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【摘 要】继电保护是电力系统的重要组成部分，对于电力系统的运行安全和可靠性起着保障作用。下文中笔者将结合自己的工作经验，对变电系统的继电保护的发展历程以及构成特点、原则进行相关探讨，诸多不足，还望批评指正。
【关键词】继电保护；变电所（站）；设计的原则
中图分类号：TM774文献标识码： A
1、电力系统中变电站继电保护的发展历程
一般来说，电力系统的继电保护由以下两个部分构成：即继电保护的技术和继电保护的装置，这两个组成部分的发展轨迹既有交叉也有重合，相辅相成。首先，就继电保护技术来说，自身是一个较为完善和系统的体系，其中包括的各种故障分析方法和处理方法的总结和发展需要经过理论和实践的不断磨合。其次，就继电保护的装置来说，在不断的发展过程中已经逐渐实现了功能的多演化和全面化，不仅包括各种变压器、发电机、母线、刀闸、断路器，还包括各类电容器、电动机等设备。
所以，继电保护的发展是经历了一个较为长久的历程的，尤其是继电保护技术的发展，经历了最初的电流的保护阶段，然后发展至十九世纪末进入了继电器的保护阶段，之后随着科学技术的不断发展，继电器在继电保护系统中得到了广泛的应用，其自身的结构和功能也逐渐完善。
而继电保护装置的发展在大体顺序同继电保护技术的发展相适应的同时，也有着自己独特的发展轨迹，尤其是发电机和各类电容器的发展，都是在经历了电力系统的各类不正常运行状态后，对自身结构和功能最初的调整，当然也受到其他设备运行因素的影响。
2、现代化的继电保护的构成及其装置特点
就目前我国的自动化继电保护来看，其形式以现代化网络保护为主，可以根据操作界面的不同，划分为以下三个部分：即现场间隔层面的装置、中间网络通信层面和后台操作层面，下面笔者将逐一进行阐述：
1）首先，现场间隔层面的装置的主要功能和作用在于保护主变压器、发电机、输电线路以及并联电容器等设备，这些设备的共同特点在于他们属于一次设备，即能够由于电流的运行状况的不同直接发生反应。就目前市面上的现场间隔层面的装置来看，已经从单一的系统发展成系列化的多种产品，尤其是对于现35kV的变电站主变压器的保护装置，种类繁多，性能先进。此外，为了使现场间隔的保住装置更加便于管理一些研发单位和生产厂家还推出了多种功能为一体的后备保护装置，可以同时实现三相电压、三相电流、温度、瓦斯的保护。
2）其次，网络层面的保住装置的主要功能和作用在于保护变电站运行中的各种设备的连接网络和线路，即各种端口输出的网线、网中继器等。这种网络层面的保住装置的最主要的特点就是要保证信号的顺利发送和接收，并且能够在传输过程中及时的发现一些喜好错误，并予以纠正。所以，为了保证信号传输的安全性和稳定性，网络层面的保住装置一般都采用的是双网结构，不仅能更好的保护系统，还能实现IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992（国标CDT）、N3F-POLING的同时支持。
3）再次，操作层面的保护装置的主要作用和功能在于能够有效且及时的根据系统的运行状况对远方的设备和网络进行操控，以保证系统的有序和安全运行。在配上后台的控制软件后，还可以组成综合的自动化系统，来实现运行日志的管理、报表的管理、图形的显示、图像的监测等其他功能。它的核心则是一个可以实时刷新共享的数据库，软件的系统，它基于Windows NT操作层的应用软件，即普遍采用的组态软件，比如KingView软件、PS6001软件、Quick Control软件等等，它可以实现的继电保护装置的电脑界面也会更加的人性化。
电力系统保护的系统在本质上是DCS的系统，它具有DCS系统的所以特点：比如采用分散的控制、集中的操作、分级的管理与控制和综合的协调等等设计原则，它把将整个系统从上到下分为若干个等级，从而形成了分布式控制。根据各层不同的关系，保护控制信息上网，不改变继电保护装置的独立性，保护装置还有专用输入的回路和操作输出的回路，间隔层面的保护装置也不会依赖网络完成故障的判别和故障的处理。保护信息上网大大增强了系统的诊断功能，提高了继电保护安全性和可靠性。为系统的进一步扩展奠定了重要的基础。
4）最后，继电保护装置构成的特点对于实际的应用的有一定的影响，它和以前继电保护的装置相比较，综合的自动化系统功能更加强大，操作调试方法更加方便。设计时要根据相应的要求配置该保护的系统，可以更加方便地组合不同拓展系统的功能，进而缩短产品开发的周期。比如PST641模块和PST642模块，它们构成了以电流的差动为主，以三段式的過流、低电压、低周期为后备保护主变压器保护，根据定值设好系统相关参数就可以投入运行；通过加入一个变压器保护的装置PST646就可以在系统中加入的变压器瓦斯、温升等其他非电量的保护。间隔层面的控制装置的性能稳定并且本身就是基于微处理的控制系统，它在运行时会根据出现提示的信息来快速地定位故障点。
3、 智能变电站的继电保护配置机构
数字化变电站的是在自动化一次设备基础上加上网络化二次设备，以IEC61850通信规范为前提，实现信息的共享和交互性，并具有继电保护和数据管理等功能的现代化变电站。智能变电站可以分为三个层次，即现场间断层装置、中间网络通信层、后台的操作层。
（1）过程层。过程层包括合并单元、智能终端和接口设备，其核心设备是交换机。过程层对继电的保护主要通过快速跳闸装置。首先，对电力运行的电气量进行实时监控，比如电流、电压幅值、相位、谐波分量等，并通过交换机以网络交互式传递信息。其次，检测运行设备的状态参数，检测变压器、隔离开关、断路器等设备的工作状态等。最后，执行和驱动操作控制，比如直流电源充放电的控制。
（2）间隔层。间隔层承担着对设备进行保护和控制的作用，对间隔层数据的实时采集以及控制命令发出的优先级别等，开展操作同期以及其他控制功能，承担承上启下的通信功能。
（3）控制层。控制层的主要设备是主机、运动装置、规约转换器等。主要功能是，对全站数据信息的实时汇总，对数据库的刷新，并把收集到的信息传送到监控中心接受指令，向间隔层和过程层传递指令。另外，可以根据不同运行方式，预先结合离线定制整定算法，确定几套定值整定方案，确定系统运行中发生状况时，保护相应切换到预先设定好的一套定值区。
智能变电站按照对象进行保护装置的配置，如主变保护、线路保护、母线保护等，和采用常规互感器时一样，只不过将原来保护装置的交流量输入插件更换为数据采集光纤接口，用以太网统一传输GOOSE以及采样值。
4、结束语
智能电网和智能变电站的发展，给继电保护发展既带来了机遇，也带来了挑战，在智能变电站继电保护中，充分利用智能变电站的新技术，将最新技术和最新技术引入到到继电保护系统中，并且重新审视继电保护的原理和配置，不仅能够保证继电保护不受系统的影响，并且还能够快速切除故障，解决后备保护容易受到系统运行的影响以及动作时间长等问题。随着科学技术的快速发展，我国电力企业的发展，智能变电站的投入应用，对智能继电保护系统进一步提高了，将使继电保护系统在智能变电站中发挥最大的作用。
参考文献
[1]周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖北电力，2012，36（05）：689-690.
[2]宋康，袁珂俊，任振兴，等，数字化智能变电站远动双测控实现方法[J].电力自动化设备，2012，32（07）：481-482.
[3]朱炳铨，王松，李慧，等，基于IEC 61850 GOOSE技术的继电保护工程应用[J].电力系统自动化，2009，33（08）：145-147.
[4]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012，5（05）：368-369.
[5]王鸣，朱群，姚建华，等.智能化变电站运行维护问题的探讨[J].浙江电力，2012，31（09）：254-255.
[6]焦云峰，黄朝阳，李玉红，等，智能变电站间隔层防误闭锁运行维护有关问题的探讨[J].企业技术开发（学术版），2012，31（10）：67-68.
【关键词】继电保护；变电所（站）；设计的原则
中图分类号：TM774文献标识码： A
1、电力系统中变电站继电保护的发展历程
一般来说，电力系统的继电保护由以下两个部分构成：即继电保护的技术和继电保护的装置，这两个组成部分的发展轨迹既有交叉也有重合，相辅相成。首先，就继电保护技术来说，自身是一个较为完善和系统的体系，其中包括的各种故障分析方法和处理方法的总结和发展需要经过理论和实践的不断磨合。其次，就继电保护的装置来说，在不断的发展过程中已经逐渐实现了功能的多演化和全面化，不仅包括各种变压器、发电机、母线、刀闸、断路器，还包括各类电容器、电动机等设备。
所以，继电保护的发展是经历了一个较为长久的历程的，尤其是继电保护技术的发展，经历了最初的电流的保护阶段，然后发展至十九世纪末进入了继电器的保护阶段，之后随着科学技术的不断发展，继电器在继电保护系统中得到了广泛的应用，其自身的结构和功能也逐渐完善。
而继电保护装置的发展在大体顺序同继电保护技术的发展相适应的同时，也有着自己独特的发展轨迹，尤其是发电机和各类电容器的发展，都是在经历了电力系统的各类不正常运行状态后，对自身结构和功能最初的调整，当然也受到其他设备运行因素的影响。
2、现代化的继电保护的构成及其装置特点
就目前我国的自动化继电保护来看，其形式以现代化网络保护为主，可以根据操作界面的不同，划分为以下三个部分：即现场间隔层面的装置、中间网络通信层面和后台操作层面，下面笔者将逐一进行阐述：
1）首先，现场间隔层面的装置的主要功能和作用在于保护主变压器、发电机、输电线路以及并联电容器等设备，这些设备的共同特点在于他们属于一次设备，即能够由于电流的运行状况的不同直接发生反应。就目前市面上的现场间隔层面的装置来看，已经从单一的系统发展成系列化的多种产品，尤其是对于现35kV的变电站主变压器的保护装置，种类繁多，性能先进。此外，为了使现场间隔的保住装置更加便于管理一些研发单位和生产厂家还推出了多种功能为一体的后备保护装置，可以同时实现三相电压、三相电流、温度、瓦斯的保护。
2）其次，网络层面的保住装置的主要功能和作用在于保护变电站运行中的各种设备的连接网络和线路，即各种端口输出的网线、网中继器等。这种网络层面的保住装置的最主要的特点就是要保证信号的顺利发送和接收，并且能够在传输过程中及时的发现一些喜好错误，并予以纠正。所以，为了保证信号传输的安全性和稳定性，网络层面的保住装置一般都采用的是双网结构，不仅能更好的保护系统，还能实现IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992（国标CDT）、N3F-POLING的同时支持。
3）再次，操作层面的保护装置的主要作用和功能在于能够有效且及时的根据系统的运行状况对远方的设备和网络进行操控，以保证系统的有序和安全运行。在配上后台的控制软件后，还可以组成综合的自动化系统，来实现运行日志的管理、报表的管理、图形的显示、图像的监测等其他功能。它的核心则是一个可以实时刷新共享的数据库，软件的系统，它基于Windows NT操作层的应用软件，即普遍采用的组态软件，比如KingView软件、PS6001软件、Quick Control软件等等，它可以实现的继电保护装置的电脑界面也会更加的人性化。
电力系统保护的系统在本质上是DCS的系统，它具有DCS系统的所以特点：比如采用分散的控制、集中的操作、分级的管理与控制和综合的协调等等设计原则，它把将整个系统从上到下分为若干个等级，从而形成了分布式控制。根据各层不同的关系，保护控制信息上网，不改变继电保护装置的独立性，保护装置还有专用输入的回路和操作输出的回路，间隔层面的保护装置也不会依赖网络完成故障的判别和故障的处理。保护信息上网大大增强了系统的诊断功能，提高了继电保护安全性和可靠性。为系统的进一步扩展奠定了重要的基础。
4）最后，继电保护装置构成的特点对于实际的应用的有一定的影响，它和以前继电保护的装置相比较，综合的自动化系统功能更加强大，操作调试方法更加方便。设计时要根据相应的要求配置该保护的系统，可以更加方便地组合不同拓展系统的功能，进而缩短产品开发的周期。比如PST641模块和PST642模块，它们构成了以电流的差动为主，以三段式的過流、低电压、低周期为后备保护主变压器保护，根据定值设好系统相关参数就可以投入运行；通过加入一个变压器保护的装置PST646就可以在系统中加入的变压器瓦斯、温升等其他非电量的保护。间隔层面的控制装置的性能稳定并且本身就是基于微处理的控制系统，它在运行时会根据出现提示的信息来快速地定位故障点。
3、 智能变电站的继电保护配置机构
数字化变电站的是在自动化一次设备基础上加上网络化二次设备，以IEC61850通信规范为前提，实现信息的共享和交互性，并具有继电保护和数据管理等功能的现代化变电站。智能变电站可以分为三个层次，即现场间断层装置、中间网络通信层、后台的操作层。
（1）过程层。过程层包括合并单元、智能终端和接口设备，其核心设备是交换机。过程层对继电的保护主要通过快速跳闸装置。首先，对电力运行的电气量进行实时监控，比如电流、电压幅值、相位、谐波分量等，并通过交换机以网络交互式传递信息。其次，检测运行设备的状态参数，检测变压器、隔离开关、断路器等设备的工作状态等。最后，执行和驱动操作控制，比如直流电源充放电的控制。
（2）间隔层。间隔层承担着对设备进行保护和控制的作用，对间隔层数据的实时采集以及控制命令发出的优先级别等，开展操作同期以及其他控制功能，承担承上启下的通信功能。
（3）控制层。控制层的主要设备是主机、运动装置、规约转换器等。主要功能是，对全站数据信息的实时汇总，对数据库的刷新，并把收集到的信息传送到监控中心接受指令，向间隔层和过程层传递指令。另外，可以根据不同运行方式，预先结合离线定制整定算法，确定几套定值整定方案，确定系统运行中发生状况时，保护相应切换到预先设定好的一套定值区。
智能变电站按照对象进行保护装置的配置，如主变保护、线路保护、母线保护等，和采用常规互感器时一样，只不过将原来保护装置的交流量输入插件更换为数据采集光纤接口，用以太网统一传输GOOSE以及采样值。
4、结束语
智能电网和智能变电站的发展，给继电保护发展既带来了机遇，也带来了挑战，在智能变电站继电保护中，充分利用智能变电站的新技术，将最新技术和最新技术引入到到继电保护系统中，并且重新审视继电保护的原理和配置，不仅能够保证继电保护不受系统的影响，并且还能够快速切除故障，解决后备保护容易受到系统运行的影响以及动作时间长等问题。随着科学技术的快速发展，我国电力企业的发展，智能变电站的投入应用，对智能继电保护系统进一步提高了，将使继电保护系统在智能变电站中发挥最大的作用。
参考文献
[1]周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖北电力，2012，36（05）：689-690.
[2]宋康，袁珂俊，任振兴，等，数字化智能变电站远动双测控实现方法[J].电力自动化设备，2012，32（07）：481-482.
[3]朱炳铨，王松，李慧，等，基于IEC 61850 GOOSE技术的继电保护工程应用[J].电力系统自动化，2009，33（08）：145-147.
[4]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012，5（05）：368-369.
[5]王鸣，朱群，姚建华，等.智能化变电站运行维护问题的探讨[J].浙江电力，2012，31（09）：254-255.
[6]焦云峰，黄朝阳，李玉红，等，智能变电站间隔层防误闭锁运行维护有关问题的探讨[J].企业技术开发（学术版），2012，31（10）：67-68.