智能变电站技术及其对继电保护的影响 曹鹏

智能变电站技术及其对继电保护的影响曹鹏
摘要：随着社会经济的不断发展，我国的智能电网也开始了深入建设，智能变
电站是其中关键的环节，可以良好的实现我国低碳经济目标，促进可持续发展。

智能变电站是随着电网建设全面进入智能化出现的，作为智能电网的重要支撑以
及主要部分，智能变电站可以进行电流以及电能的分配，进而增强电网运行的稳
定性与安全性。

在科技创新的前提下以及人们对于用电需求提升的基础上，智能
电网的建设已经成为大势所趋。

本文综合分析了智能变电站技术的相关内容，深
入探讨了智能变电站技术对于继电保护的影响作用，希望能够对相关工作起到参
考作用。

关键词：智能变电站；继电保护；影响
现如今，社会生产以及人们的日常生活都对供电系统提出了更高的要求，这
也促使着电网建设朝着智能化方向发展，同时随着相关技术的不断进步，智能变
电站技术成为了智能电网整体发展的关键部分。

在电力系统不断实现突破进步的
今天，相关工作者对于智能变电站技术的研究逐渐深入，并且随着不断的实践，
已经取得了有效的成果，这些都为智能电网的建设提供了强大的技术支撑以及理
论引导。

一、智能变电站技术
（一）设备在线监测
智能变电站技术体系中，智能设备的在线监测系统能够对变压器的油色谱、
铁芯电流、压力等等进行精准检测，同时，随着系统自身的不断完善，精确性还
在不断的提升，对于其中的检测开关形成一级断路器应该同现实工作结合，进行
辅助工作的深入探讨。

我国的科技手段在不断进步，智能变电站的相关技术也在
逐渐成熟，一些技术上的应用能够实现在线监测的普遍化，使其广泛的应用到整
体智能电网设备中，同时还会保障装置自身的可靠性与稳定性。

不过，现如今我
国智能变电站中的设备在线监测技术在稳定性方面还存在一些不足，容易造成传
感器接头故障，如果没能得到及时的处理，任由设备持续运行，那么一方面会降
低监测精确度，另一方面也会导致由于精度不足引发的下一环节工作出现问题，
有可能出现一些不可预知的错误。

在变电站系统内部，同时运行着大量的电子装置，会产生一定的电磁干扰，并且容易受到外界环境的影响，这些情况都需要进
行及时的解决或者找出一定的应对措施，防止出现设备隐患，对元器件造成损害。

所以，变电设备在线监测的应用过程中，有着大量的问题需要得到切实的解决，
目前需要加大研究力度。

（二）智能合并单元应用
智能变电站的间隔层以及过程层中间有着合并单元，这里通常需要进行采样
值的交换，而合并单元正是能够把互感器与变电站智能化进行有效的结合，进而
为二次设备以及相关系统提供同步时间的电流电压信号。

现如今，我国很多智能
变电站进行的合并单元应用方式为直采直跳，利用光纤进行合并单元与二次设备
的连接，依照的是IEC61850-9-1/2或者IEC60044-8规范通信。

互感器的电力来自
于合并单元，同时应激光器和取能回路受到监控，这样一来可以实现输出采样数
据品质的实时反馈。

（三）电子互感技术
我国的电网体系中，智能变电站电子互感技术的应用可以把电子互联技术进
行有效拆分，将其进行明确的系统性分类，分别为分压原理电压互感器以及光纤
互感器两种。

通过目前一些智能变电站的试验效果能够发现，电子互感技术还可
以进行更深入的改良，主要是稳定性方面。

能够检测到的实际问题主要包含两部分：首先是光纤式互感器方面，当电流较低的时候，互感器会产生较大的噪音，
进而影响到使用功率，如果功率超出了正常标准，就会严重影响到工作人员的操作，并且也会出现一些大功率运作。

其次是分压原理中电压互感器方面，由于传
感器上部分设置了电气设备，因此当一次供电没能满足用电要求的时候，就需要
进行二次供电，此时的关注点为电磁电容，并且二次供电线路装置在互感器上持
续运行，容易造成部件使用寿命同前次部件有着较大误差。

二、智能变电站对电网继电保护产生的影响
（一）对继电保护的数据信息以及保护原理的影响
从继电保护数据信息角度出发，同传统的变电站自动化技术进行比较，智能
变电站技术对电网继电保护产生的影响主要有以下几个方面。

1、继电保护元数据性质发生变化
由于在智能变电站中，用电子式互感器替代电磁式互感器，进而以往的电磁
互感器传遍特征相关算法以及原则需要进行重新的设计以及完善，同时，针对现
今的电子式互感器数字化采样表现应有的数据信息等问题对于继电保护的影响需
要进行深入评估，此外，电子式互感器相较于传统电磁互感器有着响应速度、带
宽等方面的优势，会出现一些继电保护新原理以及算法。

2、继电保护数据的传输方式发生变化
由于智能变电站采用二次信息网络传输，使得不同间隔设备的信息共享成为
现实，同时能够实现跨间隔保护，出现新的保护原理。

另一方面，网络传输新模
式会出现新的实时性以及稳定性考验，需要解决相关的数据、误码、延迟问题，
这也为继电保护的实现原理以及算法提出了新的研究课题。

3、继电保护数据的处理以及利用方式出现变化
首先，IEC61850的广泛应用，能够促进不同装置间的结合、连接、转换，并
且能够有效实现二次信息与IED设备的分割，能够良好的促进数据源唯一性。

其次，随着数据的不断壮大，庞大的数据储存同信息挖掘以及数据保护进行动态并组，相关的装置等问题都会促使一部分保护原理以及组织产生变化。

（二）对继电保护的设计、调试与运维的影响
从智能变电站的设计、调试、运维总体角度来看，同以往的变电站自动化技
术进行比较，智能变电站技术主要对继电保护带来以下几个方面的影响。

1、智能变电站不同于传统变电站，其继电保护构成形态以及运行模式都产生了较大变化，这样一来，继电保护的检测手段、内容、周期都会受到影响，一些
相关的运维技术标准或者编制产生了滞后性。

2、二次信息网络运输能够实现继电保护中二次回路的检测，能够促进继电保护设备状态检修的实现。

3、在IEC61850的统一建模基础及上，能够使得变电站综合设施建模一体化，如果变电站需要进行设备上的革新或者自身改建，那么进行建模配置修改就是当
前智能变电站所面临的问题。

4、IEC61850和智能变电站技术属于起步阶段，在国内还存在着很大程度的发展变化，同时因为技术方面的理解差异和拓展定义的不规范，容易为智能变电站
的设计、调试和运维带来一系列相关问题，继电保护方面是必须要攻克的难关，
也是业内人士需要积极进行研究的重点。

现如今，很多智能变电站试点都还处于
反复的磨合状态，业主、设计人员、厂商等多方都需要进行积极的协调，实际方
案也在不断更改。

当变电站进行正常运营之后，运营单位经常会过度依靠调试单位以及厂商，这样就容易造成电力系统的不稳定运行，同时，存在多种问题的试点工程往往会局限于对于问题的处理，而长此以往容易失去持续发展的动力，应该尽快的脱离试验模式，综合提升各方面技术，防止这种运行模式成为制约智能变电站广泛推广的因素。

三、结语与展望
我国的智能电网建设重要环节就是智能变电站，综上所述，必须要进行智能变电站新技术条件下继电保护的原理、组织架构研究，解决技术、理论、实施等多方面难题，使之能够满足电网稳定运行对于继电保护的要求，保证几点保护技术发展方向明确、合理。

此外，基于智能变电站总体技术背景，继电保护等电网相关系统模式会出现较大程度的改变，由此一来必然会引发一系列电网自动化产品，这也会影响到当前电网自动化产品市场组织形式，使得电网稳定运行的同时，出现较大的市场以及上级，为IT行业以及电网自动化行业创造出有效的市场价值，这也是我国的智能电力装置制造行业进行升级的良好时机。

相信随着技术以及理论的不断完善，我国的电网事业以及电网相关行业会取得更为突破性进展。

参考文献：
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