摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，智能变电站建设越来越多。基于110kV智能变电站的实际特点，对继电保护系统进行合理设计，有效地保证了智能变电站的安全高效运行，具有积极的研究意义和实用价值。
关键词：智能变电站；继电保护；检测监控
引言
智能变电站在运行过程中发生异常情况是不可避免的，且由于电力系统是由多个元器件经复杂规则整合组成的，一旦某个元器件出现故障，将影响到整个电力系统的运行。采用继电保护可以在某元器件发生故障时快速切断故障器件，使故障对电力系统的影响大幅度降低。因此继电保护是智能变电站中最为重要的一环。
1 110kV智能变电站继电保护系统的特点
110kV智能变电站继电保护系统的核心任务是妥善处理供电系统中出现的各类故障，从而保证供电系统的可靠运行。智能变电站继电保护系统具有较好的灵敏性，一旦供电系统当中的某个电气设备出现故障，继电保护系统可以立即作出反应。一般来讲，110kV智能变电站继电保护系统由以下几部分构成：智能终端、电子互感器与合并单元等。若智能变电站继电保护系统发生运行故障，系统能够立即分离电网和相关保护装置，而且可有效监控智能变电站，如果设备出现故障，系统能够自动发出警报信号，提醒相关人员进行维修。
2智能变电站继电保护基本要求
将继电保护应用在智能变电站中，不仅仅满足在装备配置上和电力系统中基本的条件，更需要使得智能变电站和电网的运行更加高效、灵活、智能。因此对继电保护有以下几点基本要求。（1）根据不同设备故障特征提取量配置不同的继电保护。智能变电站的“智能”很大一部分体现在：实时监测不同设备的运转情况，采集当前设备数据，分析当前设备的状态是否良好，当设备发生意外时，也可以根据采集得到的数据判断其故障类型。因此对故障特征量的提取和分析就显得格外重要。不同的设备的特征量提取类型是存在差异的，目前最为常见的特征量类型有电流、电压。因此需要根据不同特征量配置相应的继电保护类型。（2）根据不同设备的电压等级以及设备的重要程度配置不同的继电保护。在智能变电站系统中，不同的电压等级的设备配置的继电保护等级也是不同的。电压等级高的设备在发生故障时对变电站造成的危害更多、损失更大。因此需要配置灵敏度更高、反应速度更快、动作时间更短的继电保护。在变电站中，电压等级超过110kV的设备需要配置两套保护装备，同时必须符合双重化标准。（3）二次回路的简化。二次回路虽然并非是继电保护系统中的主要保护对象，但它对电力系统安全生产起着十分关键的作用。二次回路如果过于复杂，可能影响到继电保护装置的性能，导致继电保护装置无法实时、准确地监测保护对象，当发生故障时，无法快速动作或者误动作等。因此，在不影响变电站安全稳定运行的条件下，应尽量简化二次回路。（4）交叉保护。变电站各个设备之间的继电保护可能会出现死区问题，因此要合理分配电流互感器绕组分配，交叉保护相邻两设备，避免出现保护死区问题。
3继电保护系统设计方案
3.1GOOSE通信网络总体方案
GOOSE（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｏｂｊｅｃｔ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＥｖｅｎｔ，面向通用对象的变电站事件）通信网络，可以针对变电站中的电气设施实现P2P通信功能。与传统机电设施硬电缆线连接的方式相比较，GOOSE通信网络能够实现开关、闭锁以及跳闸动作等相关数据信息的实时传输，因此具有更好的快速智能性、安全可靠性和实时高效性。变电站中的智能设备能够利用搭建的以太网接收和传输数据、实时互动，而通过GOOSE通信网络可以实现间隔层与间隔层、以及间隔层与过程层的通信功能。
3.2主变配置
（1）单套主变保护配置。因为具备高可靠性和快响应的特点，因此变压器保护可以分为两个部分：第一部分为主保护，使用差动保护，同时考虑到对速率要求比较高，所以变压器各电压等级侧智能终端和合并单元的连接方式采用光纤；第二部分为后备保护，保护装置采用各电压等级侧后备保护合一装置，与主保护类似，使用光纤将各电压等级侧的智能终端和MU相连接。由光纤搭建的网络具备了稳定性高，灵敏度高的特点，同时，选择直采直跳的方式，不经过以太交换机，而是点对点式进行采样信号和跳闸信号的采集和传输，实现了主变保护器继电保护同步采样和快速响应的要求。MU接入方式为现场一次配置，且使用硬接线方式将智能终端和开关相连接。在低电压等级侧，采用MU和智能终端一体化配置；在高电压等级侧需要独立的MU配置。主变保护的后备保护的主要保护对象是在母联以及分段开关，因此也可以作为变电站母线保护的后备保护。直接采样直接跳闸的方式优点为缩小空间，减少多余的硬件配置。对于低压侧采用网络跳闸的方式可以避免GOOSE网络造成网络冗余的麻烦。主变保护的动作命令通过GOOSE网络传输，中低压侧的分段母联通过光纤连接。（2）双重化主变保护配置。当接线方式为双母线接线形式时，不同电压等级侧的智能终、合并单元采用双配套装置，即双重化保护保护配置。为了实现非电量保护从而实现非电量时延，采用直接电缆跳闸的方式。为了使每套装置都实现主保护和后备保护、各电压等级侧配置符合双重化标准，所以配置了双重化标准的变压器。与单套配置保护类似，对主单元和子单元进行分布式保护，利用断路器通过直接采样直接跳闸的方式实现主变保护，通过GOOSE网络对故障指令进行快速传输，传达至过程层。
3.3定期维修，保证110kV智能变电站继电系统的稳定运行
为了保证智能变电站继电保护系统的安稳运行，要求继电保护系统运维人员具备良好的专业技能，所以，企业要对继电保护运维人员进行专业技能培训，保证作业更加规范，提升继电保护运维人员的综合素养。由于部分110kV智能变电站继电装置的运行时间过长，针对这些装置，运维人员需制定出科学的检修措施，并定期进行维修。继电保护系统运维人员要定期进行巡检，并制定出科学的巡检项目，认真按照检查规划进行维修，在保证继电装置可靠运行的同时，不断减少继电保护装置出现较大运行故障的概率。通过对110kV智能变电站继电保护装置进行定期维护，可以有效延长继电装置的运行时间，减小外界不利因素对110kV智能变电站继电系统产生的影响。
结语
综上所述，随着科技进步和智能化技术的日臻完善，智能变电站也逐步发展并因其经济技术优势而得到广泛应用。继电保护系统是110kV智能变电站的重要组成部分，关系到智能变电站能否正常运行。根据110kV智能变电站具体特点进行继电保护系统的设计，对于智能变电站实现安全高效运行具有重要的研究意义和实用价值。
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