智能变电站的继电保护及监控技术

电力科技
2017年12期︱381︱
智能变电站的继电保护及监控技术
宋思松
国网江苏省电力公司淮安供电公司，江苏 淮安 211700
摘要：在科学技术的推动下，将信息技术运用到电力工作中，构建智能化变电站，实现我国电力工作的改革与创新。

在智能变电站的广泛推广下，落实继电保护工作及监控技术，确保智能变电站安全、稳定的必然要求。

本文将着重针对智能变电站的继电保护以及监控技术进行重点分析与探讨。

关键词：智能变电站；继电保护；监控技术
中图分类号：TM77 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）12-0381-01
随着我国电力系统的日益推进，实现电力系统的数字化、智能化与一体化是我国电力发展的必然趋势。

智能变电站运行系统较为复杂，对继电保护及其监控技术提供了更高的要求与标准，能够有效提升智能变电站的运行效率，维护变电系统的稳定性、安全性、灵敏性与可靠性。

1 智能变电站的继电保护 随着科学技术的不断发展，继电保护工作提出了新的要求与标准，从我国智能变电站发展情况来看，继电保护工作主要涉及两个方面的保护工作，即“变电站过程层继电保护”和“变电站层继电保护”。

1.1 变电站过程层继电保护 变电站过程层实施继电保护工作需要从“线路”、“变压器”、“母线”三方面着手。

首先，线路进行保护时，应认识到线路保护对智能变电站发展的重要意义。

智能变电站的正常运行需要依靠线路的连接，使各个装置能够形成一个整体。

线路保护工作需要使用线路纵联保护装置，实现对变电站全面的保护，并运用集中式装置实施后置保护。

其次，变压器实施保护工作时，应明确智能变压器在智能变电站的分布形式，同构分析变压器的保护差，利用集中式安装方式对智能变压器开展保护工作。

一般情况下，智能变电站的保护工作，需要将非电量保护装置安装在变电站中，实现变电站与短路保护器的连接，能够通过分析断路器的跳闸情况，落实变电站短路保护工作。

例如，当智能变压站中所运行的智能电压器属于110kV 的变压器，对其实施继电保护工作时，需要将主后备的保护集成结合在一起，实现一体化运行系统。

智能变电站的智能变压器实施机电保护配置工作时，应对设备直接实施分析采样工作，严格遵循分析结果的内容对各侧断路器实施控制工作，使其能够独立完成自动跳闸工作。

其三，“母线保护”。

对智能变电站中的母线实施保护工作应对其内部装置采用分布式设计法，通过运用独立母线保护方法，做好间隔处理工作。

例如对110kV 只能变电中的母线实施保护设计工作，可对合并单元与保护单元实施连接，并做好职能终端的连接工作，运用网络系统对母线运行数据与系统信息进行交换处理，实施数据信息收集、分析、总结工作。

1.2 变电站层继电保护 智能变电站实施继电保护工作需要从后备保护配置入手，通过运用集中式保护方式，最大程度上提升继电保护系统的实用性与发展性，落实在线实时自整定工作，使智能变电站继电保护工作能够得到最佳的应用效果。

智能变电站设置后备保护系统可从两方面入手：其一，“变电站内部的后置保护系统”，其二，“相邻变电站之间后备保护系统”，通过对不同位置的问题进行处理，杜绝开关失灵现象，从而保证智能变电站的正常进行。

智能变电站的继电保护工作主要体现在智能变电站运行的不同时期，首先，处于正常运行使其的智能变电站实施继电保护工作，电力系统内部设备自额定工作状态下，系统内存设备运处于正常保护状态，继电保护设备仅需对完成相应工作实施信息监控报警，使继电保护运维人员从中得知智能变电站是处于正常运行状态；其次，当智能变电站内部设备出现故障时，继电保护装置会及时对故障部分进行切除，是其余电力系统能够正常运行；其三，当智能变电站处异常运行状态时，继电保护装置会立即对外发出相应的警报信号，提醒运维人员及时对故障进行处理，保障智能变电站能够正常运行。

2 智能变电站的监控技术 从我国智能变电站发展建设来看，控制技术主要涉及三个方面的内容，即按照智能监控系统的结构形式对其进行分类，“集中监控技术”、“区域供电集中监控技术”、“光纤自愈环网集中监控技术”。

为此，以下内容将着重针对三种不同的监控技术进行分析与探讨。

2.1 集中监控技术 集中监控技术主要运用在监控数量较小、监控范围较为集中的智能变电站的监控系统中，主要采用分成分布式系统结构，大体被分为间隔层、通信层、站控层等，通过运用智能配电仪表、微机综
合保护装置、IED 装置开展集中监控技术。

RS 485通信接口被安装在每一个处间隔层设备中，通过Modbus 通信协议，使屏蔽双绞线能够与通行管理机相互连接。

另外，在以太网的作用下，能够实现通信管理机与后台监控主机之间的连接。

HMI 上能够将整个系统监控的运行状态以及监控画面完整的显示出来。

除此之外，通过智能变
电站运用集中监控技术能够对智能变电站常规运行状态进行控制与调整，落实智能变电站的监控与维护工作。

2.2 区域供电集中监控技术 区域供电集中监控技术主要运用在设备分布较为分散、供电区域较为广泛的智能变电站的监控系统中，主要运用分布通信、主控室统一管理管理结构，在光纤附件、网络等原件说构成的站级以太网的作用下对整个智能变电站运行区域进行监控与管理。

相关资料显示，主控室的监控系统主要运用用双机冗余结构，是主机与备机之间的数据能够使用呈一致状态，为区域供电集中控制技术提供应用基础，提升监控技术的智能化、标准化与多元化，使集中控制系统能改行程一个完成的体系，提高智能变电站运行的安全性与可靠性，维护电力稳定运行。

2.3 光纤自愈环网集中监控技术 光纤自愈环网集中监控技术主要运用在变电站分布分散的智能变电站中，该监控技术能够实现远距离的信息传输工作，网络布线具有简洁性、快捷性与容错性，有效避免设备的多级级联现象，提高智能变电站运行的安全性与可靠性。

整体而言，光纤自愈环网集中监控技术主要运用光纤自愈网络和星型混合网络，有效降低纯环型网络中的节点，拥有星型以太网接口标准得到有效的扩展。

双机冗余结构是主控室后台监控技术中所运用的一种监控结构，能够保证主机与备机之间信息具有一致性与统一性。

不同区域内部的子站能够按照各自的需求悬着与之相配的子站监控HMI，使不同区域子
站均能够独立运行，有可将其组合成一个完整统一的整体，具有较高的完整性、统一性与可靠性。

3 结束语 综上所述，智能变电站是先进科学技术的产物，有效推动我国电力产业的发展与改革，实现技术创新与发展创新。

为了保证智能变电站的正常运行需要落实继电保护及监控技术，首先应确保工作人员凭证上岗，定期对继电保护人员进行培养，不断提高继电保护人员的专业素养与实践应用能力，确保工作人员能够全面、准确的对智能变电站的运行状态进行监控与处理；将先进的科学技术与设备运用到智能变电站的运行工作中，注重物联网技术、互联网技术的相互运用，实现继电保护工作的一体化、现代化与智能化，有效降低劳动力的使用，降低电力运行成本，使监控工作更加直观化、明了化与简洁化，降低操作工作中的失误，有效维护智能变电站的稳定运行，推动我国电力事业的发展与改革，为我国电力工程提供更广阔的发展空间与平台。

参考文献： [1]任曼曼.智能变电站在线信息综合应用系统基础组件设计[D].电子
科技大学,2016. [2]李跃军.智能变电站二次设备状态评估模型及其应用的研究[D].华北电力大学,2015. [3]周建新,周昊程.智能变电站条件下的继电保护与监控系统[J].供用电,2014,(04):56-60+6.。