智能变电站的继电保护技术分析

智能变电站的继电保护技术分析
摘要：阐述智能变电站建设特点和技术原理，智能变电站继电保护管理过程
中的问题、继电保护模式和运行技术、应对的措施，从而促进智能变电站发挥其
功能。

关键词：智能；变电站；继电保护技术；分析
引言
电网的稳定使用需要以继电保护作出正确动作为前提，而保护继电动作正确性，又需要依赖运维人员的日常检验来实现。

传统运维模式，由于对人力资源的
消耗较大，难以有效满足不断提升的电网稳定运行需求，亟需进行升级与优化。

而智能运维系统，可以借助感知继电保护与二次回路状态的方式，指导维护人员
工作，进一步降低运维工作量，提高保护运行的可靠性。

同时采用自动配置技术，也能更好的建立信息采集与设备数据输出地址信息的映射关系，解决以往人工配
置时容易因信号配置复杂、设备种类繁多产生的错配、漏配等问题。

1智能变电站的特点
智能变电站是通过计算机技术、现代通信技术以及综合控制理论等多种学科
知识的融合，利用信息传输方式来实现对电力系统进行有效管理。

同时，能够在
一定程度上降低传统变电所存在的安全隐患问题，随着科学技术和网络时代不断
进步发展与深入推广应用后其优势变得越来越明显。

智能变电站在设计、制造
过程中，主要优势是能够有效避免人工操作的失误，实现无人值守。

通过对电力
系统运行情况的分析可知，传统变电所一般都是由继电器和控制装置共同构成。

但是随着技术不断发展与完善后出现了微机、PLC等设备来完成对电能质量进行
实时监测以及保护工作，同时在自动化程度上也有很大提高，智能化水平已经达
到很高水平;因此可以说智能化是未来社会发展的必然趋势。

2智能变电站继电保护中的问题
继电保护在电力系统中主要提供线路安全维护等工作，对保护电力系统的稳定运行有意义。

智能变电站和综自变电站的实际继电保护原理整体一致。

但是在实际的设备操作和设备运用等多个方面的实现形式也有较多不同。

因此，智能变电站虽然可以解决综自变电站所无法解决的问题，但是在实际的操作方面，智能变电站也存在较多问题。

主要如下：第一是技术不规范，可能投放的智能终端调试错误或者安装错误，精准率不高，后续使用中可能需要进行多次升级，更换零部件，CPU更换等，投入成本高且操作麻烦；第二是一旦智能终端发生故障，多态保护装置都会受到影响，而很多智能变电站中合并单元、智能终端可能不仅仅是一对一，而是一对多，因而发生故障后影响的范围也较大。

第三是智能变电站容易受到外界环境的影响，若暴露在室外，或可因为雨雪、空气微尘等影响出现腐蚀、大面积积尘等问题，这些问题都会加速设备老化，存在的问题也更多。

为了及时解决智能变电站的运行问题，相关技术对象需要分析机电保护模式，做好运行技术分析、加强创新技术的研究。

3.智能变电站的继电保护技术应用线路继电保护技术
在电力系统中，智能变电站继电保护技术是指利用计算机、微机等设备，对电网的运行状态进行实时检测和控制，其主要工作原理为:通过传感器与数字通信网络以及遥测装置来实现信息传输。

而对于传统的输电线电缆而言则更为简单化的是其主要作用就是将电能转化成电磁波并传递给相关人员使用，但是在电力系统之中却不具备较高智能性，因此需要采用数字技术手段，对电网中发生故障时进行及时有效地处理和解决。

（1）变压器继电保护。

在进行电力系统继电保护的设计时，需要注意对变压器中一些关键点以及运行方式等重要设备采取必要措施，同时还应该考虑到其性能、使用寿命和维修成本，例如:当发生故障后，应及时切断电源并将备用发电机投入工作。

（2)过流电限定保护。

过流电阻的作用是为了使继电保护装置中产生短路电流，而不是零序电压。

其主要原理为:当电力系统正常运行时由于电网故障或者发生事故等导致设备无法进行工作，此时在这种情况下就需要采用一个辅助元件来代替该部分的动作，反之则会起到更好地稳定效果和避免问题出现所造成影响。

4智能变电站继电保护调试技术提升策略
4.1构建现代化信息平台
智能电网的运行需要稳定且高效的信息平台支持，继电保护调试技术应用
也应围绕现代化信息平台的构建间创新。

智能变电站与智能电网运行都具有明显
的信息化特点，这让其在运行过程中的数据信息与传递效率得到了有效提升。

继
电保护调试技术人员还应以智能电网运行状态为参考，进一步提升继电设备保护
工作向信息化方向发展，加速现代化信息平台的构建，也为智能变电站运维管理
创造更多便利
4.2直流控制保护、电力电子设备控制保护
新型电力系统是交直流混合的电力系统，电网可再生能源大规模接入、电力
电子化特征日趋凸显，对智能变电站的直流控制保护、电力电子控制保护的研究
如火如荼。

对于直流控制保护，还处于提高直流二次系统的可靠性、模块化以
及标准化，建立直流控制保护可靠性评价系统，开发换流站全系AR、VR实景展
示及故障反演系统的阶段，相关柔性直流保护新技术探究。

例如超高速保护、有
功无功协同控制策略等需深入探究后进行实际验证；对于电力电子控制保护，仍
需深度推进故障暂态量的故障预警与保护、分布式电源接入的快速保护、超导输
电保护等前瞻性技术研究，提升技术水平，从而满足未来电网的安全防护需求
4.3保护装置进行内部控制
针对继电保护器的纵联保护功能需要对侧线路保护装置和光纤进行自由通
信处理。

光纤通道发送信息时候也需要对数据进行中断处理，同时用电子传感器
来精准测量采样工作的延时效果。

多采用二次设备，可以实现设备功能转变，指
令发送，可以为变电站的稳定、安全运行奠定基础。

第三层是过程层，该层构架
多采用了开关装置、智能断路器和电压互感器和合并电源，这种方智能变电站的
继电保护机式可以促进智能变电站设备实现测控信息采集等等工作。

智能变电站
的继电保护多设置快速跳闸等主体保护装置，联合线路纵联保护可以解决变压器
差动，变电站集中保护装置迅速转化为保护模式。

制依赖于架构中的过程层网，
信息反馈以数据帧传播方式为主，可以通过相关数据指令对过程层网络进行约束。

为了保证保护机制的运行效果，各个单位需要了解智能变电站的实际情况，同时
做好运行电网分析，针对实际的运行需求和情况做好管控工作。

这表示智能变电
站的机电保护机制也随着实际情况发生改变而变化。

工作人员在进行管理时候需
要注意以下几点。

（1）针对实际的情况制定出科学有效地保护机制，（2）在实
际的信息传输和使用过程中要及时判断机电保护器的运行状态，并给出针对性的
转变，确保智能变电站在相关机制下稳定运行。

对时系统是智能变电站继电保护
工作中重要的一个内容，现阶段采用的同步对时技术具有精准度高且全面统一的
综合优势。

这种网络对时的方式操作方便且灵活，整体操作稳定性好且针对性强，可以为合并单元提供一个相对合理的时间尺度，而在实现智能变电站输出和网络
实际需求的同时，也能够保证合并单元的电流在同一个时间下输出，确保智能变
电站具备实时监测的整体功能。

针对此，智能变电站继电保护工作中，网络对对
时系统发挥了极大的作用，为了尽可能地促进变电站实现智能化的目标，技术人
员需要做好对时技术研发，加强系统研发，确保其操作更为精准。

结语
智能变电站作为新时代变电站发展的在历阶段，其设备技术的升级和改进对
电网的发展有着极为关键的促进作用。

本文通过对智能变电站继电保护技术分析，从就地化布置、远程控制、移动互联等方面浅析智能变电站继电保护优化技术，
为未来智能变电站的持续发展提供了具体的方向和思路，具备一定的科学性和前
瞻性。

参考文献
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