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摘要：智能变电站中的继电保护设备作为智能电网的重要组成部分，在满足"四性"（灵敏性、选择性、速动性、可靠性）的要求下，提出其配置将分为过程层和变电站层2层。过程层针对一次设备独立配置主保护，下放到一次设备附近，最终和一次设备合为一体，保护的采样各自独立，可不依赖全站统一时钟进行采样同步，利用相对独立的同步数字体系（SDH）系统通过乒乓算法完成保护间的数据采样同步，元件保护采用分布式配置，可以利用独立的通信环完成数据收发，过程层以太网构成冗余；变电站层配置集中式后备保护，集中式后备保护采用自适应和在线实时整定技术。
关键词：智能化变电站；继电保护配置；运行维护
引言
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。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。
1、 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。
（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。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。
2、 智能变电站的运行情况和继电保护配置
2.1 智能变电站的运行情况
（1）智能变电站中的供电系统的正常运行主要是指系统中的线路及其设备均在理想的状态下运行所反应出的各项活动都属于正常范畴内。
（2）供电系统的故障运行是指某些设备或线路出现了损坏而陷入无法工作的状态，并且妨碍了系统的安全运行，而且有可能是事态变得更为严重。
（3）供电系统的异常运行是指系统虽然系统已经不能按照正常方式运行，但是不会引起系统出故障。
2.2 智能变电站继电保护配置
智能变电站中智能化一次设备以及网络化二次设备，使各个电气设备能够达到信息共享和交互性操作。其中分层配置中的继电保护，其变压器保护以及线路保护等均在过程层中，因此就可以对MU 智能操作的数据信息以及采样进行直接获取，不用再通过过程层中的交换机。间隔层中的为多间隔母线保护配置，其数据信息的获得需要通过过程层的交换机。智能变电站的站域保护管理单元，在后台控制层。
（1）在分层配置方案里，主设备的保护，例如线路保护、变压器保护等，不需要一览间隔信息，就可以和MU 智能操作箱直接对信息进行交流，并且网络信息瘫痪，也不会对其产生影响，其可以进行脱机交换。
（2）在这一方案中，在其后台控制中对集中控制以及决策进行了实行，那么变电站中的线路负荷保护、电源备自投以及线路重合闸等设备也均可以统一进行监控以及保护。
（3）自适应去调整保护定值和保护范围，避免变电站直流系统接地引发继电保护错误跳闸。站内继电保护的测试涉及到光纤以太网性能测试，跨间隔数据同步测试等。
3、 智能变电站继电保护的问题
（1）智能变电站中的主要保护是电流速断保护，电流速断保护是在最大运行方式情况下利用系统线路的末端三相短路电流来进行整理规定的，但是由于其灵敏度大于1.2，因此要把动作电流值取得较小一点，特殊情况下比如是在线路较长，配电变压器较多时，即系统阻抗能力比较大的时候，动作点就要取更小的数值。
（2）随着电力系统的不断发展，其规模的在不断的扩大，因此智能变电站电力系统中的短路电流也会随着发生变化，如果变电出口处或者是配电出口处发生短路，那么短路电流就会变大，甚至会达到普通额定电流的几百倍。
（3）二次回路问题，继电保护涉及到的二次回路数量较多、接线复杂，常常是故障频发环节。设备检验时，通常会注重检查设备本体，忽视对二次回路接线检查，所以运行中会出现二次回路接线故障。
4 、智能变电站继电保护配置实施的保护
4.1 电压限定延时的过电流保护
在电力系统中，由于外部短路问题很容易造成过电流和不正常运行而出现过负荷电流，其可能在数值上相差不大，但是当外部故障出现问题时，发电机过流保护应该出现跳闸的现象，如果是过负荷故障时，则电力系统的保护装置的动作信号应动作。
4.2 变压器保护配置
变压器保护装置主要采用分布式装置，实现差动保护功能的，变压器后备保护主要采用集中式配置方式实现保护，而对于非电量保护装置主要采用独立式安装方式，具体安装方式主要是通过电缆直接引入断路器跳闸，然后跳闸命令通过电缆线引入GOOSE 和采样的网络上。
4.3 线路保护
在电力系统中的线路保护配置主要是以纵联差动作为主保护系统，后备保护装置主要是集中式保护装置中。对于单断路器方式的主接线以及线路保护装置通过主保护系统的对侧线路保护和光纤通信口保护装置通信，以能够达到实现纵联保护的作用。
4.4 复合电压过电流保护
配置装置的工作原理为：如果变电站系统中出现不对称短路情况时，则会引起的相电流继电器动作，同时也会导致继电器动作，这时常闭触头断开，造成低电压继电器失压，常闭触头闭合，启动中间继电器。如果出出现短路的现象时，由于在短路瞬间将会出现短时负序电压，则就会造成电压继电器失去电压，如果负序电压消失后，则常闭触头闭合，所以能够将电压元件的灵敏度得到提高。
5、结语
在智能变电站的组成部分当中，继电保护配置是非常重要的一个组成部分，在继电保护配置满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性的前提之下，可以将整个的继电保护配置分成变电站层以及过程层两层。继电保护设备是智能变电站的重要组成部分，为了增强智能变电站的可靠性和速动性，需要对变电站内部智能电子设备，尤其是继保系统的信息描述方法、访问方法、通信网络等进行统一规范。
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IEC61850 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.
作者简介：李永华，1984年8月29日，男，汉族，籍贯：宁夏回族自治区中宁县，职称：初级职称（电气工程），学位：无，研究方向：智能变电站继电保护，单位：国网宁夏电力设计有限公司
关键词：智能化变电站；继电保护配置；运行维护
引言
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。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。
1、 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。
（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。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。
2、 智能变电站的运行情况和继电保护配置
2.1 智能变电站的运行情况
（1）智能变电站中的供电系统的正常运行主要是指系统中的线路及其设备均在理想的状态下运行所反应出的各项活动都属于正常范畴内。
（2）供电系统的故障运行是指某些设备或线路出现了损坏而陷入无法工作的状态，并且妨碍了系统的安全运行，而且有可能是事态变得更为严重。
（3）供电系统的异常运行是指系统虽然系统已经不能按照正常方式运行，但是不会引起系统出故障。
2.2 智能变电站继电保护配置
智能变电站中智能化一次设备以及网络化二次设备，使各个电气设备能够达到信息共享和交互性操作。其中分层配置中的继电保护，其变压器保护以及线路保护等均在过程层中，因此就可以对MU 智能操作的数据信息以及采样进行直接获取，不用再通过过程层中的交换机。间隔层中的为多间隔母线保护配置，其数据信息的获得需要通过过程层的交换机。智能变电站的站域保护管理单元，在后台控制层。
（1）在分层配置方案里，主设备的保护，例如线路保护、变压器保护等，不需要一览间隔信息，就可以和MU 智能操作箱直接对信息进行交流，并且网络信息瘫痪，也不会对其产生影响，其可以进行脱机交换。
（2）在这一方案中，在其后台控制中对集中控制以及决策进行了实行，那么变电站中的线路负荷保护、电源备自投以及线路重合闸等设备也均可以统一进行监控以及保护。
（3）自适应去调整保护定值和保护范围，避免变电站直流系统接地引发继电保护错误跳闸。站内继电保护的测试涉及到光纤以太网性能测试，跨间隔数据同步测试等。
3、 智能变电站继电保护的问题
（1）智能变电站中的主要保护是电流速断保护，电流速断保护是在最大运行方式情况下利用系统线路的末端三相短路电流来进行整理规定的，但是由于其灵敏度大于1.2，因此要把动作电流值取得较小一点，特殊情况下比如是在线路较长，配电变压器较多时，即系统阻抗能力比较大的时候，动作点就要取更小的数值。
（2）随着电力系统的不断发展，其规模的在不断的扩大，因此智能变电站电力系统中的短路电流也会随着发生变化，如果变电出口处或者是配电出口处发生短路，那么短路电流就会变大，甚至会达到普通额定电流的几百倍。
（3）二次回路问题，继电保护涉及到的二次回路数量较多、接线复杂，常常是故障频发环节。设备检验时，通常会注重检查设备本体，忽视对二次回路接线检查，所以运行中会出现二次回路接线故障。
4 、智能变电站继电保护配置实施的保护
4.1 电压限定延时的过电流保护
在电力系统中，由于外部短路问题很容易造成过电流和不正常运行而出现过负荷电流，其可能在数值上相差不大，但是当外部故障出现问题时，发电机过流保护应该出现跳闸的现象，如果是过负荷故障时，则电力系统的保护装置的动作信号应动作。
4.2 变压器保护配置
变压器保护装置主要采用分布式装置，实现差动保护功能的，变压器后备保护主要采用集中式配置方式实现保护，而对于非电量保护装置主要采用独立式安装方式，具体安装方式主要是通过电缆直接引入断路器跳闸，然后跳闸命令通过电缆线引入GOOSE 和采样的网络上。
4.3 线路保护
在电力系统中的线路保护配置主要是以纵联差动作为主保护系统，后备保护装置主要是集中式保护装置中。对于单断路器方式的主接线以及线路保护装置通过主保护系统的对侧线路保护和光纤通信口保护装置通信，以能够达到实现纵联保护的作用。
4.4 复合电压过电流保护
配置装置的工作原理为：如果变电站系统中出现不对称短路情况时，则会引起的相电流继电器动作，同时也会导致继电器动作，这时常闭触头断开，造成低电压继电器失压，常闭触头闭合，启动中间继电器。如果出出现短路的现象时，由于在短路瞬间将会出现短时负序电压，则就会造成电压继电器失去电压，如果负序电压消失后，则常闭触头闭合，所以能够将电压元件的灵敏度得到提高。
5、结语
在智能变电站的组成部分当中，继电保护配置是非常重要的一个组成部分，在继电保护配置满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性的前提之下，可以将整个的继电保护配置分成变电站层以及过程层两层。继电保护设备是智能变电站的重要组成部分，为了增强智能变电站的可靠性和速动性，需要对变电站内部智能电子设备，尤其是继保系统的信息描述方法、访问方法、通信网络等进行统一规范。
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IEC61850 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.
作者简介：李永华，1984年8月29日，男，汉族，籍贯：宁夏回族自治区中宁县，职称：初级职称（电气工程），学位：无，研究方向：智能变电站继电保护，单位：国网宁夏电力设计有限公司