何 晔，何 瑾

（昆明煤炭设计研究院，昆明 065000）

随着科学技术水平的提高，当前，智能电网已经不再是一个空洞无物的概念性事物，而是在具体的实践应用中取得了优秀的成果。作为智能电网中的重要组成部分，当前智能变电站的出现也可以说是应运而生。而当前在我国经济发展事态迅猛的背景下，无论是各行各业的发展都离不开电力系统的供电支持。因此，电力系统的供电能力以及能否长期保持平稳运行尤为重要。当前智能变电站的继电保护系统脱胎与传统变电站，利用信息技术与自动化技术，极大地提高了继电保护的效率与性能，有效提高了电网运行的稳定性能水平。智能变电站可以通过企业内部网络实现对电网输配电情况信息的实时监督、收集与反馈，提高智能电网整体运行的自动化与智能化水平。笔者工作于煤炭企业，分析对智能变电站的继电保护系统对保障智能电网为煤炭生产运营具有重要意义。

1 智能变电站的概念和特点

1.1 智能变电站的概念

所谓的智能变电站，可以说是伴随着智能电网出现的一种必然结果，是自动化技术与信息技术进一步突破、结合的产物，而智能变电站与传统变电站最大的区别之处就在于处理方式全部都使用了数字化技术，而智能变电站继电保护设备的灵敏程度与稳定性能都远远超过传统变电站，真正实现了变电站日常运行的智能化，在极大程度上提高了效率的同时也大大降低了人工成本，减少了人工操作所可能带来的失误风险。在智能变电站的运行过程中，所使用的通信模型具有唯一性。因此，这也是智能变电站的优势之处，在技术提升的作用下可以去除传统变电站自动化系统中无用的冗余部分，精简建设，在节省成本方面也有优异的表现，同时，由于应用了职能断路器、光电互感器与光缆，传统变电站经常出现的交直流窜扰与电磁不兼容等状况也有了极大的改观，降低了维修维护成本。

1.2 智能变电站继电保护特点

智能变电站是智能电网的重要组成部分，并且在智能电网的运行过程中承担重要的继电保护作用。智能电网的输配电过程中，通过智能变电站可以有效提高经济效益与电力能源的利用效率。而继电保护工程则可以说是智能变电站设立的根本意义。首先，在电网运行的过程中，继电保护可以说是保障电网能够长久平稳运行、保持稳定的电力供应的关键。过去的继电保护系统无法与智能电网相匹配，因此智能变电站是对传统变电方式的改变与革新，融入了诸多新技术。例如相关的继电保护设备与内部元件，都为了实现数字化的信息传输做了专门的改进，从而能够实现数字化系统的运行。与此相对应的，继电保护设备的结构更加精巧，内部元件的运行对环节条件要求更高，同时也客观上增加了工作人员对这些设备的安装维护的困难程度，对工作人员的专业技能水平以及操作经验提出了挑战。而且智能变电站的继电保护设备往往具有更多的功能，在调试过程中需要接入更多的线路，对于工作人员而言可以说是需要更加认真谨慎，才能够使继电保护装置确保正常发挥作用，而一旦某一继电保护设备的安装或调试存在问题或漏洞，则必然会导致影响到智能电网的运行效率，甚至出现安全事故。

2 智能变电站继电保护系统构成

与传统变电站的继电保护系统不同，智能变电站的继电保护系统的结构在站控层与间隔层的之外又增加了过程层。这也是智能变电站的功能以及稳定性能能够超过传统变电站的具体原因，传统变电站没有过程层因此只能在系统的其他部分来分担过程层的功能，而当前以IEC61850协议为基础的智能电网的过程层不仅承担了绝大部分的间隔层功能，还具有其他功用。智能变电站继电保护系统主要由电子式互感设备、合并单元、交换机以及网络接口等几部分元件构成，具体构成如图1。

智能变电站的继电保护系统操作与传统变电站相比更加灵活，也更加有助于提高操作人员的工作效率。想要明确当前继电保护系统的工作状态稳定性，操作人员可以对智能终端以及网络交换设备上的系统运行数据记录及分析来完成，同时也能够确认智能控制柜的密封性能。而为了确保检测结果的准确性，检测人员还应该谨慎确认保护型软压板的性能以及是够正常工作。另外，工作人员在进行操作的过程中一定要秉持认真仔细的工作态度，操作结束后应该检查监控画面与软压板，确保它们都处于正常运行的状态下，在放置母线闸刀的过程中要严格遵守操作规范，确保母线闸刀能够放在正确的位置上。

图1 智能变电站继电保护系统构成

3 提高智能变电站继电保护系统可靠性的方案

3.1 保证继电保护工作的完成

通常来讲，提高智能变电站继电保护系统可靠性的直接方法就使在尽可能短的时间内完成跳闸系统的工作过程，并且要确保变电站的各元件的正常工作。继电保护能够正常发挥作用的基础就是各部分元件能够保障正常工作，例如变压设备与输电线路等基础性设备一旦出现问题，继电保护出现故障可以说是必然的。而继电保护一旦出现了问题，不仅会影响到智能电网的输配电能力与供电水平，还可能会为企业带来严重的经济损失，影响生产运营。这就导致当前许多部门都越来越重视起继电保护的性能，将事故发生的几率降到最低。通过实践证明，智能电网的运行更加安全稳定，但是仍然不能忽视对设备运行状态的监控与定期检修。

3.2 间隔层中的继电保护

智能变电站的间隔层继电保护通常都会选用双重化配置的设计形式，后备保护系统则是采用集中配置的设计形式。如果设备存在运行异常或者故障的情况，那么后备系统就会发挥作用，保障设备不会在故障状态下受到损坏，防止造成更大的损失。同时，间隔层的设计要应高保障集中配置的保护功能发挥。另外，在设计的过程中一定要以智能变电站的实际运行需求为标准，并且设计多样化的电网运行方案，从而配合不同的电网运行状况。

3.3 强化系统的冗余性

想要优化继电保护系统的可靠性程度，强化冗余性是当前必不可少的方法之一。例如，在进行继电保护系统的设计时，使用数据链路层技术实现多样化的模式类型研究。另外，也可以采取加强网路构架需求的方法来强化系统冗余性。但是冗余性强化的系统设计必须要尊重实际需求，避免出现过分追求强化冗余性设计而导致舍本逐末的盲目状况。

3.4 采用数字化的处理模式

传统变电站之所以持续运行的可靠性较低，是因为其传输性能较差，因此在运行的过程中经常会出现互感器饱和、回路断线等问题，但是智能变电站的互感器传输性能有了极大的提高，在信息传输方面有着更大的优势，也能够在继电保护方面发挥出更大的作用。

3.5 保护变压器的配置

在智能电网的输配电过程中，不同的线路的电压是具有差异性的，每一条线路通常都会使电压保持在一定的程度内，而超过这个程度或低于都会导致线路出现故障。因此，设置变压器就是为了对电路的电压进行调节，也是整个继电保护系统的重要组成部分之一。变压器的工作方式通常都是分布于电路的不同位置进行差动式的继电保护。而变压器本身属于较为精密的原件，在实践当中不乏出现变压器老化或者由于操作人员的随意性操作而导致变压器的损坏，最终影响到变压器的正常发挥作用。因此，应该建立起员工对变压器的定期检修制度与员工操作规范，从而保障变压器能够持久的工作运行，一旦发现变压器存在故障风险，就要及时地维修或更换。

3.6 对于由于限定延时产生的过流电，进行继电保护

能影响到继电保护系统除了自身的因素以外，还可能会受到外界因素的影响。而外界因素通常是多样化的且不确定的，例如操作人员的不当操作，极端天气等等，导致线路短路，从而使继电保护设备受到负荷电流的影响而跳闸，极大地影响继电保护系统的稳定性能。而为了解决这种状况，当前通常采取的方法就是电压限定延时，从而能够准确监测各个线路中的电流量的具体值，一旦发现电路中存在过负荷电流，则可以通过信息的收集与传递向继电保护系统来进行警报反馈，并且通过自动化系统来控制过负荷电流，确保整个继电保护系统能够更好的发挥作用。

4 对智能变电站以及继电保护系统的未来展望

可以说，智能电网是我国国家电力系统未来发展的必然趋势。当前各地对智能电网的建设都在逐渐提高重视程度，而随着经济的发展为智能电网的建设提供了更加充足的物质基础与资金支持。而智能变电站继电保护系统在当前的实践应用中正展示出了巨大的优势与继电保护效果。而且随着技术的提升突破，智能电网以及智能变电站未来一定能够融入更多的新技术，从而使电力网络的运行效率与供电水平进一步提升。因此，当前必须要重视起智能变电站机电保护系统在智能电网运行中的重要作用，加大技术投入，从而使继电保护系统的可靠性能够得到最大程度上的优化。这就要求着继电保护系统必须要继续优化自身的智能化与信息化功能。同时继电保护装置要准确的进行数据发送和采用，要逐步实现继电保护网络化的功能，继电保护中的出口跳闸等信息传递通过网络来传递后，继电保护的传输功能会大大提高。

5 结束语

当前我国人民的物质生活水平与过去相比有了很大的提高，且国民经济呈现着飞速发展的势态，无论是人们的日常生活还是各行各业的生产运营，对电力供应的需求都是巨大且不断上涨的。因此，电力系统的供电能力以及输配电的持续稳定性能，可以说是影响到经济发展与国民生活的重要事项。无论是出于保障人们生活的正常用电，还是为了促进经济发展，提高电力系统的供电水平都是必然之路。智能电网的出现可以说是为电力系统的未来发展指明了方向，继电保护是保障智能电网能够平稳运行的关键之一。因此，必须要提高对智能变电站继电保护系统的重视程度，加大资金投入与技术研究，还要不断积累实践经验，培养专业化的人才，才能够促进我国智能电网能够得到进一步的发展。

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