数字化变电站继电保护优化配置探讨

【摘要】随着电网系统的建设与发展，数字化变电站逐渐占据了核心地位。电力企业通过继电保护的方式，保障数字化变电站的可靠运行，促使继电保护成为变电站的重要内容。继电保护需要优化的配置才能达到稳定的状态，进而满足数字化变电站在质量、性能方面的需求。因此，本文通过对数字化变电站进行研究，分析继电保护的优化配置。
【关键词】数字化变电站;继电保护;优化配置
数字化变电站已经成为电力企业的主流趋势，其在电网系统中具有很高的运行效率，高效供应生活、生产用电。基于数字化变电站的高负荷运行，增加了继电保护的压力，所以电力企业通过优化配置的方式，做好数字化变电站继电保护的工作。电力企业明确继电保护优化配置的目的，用于提升保护能力，进而完善数字化变电站的运行环境。
一、分析数字化变电站的继电保护
数字化变电站的继电保护分为数字化变电站技术和变电站继电保护两个部分，共同支撑变电站的运行，分析如下：
1、数字化变电站技术
变电站通过改变二次系统的方式实现了数字化发展，由此拓宽了技术应用的范围，越来越多的高端技术投入到变电站内，而变电站数字化运行的过程中，同样面临技术考验，既要具备技术应用的环境，又要提高技术的运行效率，排除变电站引发的不良影响[1]。数字化变电站是电力企业重点建设的对象，可以实现深层次的数字化运行，例如：某变电所在数字化改革后，变电站技术表现出了高效采集的特性，而且能够主动区分变电站的系统结构，借助分布方式，满足变电站的技术需求，为数字化变电站提供稳定的技术支持。
2、变电站继电保护
继电保护用来维持数字化变电站的运行状态，避免运行过程中出现故障，规避潜在的故障风险。继电保护随着数字化变电站的发展，同样需要数字化的改革，便于提高故障跳闸的及时性，防止变电站内的故障规模不断扩大。数字化变电站根据继电保护的分类，提出对应的配置优化方式，致力于配置优化，保障继电保护在数字化变电站中的应用价值。配置方案可以为继电保护提供灵活的反应条件，适应数字化变电站的运行，重点提高了继电保护的可靠性。
二、数字化变电站继电保护配置的分析
数字化变电站继电保护配置包括硬件和装置接口两个部分，确保继电保护的稳定运行，对其做如下分析：
1、硬件配置
数字化变电站在运行的过程中，通过电力互感器获取电力系统的信息。电力互感器属于继电保护的主要部分，承担继电保护信息的交互与传输，由多个硬件部分构成，具有明显的配置要求[2]。
首先光纤信号会通过光信号接收单元，与此同时开入单元会接收相应的开入量，采集信号会传输到CPU内，CPU硬件将信号分成两部分，一部分处于CPU的上层部分，直接传输到出口单元，另一方面位于下方，经由RAN与CPU处理后，传递到人机接口和通信接口处，完善继电保护的整个过程。
2、接口配置
由于继电保护内的硬件配置类型较多，促使继电保护中的接口配置成为需要重点关注的项目。继电保护中的接口配置，保障继电保护的运行效率，进而提高变电站数字化的能力。基于电子互感器的继电保护系统，接口部分承担着信号转换及传输，而接口部分的信号必须达到相应的标准，才能实现准确的过滤，所以接口配置中一般需要加设低通滤波器，过滤通过接口部分的信息，加强接口信息的过滤力度，保障继电保护数据的传输效率，同时发挥继电保护接口配置的优化作用。
三、数字化变电站继电保护配置的优化
数字化变电站继电保护优化配置可以分为性能改进和配置优化两个部分，分析如下：
1、性能改进
数字化变电站继电保护的性能同样需要保持数字化的特点，为优化配置提供可靠性的前提条件，分析继电保护优化配置中的性能改进，如下：
（1）变压器保护改进
变压器的数字化发展，与传统运行存在明显的不同，需要改进性能，才能达到配置优化的标准[3]。变压器保护改进后，能够根据参数变化识别潜在的故障，由此防止继电保护出现误动行为。变压器保护改进的重点体现在过程层，选用分布式的方法，集中安装保护装置，同时通过电缆接入断路器，有效保护整个变压器系统。
（2）线路保护改进
线路保护配置原理为纵联差动，实现集中式的保护，线路内接入的是单项断路器，继电保护需要完成整体输电线路的保护工作，但是由于通信限制，将近三分之二的线路不能实现实时保护，所以针对线路保护的性能改进，必须要保障线路保护部分的整体性，在继电保护中适当引进电压量，连接通信路径，保障线路整体与继电保护保持同步状态。
（3）母线保护改进
母线保护的改进集中在过程层，母线在数字化变电站中占有重要的地位，连接了不同的保护层，体现出了复杂的运行特性。数字化变电站中的母线保护改进，需要利用智能装置，代替原有母线中的闭锁元件，简化母线保护内的逻辑关系，促使母线可以独立运行，进而严谨处理继电保护中的任务。
2、配置优化
数字化变电站继电保护中的配置优化，需要适应现代化变电站的运行与发展。目前，数字化变电站内引进大量的智能设备和装置，提高变电站的运行效率，与此同时增加了继电保护的压力，促使继电保护面临复杂的配置分配，根据数字化变电站对继电保护优化配置的需求，提出两点优化方式，如下：
（1）继电保护配置优化方案
继电保护配置方案属于最常规的优化方案，主要是根据继电保护的需求，提供可靠的配置方案。继电保护中的不同环节，均需要对应的配置方案，因此配置优化方案中需要综合考虑继电保护的基本情况，优化原有的配置，如：1）采用光纤接口做为通信的依据，提高继电保护通信配置的水平，取缔传统的接口类型;2）实行独立的元件保护，排除共同保护的方式，例如：可以在主变部分加设MU单元，实时采集数字化变压器的数据，快速传输到差动保护部分，为继电保护设备提供可用的配置参数;3）测控装置需要连接到站控层部分，便于收、发继电保护的信息，完善配置优化的环境。
（2）集成保护配置优化方案
集成保护配置优化属于数字化变电站继电保护的重要部分，根据继电保护自动化、数字化的发展，其对集成保护的依赖性越来越明显。集成保护配置优化方案中充分考虑了继电保护技术，有助于实现不同设备、装置之间的协同保护，在信息共享的基础上进行配置优化，保障继电保护的顺利进行。数字化变电站中的集成保护配置优化方案，需要按照双重化依据，确保集成保护中的每个系统都具备完整的设备构成[4]。分析某变电所内数字化变电站集成保护配置优化的方案，该变电所在每台主变上都加设了MU单元，通过光纤连接的方法与集成保护的装置相连，同时借助交换机连接系统装置，出线与电容器两者之间的MU部分，可与系统装置采用同一个交换机，完成集成保护的配置优化，进而提高继电保护的能力。
四、结束语
继电保护优化配置能够为数字化变电站提供基础的保护作用，规避变电站运行中潜在的风险，降低了事故的发生率。我国大部分地区已经实现变电站数字化发展，由于新、老技术的转折，促使继电保护中出现诸多缺陷，需要全面优化配置，才能弥补变电站中的不足之处，由此继电保护通过优化配置，为数字化变电站提供可靠的保护措施。
参考文献
[1]王泓权.数字化变电站继电保护优化配置研究[J].科技风，2012，（01）：14-16
[2]张春兰.简述数字化变电站继电保护优化配置[J].通讯世界，2012，（09）：10-12
[3]磨亚强.数字化变电站继电保护优化配置探讨[J].电子世界，2011，（03）：16-18
[4]郭军慷.数字化变电站继电保护配置研究[J].科技创新与应用，2011，（10）：21-23
作者简介：顾红（1967―），女，江苏南京人，助理工程师，研究方向：变电运行。

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