数字化变电站继电保护二次装置适应性研究

代念萍　张经纬　（国网重庆市电力公司检修分公司，重庆　400039）

数字化变电站继电保护二次装置适应性研究

代念萍张经纬
（国网重庆市电力公司检修分公司，重庆400039）

伴随着国民经济及计算机网络、自动化技术和微电子技术等的飞速发展，数字化变电站应运而生。数字化变电站在提升人们生产和生活质量方面发挥着越来越重要的作用。继电保护二次装置在数字化变电站中的应用以及表现出的一些适应性的问题也普遍受到人们的重视。

数字化变电站；继电保护；适应性

变电站对整个电力电网系统的正常运行发挥着巨大的作用。本文就数字化变电站的发展入手，对数字化变电站继电保护二次装置的适应性进行简单的探讨。目前我国的数字化变电站主要沿用传统的继电保护装置，其与数字化变电站的电子式互感器、过程层网络等一些较复杂的设备元件的适用性还有待提高。

一、国内外数字化变电站发展背景及我国国产数字化变电设备情况

自20世纪50年代起，一些国家便开始对数字化变电站进行研究，直到20世纪末，建立在以太网基础上的用来连接ABB、ALSTOM和SIEMENS的IEC61850-8-1得以实现。我国国产的数字化变电站主设备主要由智能化互感器、开关等其他一次设备和具备过程层通信接口的二次设备构成。智能化互感器用来输出数字信号，其涵盖的电压范围为10kV～500kV，其中有些产品已与世界先进水平相当。而我国在智能开关设备等其他智能一次设备的研发发面还有很大欠缺，为此，我国采取了在一次设备端子箱安装智能终端的方法，用来收集设备状态信号和控制操作设备，通过光纤通信实现与二次设备间的信息交换。

二、数字化变电站继电保护装置的基本特征

（一）与原有的变电站继电保护的设备进行对比，数字化的变电站不会在进行复杂的处理了，也不用在使用的过程中运用微处理器，在集成电路的时候实现了自动化的集成，通过自动化的信号实现数据的接收，通过对通信系统、接口和出口等不同的装置进行设计，形成数字化传输的单元。

（二）无论传统的变电站继电保护装置，还是数字化变电站继电保护装置，接口都是整个变电站继电保护装置顺利运行的重要环节。数字化继电保护装置的接口实现了数字化的信号传输，比起传统的继电保护装置，它使变电站的管理更为便捷。数字化变电站的采用的一次设备是电子互感器，它以光数学信号的形式，将采集的信息传递到低压端，然后经过MU系统的处理，得到符合标准的数字量，进而输出.这样，继电保护装置接口模块的结构更为紧凑，其传输的信号数据也更为精确。

三、数字化变电站继电保护的相关适应性的简单分析

（一）数字化变电站运用了不同信号的传感器，这种传感器是电子式的，能够实现自动化的传感，继电保护的装置在数字化传感器的影响下，与其他的设备不能兼容，形成了不同的适应能力，互感器的电子化水平根据不同的型号进行使用，其功能也是多元化的，互感器根据其功能的不同可以分为电源式的互感器和电子式的互感器。就目前我国电子互感器的市场应用情况来看，根据不同的制作工艺和基于不同原理生产的电子式互感器多种多样，也因此使得其与继电保护装置的相互适应性有一些差异，主要表现在测量延时差异和量程差异上。

1不同类型的互感器，在电子运行的情况下，在进行继电保护的过程中，会形成一定的误差，这对电力系统的保护会产生一定的影响，会导致电力系统保护的稳定性下降，所以，在运用互感器的时候，结合电子系统，应该先对误差进行估测，然后在产生误差的时候可以及时采取措施，从而能够进行全面而稳定的继电保护，使电力系统能够顺利地运行。

2当电子式互感器的输出量程的范围同继电保护装置的测量范围相比较小时，容易造成波形穿心畸形的现象。对同一个测量值，只要电子式互感器的量程范围不同，测量的结果就可能不同。所以，在运用数字化的变电器的时候，应该结合具体的应用请，选择合适型号的变电器，使继电保护装置可以与互感器能够匹配，避免电子互感器出现量程差异的现象，最好选择相同量程的同一型号的产品，从而最大程度地减少对继电保护装置的影响。

（二）在数字化的变电站中，实施继电保护的过程中，继电保护的措施一般是运用组网的方法，在原有的变电站的保护过程中，继电保护的效率不高，而且时间比较长，在电力系统中，如果电网的电压比较大，继电保护循环的时间就会比较长，而且在保护的过程只能够不能进行全方位的保护，影响了电力系统运行的稳定性，继电保护的时间越长，就会导致电力系统活动的面积越大.在数字化的继电保护中，可以运用互感器，互感器可以根据电力系统的运行状况，如果电力系统在运行，就可以将继电保护延时，从而能够确保电力系统在接受继电保护的过程中是停止运行的，以免使电力系统的故障严重化。

（三）在数字化变电站进行继电保护的过程中，很容易出现传感器接收不到信号的问题，而且数据不能完全地显示出来，这是因为电子式互感器的传输过程受到很多因素的影响，如机器故障、外界干扰等，受到外界的干扰后，数据就不能完全地显示，在进行继电保护的过程中就容易产生误差，造成继电保护装置发生错误的判断和动作。在实际工作中，应该积极改进判断故障的试验和方法，加强对电子式互感器的测试力度，减少对继电保护装置的不利影响，避免其发生误动作。

（四）在原有的变电站进行继电保护的过程中，通过建模的方法实现对信号的收集和对数据的分析，在数字化的继电保护过程中，可以运用网络技术，自动化的收集数据，而且在数据接收的过程中比较及时，不会出现延时的问题，在传输数据的过程中不会出现不同步的问题，而且能够使互感器的运行与继电保护的过程协调起来，通过采取统一的外部时钟源及采取合并单元差值计算的方法，尽最大可能使数字化变电站的数据同步。

结语

现在，我国的电力行业发展迅速，电力的传输效率越来越高，传输的效果也越来越好，在电力传输的过程中运用了很多设备和电力系统，这时，就要对电力系统进行保护。目前我国的数字化变电站还有很大一部分采用传统的继电保护装置，继电保护装置与电子式互感器、过程层网络的配套运行中还存在一些问题，应该在电力系统的运行过程中对数字化的继电保护装置进行分析，从而提高电力部门的供电效率。

[1]王超，王慧芳，张弛，刘玮，李一泉，何奔腾.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[J].电力系统保护与控制，2013（03）：8-13.

TM77

A