，从而很大程度上提高了保护系统、测量系统以及计量系统的安全性和准确性。

3.2 智能化设备的应用

智能化的终端替代了传统开关端子箱，保护和控制命令方式从根本上发生了改变，通过光纤网络实现与断路器操作机构的数字化接口，从以往的电缆传输跳合闸电流操作方式变为通信报文操作方式。而智能开关技术但其正处在研发的阶段，还没有投入到使用当中，随着科学技术的不断的发展，许多新的技术会逐渐的应用到智能变电站继电保护当中，促进智能电网良好的发展。

3.3 实现了信息共享

智能变电站的技术目标包含了信息模型化以及互操作，智能化变电站首先就应该能够提供丰富的信息，其主要的包含了电网运行信息、一次和二次设备监测信息、保护动作信息以及故障信息等。这些信息应建立在统一的变电站乃至电力系统信息模型的基础上，也就是采取统一的建模方法建立结构化的模型来描述所有信息，从而实现信息集成应用和易于维护的建设目标，这就需要通信标准的支持。所以，信息化以及信息模型化是实现互操作的重要的手段。交换式以太网技术能够有效的保障信息交互的实时性，以此来满足保护和控制功能的要求，过程层信息就地数字化并通过光纤传送，提高了信号的抗干扰能力，促成了过程层信息的共享。

4 智能变电站继电保护管理

4.1 运行过程中的管理

在智能变电设备运行的过程中，由于其应用了大量的电子式的设备和通讯设备，其良好的运行是实现保护动作准确性的关键所在，所以在巡视的过程中，应该要特别的注意关系概念以及其他的网络通讯设备的完整性，在发现问题之后应该及时的维修。智能变电站大量控制电缆和模拟电缆被光纤所代替，从而就减少了因电缆老化或绝缘降低引起的短路火灾或直流接地等问题。数字化的通信，可以通过网络实时监控互感器等的工作状态，及时发现不良隐患，减少因流变等故障造成的电网事故。

4.2 检修过程中的管理

继电保护的检修工作，主要是定期对保护继电器进行校验，回路进行通电模拟试验来完成。随着新技术的不断涌现和变电站与国际标准的接轨，智能变电站会取得更好的发展，其对继电保护专业提出了更高的要求，从业人员不仅要掌握电网理论知识以及继保专业的技能，同时还要掌握相关通讯以及自动控制技术，这是是电力技术发展的需要，同时继电保护专业应不断的积累经验和标准完善，逐步改变传统的专业管理以适应智能变电站的运行管理需要。

5 总结

随着电网智能化的发展进程的加快，继电保护作为保障变电设备安全运行的重要的保障，有着非常重要的作用。智能变电保护技术和传统的继电保护相比，其技术的集成面更加的广泛，其融合了多项的信息技术，基于IEC61850标准的推出，从而实现了变电站的智能化、集成化以及信息化的发展，使变电站内部的结构配置以及技术性能等方面发生了重大的改变。智能变电站继电保护在智能电网中的应用，能够有效的实现电网运行的安全可靠，提升了电网传输的效率，促进电力行业健康快速的发展。

参考文献：

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