浅谈智能化变电站与传统变电站继电保护

李坤坤梁欣刘兴

国网铜陵供电公司安徽省铜陵市244000

摘要：电力是第二次工业革命的产物，以科学家爱迪生发明的电灯为代表。生活中我们使用的家庭电器许多都是以电力作为动力，电力应用于社会的各行各业，方方面面。电力不仅是最常使用的能源，而且也是一种应用广泛的生产力。电力给我们的生活带来了极大的便利，同时也为工业生产带来了动力，为国家经济社会的发展源源不断地输送能源。变电站是发送和储存电力的项目工程与社会基础设施，为了满足社会对电力的需求，国家大力建立变电站。本文介绍了传统变电站的缺陷，介绍了智能化变电站的优势，在新形势下智能化变电站继电保护的发展方向。

关键词：智能化变电站传统变电站继电保护

近些年，人们对能源资源的使用的趋势不断增加，决定了电力企业必须要提高自身的供电能力和供电质量，既要保证企业的供电满足社会的实际需求，又能保证供电系统的正常运行。因此，对电力系统的各个部分进行创新，尤其是要变革继电保护方面的技术，确保供电系统供电的稳定性越来越受到重视。其中，智能化变电站的出现，比传统的变电站，可以更好地实现继电保护，更加保证了电力系统的安全、稳定运行。随着用电的规模不断扩大，在电网的中规划设计、生产技术以及运营管理上实现智能化继电保护，能有效的减少设备故障，保证用电得到正常供应。

1.传统变电站的缺陷

1.1不能满足现代电力系统高可靠性的要求

传统变电站的继电保护和自动装置、远动装置等采用的都是电磁型或晶体管式设备，这些设备结构复杂、可靠性不高，缺乏自我检查故障的能力。一旦出现故障，都是依靠对常规二次系统进行定期的测试和校验来发现问题，这样的工序相当复杂，而且装置的可靠性能差。另外维护人员在定期检测中由于粗心弄错了装置，以至于隐患的状况经常发生也。传统的变电站硬件设备功能是独立的，彼此间的联系很少，设备型号庞杂，在组合过程中协调性差，也容易造成设计隐患。

1.2供电质量缺乏科学性的保证

随着经济的持续发展，人民生活水平和生活质量不断的提高，人们用电量越来越大，加上工业用电和农业用电，使得电网供电负荷加大，电网运行随时可能出现故障。电能质量主要是通过电压、电流强度来体现的，电压合格与否不单单是靠发电厂调节，各变电站，特别是枢纽变电站也应该通过调节分接头位置和控制无功补偿设备进行调整，使其运行合格范围。传统的变电站，大多数不具备调压手段，以至于很容易出现各种问题，一旦问题发生，不能采取有效的补救措施，且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足目前发展的电力市场的需求。

1.3不适应电力系统快速计算和实时控制的要求

电力系统要做到优质、稳定、安全、经济运行，必须及时掌握系统的运行状况，才能采取一系列的自动控制和调节手段。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。

传统的变电站主要用指示灯显示监控操作，通过模拟式表盘来反映出模拟量瞬时值，由于缺乏科学的技术保证，大部分的历史数据、操作记录以及事件记录都是靠手工完成的。这种方式不仅费时费力，而且准确性也不高，不能向调度中心及时的提供科学的运行数据。这些参数采集不齐，不准确，变电站本身又缺乏自动控制和调控手段，因此没法进行实时控制，不利于电力系统的安全、稳定运行。

2.智能化变电站的技术优势

2.1能够实现变电站内信息资源共享

智能化变电站是在ICE61850标准和通信规范的基础之上，利用智能化一次设备以及网络化二次设备构建，从而实现变电站智能化电气设备之间信息资源的共享、变电站自动化操作、以及变电站统一管理。利用计算机仿真技术实现智能化电网调度。引进先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，实现变电站内信息数字化、通信平台网络化，达到变电站内资源的共享。自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能化变电站各类数据从源头实现数字化，从而真正实现信息集成、网络通信、数据共享。在电流、电压的采集环节采用智能化电气测量系统，实现了电气量数据采集的智能化应用以及常规变电站的装置向智能化变电站转变，为实现智能电网提供了基础。它打破了常规变电站那种功能单一的局，改变了硬件重复配置、信息不能共享、投资成本大的困局，实现了变电站由原来分散的二次系统装置，转变成为信息集成和功能合理优化、整合的智能化设备。

2.2智能化变电站系统各设备密切相连

智能化变电站系统结构间各设备间是相互联系的，体积小、重量轻的数字化电气检测系统有效的将变电站机电一体化、设计理念相结合，实现智能化开关设备系统。对智能化一次设备、网络化二次设备进行统一建模，资源采用统一的规则，变电站内及变电站与控制中心之间实现了无障碍通信，从而简化系统维护、配置和工程实施。

2.3起全面监测确保变电站安全运行

在智能化变电站设备能够对变电站内起到全局监测，确保变电站内各设备安全、稳定、科学运行。在智能化变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据、各种智能电子装置IED的故障和动作信息及信号回路状态。智能化变电站中能够自动进行全面的监控，在设备状态特征量的采集上没有盲区。设备检修策略可以从常规变电站设备的"定期检修"变成"状态检修"，这将大大提高系统的可用性。

3.智能化变电站继电保护发展方向

随着用电的不断增加，智能电网将改变传统的电力系统，随着科学技术的不断先进，大量先进技术运用到电网电力系统中，必然对电力系统继电保护带来重大影响。电力系统的结构不断复杂化、智能电网的数字化、网络化引领我国继电保护技术是向着计算机化、智能化、科学化和数据通信一体化的方向发展。智能电网的建设是电力系统的一次重大变革，也将给继电保护专业领域带来历史性的变化。随着经济水平的提高，网络化与智能化的继电保护规模将不断扩大，不断解决现实生活中出现的各种问题，为智能电网提供技术支撑。未来，利用数字化、智能化提高保护性能、数字化变电站条件下继电保护的安全性、提高安全自动装置性能、研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术等等，都将成为未来继电保护发展需要研究的核心问题。

4.结语

随着经济的快速发展，电能源的大量消耗给我国电网运行带来了巨大的挑战。为了满足人们的物质生活水平以及经济发展的要求，转变我国能源的消费结构，不断引进先进的科学技术，我国电力系统上实现智能化、网络化，从而为我国电网的安全运行提供保证，为社会主义市场经济体制下的工业以及农业等产业的发展提供能源动力。根据国家电网的智能化建设部署，智能化变电站建设使用将成为未来变电站的主要发展方向，同时也是传统变电站的改造方向，当然在改造和发展过程中将面临很多问题和挑战，就需要我们广大技术的研发人员不断比较、不断探索、不断总结经验。

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