淺談字化變電繼電保裝置的化配【摘要】本文從數字化變電站技術和繼電保護的概述入手，分析了數字化變電站繼電保護的配置，探究了數字化變電站繼電保護裝置優(yōu)化配置的設計方案，以及數字化變電站對繼電保護技術的影響，以期為繼電保護裝置優(yōu)化配置方案的進一步完善提供參考價值。【關鍵詞】數字化變電站；繼電保護；優(yōu)化配置數字化變電站可以將搜集的模擬化信息利用網絡化和智能化的設備成功轉換為數字化信息，具有良好的抗干擾能力與擴展性能。作為電網系統(tǒng)智能化建設和管理中的重要環(huán)節(jié)，數字化變電站實現了變電站的自動化運行與管理，也是電網調度系統(tǒng)自動化未來發(fā)展的趨勢，可以滿足人們日益增長的電力需求。因此，數字化變電站繼電保護裝置的優(yōu)化配置問題也日益受到人們的關注。1數字化變電站技術和繼電保護的概述數字化變電站與傳統(tǒng)的變電站相比，其優(yōu)勢體現在改變了二次系統(tǒng)中信息的應用模式。隨著網絡技術、通信技術、信息技術和光電技術等技術的不斷發(fā)展，數字化變電站可以在信息采集、處理與輸出等環(huán)節(jié)中引入數字化技術，從而實現了系統(tǒng)分層分布化、采集信息數據數字化和系統(tǒng)結構小型化等，這樣既可以提高數字化變電站的自動化水平和工作效率，也可以降低傳統(tǒng)變電站技術對設備的不利影響。變電站繼電保護的主要作用是在電力設備部件或線路出現問題而影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行時，可以及時發(fā)出警報并讓斷路器出現跳閘，從而有效避免產生的電力故障對電力設備及其功能造成損害。繼電保護裝置主要分為母聯保護、線路保護與主變保護等三種，每種裝置都需要有較高的靈敏度和可靠性，以確保電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。2數字化變電站繼電保護配置的結構特點2.1傳統(tǒng)保護裝置和數字化保護裝置硬件構成的區(qū)別傳統(tǒng)微機保護裝置主要是以微處理器為核心，結合復雜繁多的數字電路構成，外圍接口分布于數字核心周圍。數字化繼電器保護裝置則通過電子互感器搜集數據，數字化保護裝置的硬件結構主要執(zhí)行元件、中央處理單元和接口部分等組成，其中執(zhí)行元件主要包括光接收單元和開入單元，中央處理單元主要包括主、雙端口RAM和從CPU，接口部分主要包括出口單元、通信接口和人機接口。2.2數字化繼電保護裝置的接口實現數字化變電站繼電保護裝置不僅保留了傳統(tǒng)保護裝置的優(yōu)勢，而且對其數字化功能進行了強化，這樣既可以節(jié)約人力資源成本，也有利于數字化變電站管理與接口實現。數字化變電站是以電子互感器作為一次設備，將搜集的數據通過電子互感器內部光纖以光數字信號的形式傳輸至低壓端，然后經過的處理得到并輸出滿足格式要求的數字量。MU利用光纖來傳輸數字量采樣值，并在到達保護前濾去了高次諧波。因此，數字化繼電保護裝置可以將傳統(tǒng)保護裝置系統(tǒng)中的變換和低通濾波等插件，以及模擬量輸入變換模塊省略掉，而以造型小巧的光收發(fā)模塊取而代之進行光電轉換，既減少了模塊在變換和處理等各環(huán)節(jié)中出現的誤差，又提高了數據傳輸過程中的精確度。保護接口的連接方式主要由現場狀況與系統(tǒng)復雜程度共

同決定，既可以選擇點對點的通信模式，也可以選擇網絡通信模式。3數字化變電站繼電保護裝置優(yōu)化配置的設計方案3.1數字化變電站繼電保護裝置的優(yōu)化配置方案隨著數字化變電站技術的不斷發(fā)展，以及網絡化二次設備的應用，變電站內的電氣設備可以實現信息的共享與相互操作，所以為了變電站信息進行有效的繼電保護，集成保護配置方案被研發(fā)出來。集成保護配置方案遵循雙重化系統(tǒng)配置的原則，每套系統(tǒng)被保護裝置都能獨立完成繼電保護和測控方面的功能，每套系統(tǒng)都包括主變、出線、測控和母線等，兩套系統(tǒng)的保護原理也相同，既可以單獨投入和退出，也可以互為彼此備用系統(tǒng)。這種變電站繼電保護裝置的配置方案可以保護的對象是多個元件，需要投入的設備數量比較少，網絡結構也非常簡單，可以充分發(fā)揮智能化在資源共享方面的優(yōu)勢，分析的結果也非常全面準確，是變電站繼電保護配置未來發(fā)展的必然趨勢。3.2數字化變電站集成保護裝置的工作原理每個主變壓器都有獨立的合并單元，通過兩路相互獨立的光纖與保護電網系統(tǒng)的保護裝置相連接。10kv出線與電容互感器的數字接口經過合并單元，并通過交換機以后與電網系統(tǒng)的保護裝置相連接。通常回的10kv出線與電容器合并單元就可以共用一臺交換機。中等規(guī)模的變電站，其電網系統(tǒng)的保護裝置設置10個光纖的接口就可以滿足繼電保護的要求。3.3數字化變電站集成保護配置方案的特征數字化變電站集成保護配置方案的特征主要體現在三個方面：①信息集成方面。主要是指不同間隔之間信息集成，通過相鄰元件之間冗余的廣域信息來提高系統(tǒng)的保護功能，確保系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運行。②功能集成方面?？梢詫崿F對保護對象的測量與控制功能，并對功能進行優(yōu)化協(xié)調，而且簡化了系統(tǒng)的硬件結構，減少了變電站建設的投資成本，降低了系統(tǒng)運行維護的難度。③數據傳輸方面。簡化了變電站內二次接線，利于數據傳輸和資源的共享。4數字化變電站對繼電保護技術的影響4.1實現繼電保護功能的網絡化MU設備是應用電壓互感器和電子式電流所必須具備的，其存在使數據數字化與交互式傳輸得以實現。繼電保護裝置可以數據共享，這有利于實現集成不同類型的保護功能，并提高數值化變電站的自動化水平。例如數字化變電站中的母線單元，可以處理網絡通信，以及接受和處理系統(tǒng)設備所傳輸的開關量信號，并將處理結果以GOOSE網絡架構輸送至下級的處理模塊，然后由其執(zhí)行相關的動作完成保護功能。此過程充分發(fā)揮了網絡架構優(yōu)勢，實現了繼電保護功能的網絡化。4.2提高繼電保護設備的可靠性數字化變電站的繼電保護裝置使用了標準規(guī)范，減少了一次與二次設備之間負責信號傳輸的電纜使用量，將傳統(tǒng)繼電保護裝置的功能進行合理拆分，使其具備了網絡化的特點，而采集數據是數字量，不需要完成數模轉換，由此產生的誤差也相應消除，使得繼電保護裝置可以更加安全平穩(wěn)的工作運行。同時，數字化變電站利用光纜傳輸數據信號，原來傳輸所用的金屬電纜使用量大大減少，系統(tǒng)元件復雜性也隨之降低，既降低了變電站建設的支出成本，又實現了去冗余的目的。

5結束語總之，數字化變電站的全面建設仍然需要長期的過程，其建設要求也還沒有形成統(tǒng)一標準。數字化變電站可以實現電力設備之間的無縫通信，而系統(tǒng)合理的繼電保護配置方案可以將保護的對象擴大到多個元件，每套保護裝置還可以獨立完成主變保護、出線保護和母線保護等多項功能，以及減少變電站的設備數量，利用完整的網絡結構實現信息共享。參考文獻：[1]李孝汾.數字化變電站繼電保護優(yōu)化配置研究J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013（12）.[2]李霞.淺談數字化變電站繼電保護裝置的優(yōu)化配置J].企業(yè)技術開發(fā)，2014（14）.[3]張艷.數字化變電站繼