王鑫
国网山西省电力公司晋中供电公司，山西?晋中?030600
摘要：现代数字化的不断发展与进步，社会对电的需求量也越来越大。因此，大量高精尖工业生产对于供电质量也提出了更高的要求。为满足社会发展的需要，就必须要加大在供电与变电体系中的投入，因此，近年来数字化变电站作为一种质量更高的变电方案，得到广泛的建设和推广。为提升供电体系整体的安全性，有必要加强对于数字化变电站继电保护配置方案的研究与探讨。
关键词：数字化;变电站;继电保护;配置方案
引言
数字化变电站内部的通信协议具有很强的统一性，在变电站内能进行交互操作，还能实现通信功能，其数字化水平很高。所以，与传统的变电站相比，数字化变电站的有点十分明显，对其继电保护装置进行优化，对于提升电力系统的运行效率有十分重要的意义。
1数字化变电站概述
变电站在电力系统中得到了广泛的采用，配电和输电线路之间需要依靠变电站进行相互连接。数字化变电站可以运行先进的网络通信技术，实现变电站数据的传输和存储，这样可以提高变电站的智能化水平。数字化变电站和常规的变电站相比，在多个方面都具有更高的性能，能够使得网络通信方式在变电站中得到大量的采用。在数字化变电站中，所采用的网络通信协议一般为61850协议。在变电站中的继电保护装置建模的过程中采用这种协议，可以使得保护装置中的各类信号进行合理的传递和共享，提高了保护动作的效率和可靠性，降低了保护误动的概率。连续信号一般是有合并单元进行采集，主要包括的模拟量包括电流、油温、功率等数据，并通过通信管理机进行上送到主站。离散信号主要是0和1信号，通过数字变电站中的智能终端动作与一次设备，实现对一次设备的远程遥控。
2数字化变电站继电保护系统的组成
信息的数字化和通信的网络化是数字化变电站的特点，因此继电保护系统不同于传统变电站由互感器、保护单元和断路器通过点对点方式连接的简单结构，会有更多的元件加入其中。合并单元用于汇集和合并多个互感器的采样数据并以一定的格式编制成数据帧上传给交换机。智能终端作为断路器等一次设备侧的数字化智能组件，在保护系统中主要用于接收保护单元发来的跳合闸和闭锁信息去控制断路器的动作，以及负责采集断路器的开关位置等信息并上传给保护单元。交换机组成的网络取代了传统的二次电缆，成为合并单元与二次设备之间信息传递的平台，有利于各设备之间信息的共享。由于继电保护对各种事件发生的时间序列有严格的准确性要求，各设备在输出信息时需要附加精准的时标信息，这就需要全站的同步时钟源进行统一对时。
3数字化变电站继电保护装置的关键节点
数字化变电站的继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分3部分所组成。首先由测量部分读取数字化变电站中的传感器信号，将收集到的实际运行数据与预先设置好的正常数值相对比；之后，将对比数据发往逻辑部分，对数字化变电站运行的状态进行判断，得出是否要采取相对性措施的执行方案；最后，将执行方案传递至执行部分，进行继续运行、紧急切断、警报、推迟工作等具体行为动作。
4变电站继电保护配置与整定要求
变电站继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，在满足这四个要求的基础之上，还应提高继电保护的智能化水平，从而实现二次系统整体功能的提升。智能变电站继电保护的特点是直采直跳，也就是直接采样、直接跳闸，直接采样是指保护装置不经过交换机而是以光纤点对点的方式进行采样值传输；直接跳闸是指保护装置不经过交换机而是以光纤点对点的方式进行跳合闸信号的传输，保护装置之间的闭锁和启失灵等信号通过GOOSE组网的方式。保护装置的各项功能应满足可靠性的要求，包括智能终端、合并单元、交换机等，装置内部的各个元器件损坏均不能造成保护装置的拒动和误动，保护装置的各项功能也不能由外部装置来实现。
保护装置与合并单元、智能终端等二次设备之间通过GOOSE组网传输，双重化配置的保护装置之间应相互独立，不进行信息交互，保护装置应接入站内间隔层与站控层，确保保护装置的动作信息、故障录波等信息上传，实现变电站故障信息的综合分析决策。继电保护“四性”是相辅相成、相互制约的，“四性”的要求对于继电保护整定计算非常重要，但一般很难做到同时满足。保护装置的回路越简单、逻辑环节越少，可靠性就越高，但简单的保护难以实现选择性、灵敏性的要求。为了提高可靠性，防止继电保护或断路器拒动，就需要设置后备保护，主保护和后备保护之间就必须满足灵敏度的配合要求。只有正确地整定保护定值和灵敏系数才能使得保护装置的动作有选择性。智能变电站继电保护的整定应统筹考虑全网的安全稳定运行，在满足“四性”的要求下，要使定值满足各种特殊的运行方式，如果电网的运行方式不满足速动性、选择性、灵敏性的要求，要在整定计算的时候进行合理取舍。对于不同类型保护的配合，基本原则是在灵敏度和动作时间上进行配合。电力系统中的各个元件组成一个有联系的整体，各级的每套保护是按其作用进行统一部署的，片面、孤立地整定一套保护，会影响其发挥作用，甚至造成错误。为保障继电保护的可靠运行，继电保护直接要进行合理配合。
5继电保护装置配置方案的优化
在110kV数字化变电站中，继电保护装置主要包括变电站中的各套保护装置，一般而言，设备的保护主要有线路和变压器等。对于各套保护装置，应该合理进行优化配置，这样的好处是各套保护之间可以进行协调运行，不存在较大的保护误动概率。首先在数字变电站中，应该充分利用变电站内的电力监控系统，进行网络通信数据的传输和共享，提高数据交换和共享的程度。继电保护装置中的信号输入和输出可以通过光纤进行数据的传输。其次，在110kV数字化变电站继电保护装置配置方案中，对于不同的设备，由于其具有不同的电气特性，故在保护方面也应该采取不同的策略加以应对。不同的继电保护装置的实现原理也存在较大的差距，应该考虑保护不同的动作逻辑，采用光纤接口替代传统的电缆信号接口，使各个保护装置都能正常发挥相应的功能，这样能够在很大程度上提高电网的安全运行水平。再次，针对变压器这一关键设备，变电站中的主控室也安装了多套保护装置，主变压器若发生跳闸事件，则将对整个变电站的运行造成影响，应该对变压器中的各套保护进行合理优化配置，包括电量保护和非电量保护等，保证主变压器的安全可靠运行。当保护装置出现接线错误时，应该及时查找并对错误接线进行更改，保证主变压器的各套保护不出现误动的情况。继电保护装置是电力系统的第一道防线，应该对继电保护中的各套保护进行优化配置，并仔细核对变电站继电保护装置中的各套保护定值信息，保证保护能够可靠运行，当电力系统出现异常情况时，能够可靠使一次设备动作他跳闸，保证电力系统的安全稳定运行。
结语
数字化变电站是如今已经广泛推广和应用的变电站建设种类，必须要不断提升数字化变电站继电保护配置方案的设计与应用水平，才能够保证数字化变电站能够安全稳定的运行。要打造一套科学化的分析诊断系统硬件、建立系统化的数据信息收集体系、建立完善的数据分析对比体系，从而提升数字化变电站继电保护工作的水平，推进数字化变电站运营与建设工作稳步前进。
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