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[摘要]为了全面实现智能变电站的基本功能，我们急需对变电站内部设备的访问方式、信息描述以及通信网络布局进行统一地规范，目前，我国已经具备了访问规范和信息描述的能力，由于智能电子设备的生产厂家不同，设备之间的相互操作性还不是很强，而在我国已经建成的智能变电站中，大都采用了IEC61850标准，该标准对变电站内部的网络结构进行了抽象描述，将变电站分成了三个基本层次。基于以上观点，本文将着重对智能变电站保护配置方案的设计与实现进行描述。
[关键词]智能变电站 保护配置方案 设计 实现
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0070-01
智能变电站，又称数字化变电站，该类变电站的保护配置方案与常规意义上的互感器类似，都是按照对象不同进行保护装置的配置。而有所区别的是，智能变电站将以往的保护装置输入插件用光线接口进行了替换，信息接口代替了传统的插件模拟处理。如此一来，智能操作箱上就必须要设置操作插件，而压板投退也被保留部分代替，使之转移到了智能操作箱中。在智能变电站的发展过程中，曾经有人提出了保护配置的构想，换句话说，就是利用一整套保护装置来对变电站的整体进行机电保护工作，以目前的技术，这种方式虽然能够实现，但保护的速度性根本无法得到有效保证，所以仅仅在低压变电站中使用。
一、继电保护方案存在的限制因素
对电网有所了解的人都知道，构成电网的主要有变压器、发电机以及输电线路等，这些设备都属于一次设备，而一旦电力系统发生故障，必须对相应设备进行自动切断，对故障进行隔离是继电保护的主要作用，从而达到保证设备运行以及人身安全的根本目的，从根本上保证了设备的安全、高效运行。从功能层面上进行划分，继电保护大致可以分为后备保护与主要保护，而系统的运行方式并不会对主要保护造成影响，在系统发生故障的同时，可以实现故障元件的清除，而后备保护主要是在主要保护失效的情况下运行，其避免了断路器以及保护元件存在的问题，由此可见，设置后备保护十分必要。近年来，我国实施了西电东送战略，一些大规模高压电网的建成使电网的短路电流骤增。在此种形势之下，一旦电网发生故障，很容易造成一些连锁反应，严重威胁了电网安全，因此，我国现有的继电保护配置方案已经远不能满足当今电力发展的需要，更不能与现在的电力系统相匹配。这就要求我们在建立继电保护系统的过程中，以切除故障为主要目的，电力系统在故障切除以后的运行状态要实时进行监控，并将出现的问题及时进行反映，力求继电保护系统能够在故障发生以后的发挥功能和作用，并保证装置的正确运作，进而保障电力系统的稳定性和可靠性。我们应当以本地测量数据为依据，充分考虑故障对电网的整体影响，皆在对变化中的运行方式作出全面、客观的反映，各个设备的保护装置应当进行有效协调，最终实现电力系统的正常运行。虽然后备保护的范围很大，但这是以降低快速性为代价的，后备保护往往反应时间不及时，从而造成该装置很难发挥出其作用。因此，后备保护装置应当进行时限整定，在选择性得到保证的前提下，提高其快速性。而在电网规模愈发复杂的今天，后备保护装置的协调配合，已经成为了难以解决的问题。
现代智能电网的发展日新月异，我们必须深化创新思维，探索出全新的继电保护配置方案，从而使智能变电站的优势得到充分发挥，同时，我们还应当拓展其功能，重点解决其存在的限制性，全面实现我国智能变电站的网络化和信息化，最大限度上保障我国的电网安全。
二、继电保护设计方案
目前，我国的智能保护设计理念依旧是在模拟式保护思维基础上建立的，致使计算机产品的技术优势不能充分发挥出来，这主要是由于我国的模拟式保护持续的时间过长，一些思维模式已经根深蒂固，而智能设备以及网络化设备地应用，让智能变电站内电气设备之间具有更强的共享性。而在设计机电保护方案的过程中，需要在过程层设置线路保护以及变压器保护，从而能够使采样以及操作的数据信息能够直接获得，而摆脱了交换机独立跳闸的限制。此外，多个间隔间的母线保护具有一定的特殊性，我们完全可以从交换机网络快速获取相关的数据以及信息，从而在真正意义上实现跳闸以及保护。此外，如有必要，我们还需要设置智能管理模块，主要在站控层进行配置，通过交换机以及数据采集管理单元获取变电站相关的数据信息，从而真正實现管理以及站域保护。在该方案的设计过程中，必须要保证变压器、线路保护的可靠性。此外，母线的保护功能一定不能发生变化，管理单元以及智能保护负责实现后备保护以及变压器保护。
三、继电保护的性能
为了从根本上实现继电保护的基本性能，我们需要对分层设计方案进行优化，在对该方案优化的过程中，变压器、线路等主设备的保护至关重要，要保证不依赖间隔信息的前提下实现快速动作，需要将过程层进行就地安放，而智能操作箱与其他设备需要以直接连接的方式交互信息，这样做的目的是为了在网络信息发生瘫痪的时候，不影响到主保护的动作行为，而系统的保护性能则可以完全实现，保证故障能够快速切除，传统继电保护人员不必再担心网路的安全性。在此方案的实施过程中，必须保证对后备保护的决策能力，从而实现集中控制，而这一举措能够使一次设备的后备保护快速完成，每个独立的功能模块都具有不同分工，它们之间通过整体的逻辑相互协调、配合，其关系类似于传统的继电保护。不难看出，集中后备保护从根本上统一了变电站保护原理和功能模块，简化了原有的断路器保护系统，使得变电站的运行方式得到了快速变化。同时，在进行决策的时候，我们可以通过专家系统判断故障的位置，该系统具有非常高的灵敏程度，一旦发生保护拒动、断路器失效等情况，系统能够及时做出诊断和决策，事实证明，它对于缩短保护动作时间，减小切除故障范围能够发挥重要作用。
总结：通过本文对智能变电站保护配置方案设计的阐述，我们已经对其具有的技术优势产生了一定了解，该方案弥补了传统方案中存在的诸多不足，对继电保护的基本原理以及配置重新进行了审视，保证了主保护不受到任何干扰因素的影响，有效解决了动作时间长、元件配合复杂等问题。相信在不久的将来，分层设计继电保护设计方案必将在智能电网中发挥巨大作用。
参考文献
[1] 何世恩，刘峻.数字化变电站对继电保护专业的影响[J].电力系统保护与控制,2009(3).
[2] 朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京: 中国电力出版社, 2005.
[3] 王广延.电力系统元件保护原理[M].北京：水利电力出版社，2006.
[关键词]智能变电站 保护配置方案 设计 实现
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)28-0070-01
智能变电站，又称数字化变电站，该类变电站的保护配置方案与常规意义上的互感器类似，都是按照对象不同进行保护装置的配置。而有所区别的是，智能变电站将以往的保护装置输入插件用光线接口进行了替换，信息接口代替了传统的插件模拟处理。如此一来，智能操作箱上就必须要设置操作插件，而压板投退也被保留部分代替，使之转移到了智能操作箱中。在智能变电站的发展过程中，曾经有人提出了保护配置的构想，换句话说，就是利用一整套保护装置来对变电站的整体进行机电保护工作，以目前的技术，这种方式虽然能够实现，但保护的速度性根本无法得到有效保证，所以仅仅在低压变电站中使用。
一、继电保护方案存在的限制因素
对电网有所了解的人都知道，构成电网的主要有变压器、发电机以及输电线路等，这些设备都属于一次设备，而一旦电力系统发生故障，必须对相应设备进行自动切断，对故障进行隔离是继电保护的主要作用，从而达到保证设备运行以及人身安全的根本目的，从根本上保证了设备的安全、高效运行。从功能层面上进行划分，继电保护大致可以分为后备保护与主要保护，而系统的运行方式并不会对主要保护造成影响，在系统发生故障的同时，可以实现故障元件的清除，而后备保护主要是在主要保护失效的情况下运行，其避免了断路器以及保护元件存在的问题，由此可见，设置后备保护十分必要。近年来，我国实施了西电东送战略，一些大规模高压电网的建成使电网的短路电流骤增。在此种形势之下，一旦电网发生故障，很容易造成一些连锁反应，严重威胁了电网安全，因此，我国现有的继电保护配置方案已经远不能满足当今电力发展的需要，更不能与现在的电力系统相匹配。这就要求我们在建立继电保护系统的过程中，以切除故障为主要目的，电力系统在故障切除以后的运行状态要实时进行监控，并将出现的问题及时进行反映，力求继电保护系统能够在故障发生以后的发挥功能和作用，并保证装置的正确运作，进而保障电力系统的稳定性和可靠性。我们应当以本地测量数据为依据，充分考虑故障对电网的整体影响，皆在对变化中的运行方式作出全面、客观的反映，各个设备的保护装置应当进行有效协调，最终实现电力系统的正常运行。虽然后备保护的范围很大，但这是以降低快速性为代价的，后备保护往往反应时间不及时，从而造成该装置很难发挥出其作用。因此，后备保护装置应当进行时限整定，在选择性得到保证的前提下，提高其快速性。而在电网规模愈发复杂的今天，后备保护装置的协调配合，已经成为了难以解决的问题。
现代智能电网的发展日新月异，我们必须深化创新思维，探索出全新的继电保护配置方案，从而使智能变电站的优势得到充分发挥，同时，我们还应当拓展其功能，重点解决其存在的限制性，全面实现我国智能变电站的网络化和信息化，最大限度上保障我国的电网安全。
二、继电保护设计方案
目前，我国的智能保护设计理念依旧是在模拟式保护思维基础上建立的，致使计算机产品的技术优势不能充分发挥出来，这主要是由于我国的模拟式保护持续的时间过长，一些思维模式已经根深蒂固，而智能设备以及网络化设备地应用，让智能变电站内电气设备之间具有更强的共享性。而在设计机电保护方案的过程中，需要在过程层设置线路保护以及变压器保护，从而能够使采样以及操作的数据信息能够直接获得，而摆脱了交换机独立跳闸的限制。此外，多个间隔间的母线保护具有一定的特殊性，我们完全可以从交换机网络快速获取相关的数据以及信息，从而在真正意义上实现跳闸以及保护。此外，如有必要，我们还需要设置智能管理模块，主要在站控层进行配置，通过交换机以及数据采集管理单元获取变电站相关的数据信息，从而真正實现管理以及站域保护。在该方案的设计过程中，必须要保证变压器、线路保护的可靠性。此外，母线的保护功能一定不能发生变化，管理单元以及智能保护负责实现后备保护以及变压器保护。
三、继电保护的性能
为了从根本上实现继电保护的基本性能，我们需要对分层设计方案进行优化，在对该方案优化的过程中，变压器、线路等主设备的保护至关重要，要保证不依赖间隔信息的前提下实现快速动作，需要将过程层进行就地安放，而智能操作箱与其他设备需要以直接连接的方式交互信息，这样做的目的是为了在网络信息发生瘫痪的时候，不影响到主保护的动作行为，而系统的保护性能则可以完全实现，保证故障能够快速切除，传统继电保护人员不必再担心网路的安全性。在此方案的实施过程中，必须保证对后备保护的决策能力，从而实现集中控制，而这一举措能够使一次设备的后备保护快速完成，每个独立的功能模块都具有不同分工，它们之间通过整体的逻辑相互协调、配合，其关系类似于传统的继电保护。不难看出，集中后备保护从根本上统一了变电站保护原理和功能模块，简化了原有的断路器保护系统，使得变电站的运行方式得到了快速变化。同时，在进行决策的时候，我们可以通过专家系统判断故障的位置，该系统具有非常高的灵敏程度，一旦发生保护拒动、断路器失效等情况，系统能够及时做出诊断和决策，事实证明，它对于缩短保护动作时间，减小切除故障范围能够发挥重要作用。
总结：通过本文对智能变电站保护配置方案设计的阐述，我们已经对其具有的技术优势产生了一定了解，该方案弥补了传统方案中存在的诸多不足，对继电保护的基本原理以及配置重新进行了审视，保证了主保护不受到任何干扰因素的影响，有效解决了动作时间长、元件配合复杂等问题。相信在不久的将来，分层设计继电保护设计方案必将在智能电网中发挥巨大作用。
参考文献
[1] 何世恩，刘峻.数字化变电站对继电保护专业的影响[J].电力系统保护与控制,2009(3).
[2] 朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].北京: 中国电力出版社, 2005.
[3] 王广延.电力系统元件保护原理[M].北京：水利电力出版社，2006.