1、智能變電站論文：變電站繼電保護問題研究【摘要】智能變電站作為智能電網的基礎，其建設關乎堅強智能電網總體目標的實現。為指導和推進智能變電站技術的建設，國家電網公司先后出臺了智能變電站技術導則、設計規范、繼電保護技術規范等一系列相關標準。本文根據現有頒布的技術規范，重點針對110kv智能變電站，對繼電保護裝置的實施和驗收方案進行探討。【關鍵詞】智能變電站；繼電保護；配置原則；檢測內容1.智能變電站繼電保護技術規范智能變電站繼電保護技術規范頒布于2010年4月，重點規范了繼電保護配置原則、技術要求、信息交互原則以及電子式互感器、合并單元等相關設備配置原則及技術要求，適用于110(66)kv及以上電壓

2、等級的新建、改(擴)建智能變電站。除了強調常規變電站中繼電保護的“四性”要求、220kv及以上電壓等級繼電保護系統的雙重化配置要求等常規功能外，該規范指出110kv及以上電壓等級的過程層sv網、goose網、站控層mms網絡應完全獨立；繼保裝置接入不同網絡時，應采用相互獨立的數據接口控制器；保護應直接采樣，對于單間隔的保護應直接跳閘，涉及多間隔的保護(母線保護)宜直接跳閘；繼電保護設備與本間隔智能終端應通過goose點對點通信。該規范還對不同電壓等級的線路保護、變壓器保護、母線保護、高壓并列電抗器保護，斷路器及短引線保護，母聯(分段)保護、故障錄波及網絡報文記錄分析裝置、安全自動裝置、過程層網

3、絡、智能終端、電子式互感器及相關設備的配置原則與設備技術要求進行了說明；界定了繼電保護設備信息交互的要求、交互信息的內容，以及繼電保護裝置就地化的實施原則。規范的附錄部分分別對3/2接線型式、220kv及以上變電站雙母線接線形式、110kv變電站接線形式中的繼電保護實施方案進行了詳細圖例說明，增強了現場變電站智能化建設和改造中繼電保護環節的可操作性。2.110kv數字化變電站保護配置情況110kv數字化變電站為內橋接線，站內主開關選用常規開關。目前，站內雖然配置了電子式互感器(110kv線路和內橋間隔配置羅氏電子式電流互感器，主變110kv側套管配置全光纖式電子式電流互感器，10kv間隔配置模

4、擬小信號互感器)，沒有配置一體化平臺和智能變電站的高級應用功能，所以從嚴格意義上講，該站目前還只能算數字化變電站， 但在站內自動化系統結構、保護裝置及合并單元的配置、網絡方式可為智能化變電站的建設提供參考。110kv數字化變電站自動化系統采用三層側設備兩級網絡的結構，與智能變電站的要求一致。站內過程層采用sv網絡和goose網絡合并組網方案，站內保護配置有線路縱差保護、母差保護、故障錄波器等，110kv母差、主變及110kv智能終端，合并單元按雙重化配置。110kv及主變10kv側相關間隔的過程層goose命令、sv數據和ieee1588v2對時報文均通過網絡傳送。雙重化配置的第一套智能電子設

5、備(ied)及單套配置的110kv線路保護、母聯保護等保護裝置接入過程層a網，雙重化配置的第二套ied接入過程層b網，110kv單套配置的智能終端同時接入過程層a網、b網。3.站內各設備的保護配置3.1線路保護對于110kv智能變電站，站內保護、測控功能宜一體化，按間隔單套配置。線路保護直接采樣、直接跳斷路器；經goose網絡啟動斷路器失靈、重合閘等功能。線路間隔內保護測控裝置除了與goose網交換信息外，均采用點對點連接和傳輸方式直接與合并單元、智能終端相連；保護測控裝置與合并單元的連接和數據傳輸，實現直接采樣功能，與智能終端的連接實現直接跳閘功能，均不通過goose網絡實現；安裝在線路和母

6、線上的電子式互感器獲得電流電壓信號后，先接入合并單元，數據打包后再經過光纖送至sv網絡和保護測控裝置；跨間隔信息接入保護測控裝置時，采用goose網絡傳輸方式。3.2變壓器保護按照規程要求，110kv變壓器電量保護宜按雙套進行配置，且應采用主、后備保護一體化配置。若主、后備保護分開配置，后備保護宜與測控裝置一體化。當保護采用雙套配置時，各側合并單元(mu)、各側智能終端均宜采用雙套配置；中性點電流、間隙電流并入相應側mu。變壓器保護直接采樣，直接跳各側斷路器；變壓器保護跳母聯、分段斷路器及閉鎖備自投、啟動失靈等可采用goose網絡傳輸。變壓器保護可通過goose網絡接受失靈保護跳閘命令，并實現

7、失靈跳變壓器各側斷路器。與前述線路保護類似，變壓器高、中、低壓側合并單元得到的電流電壓信號直接送至sv網絡和變壓器保護裝置，變壓器保護裝置不從sv網絡取數據，進而實現了信號的直接采樣功能；變壓器高、中、低壓側的智能終端除了連接goose網絡外，直接與變壓器保護裝置相連，實現方案上，保護裝置直接通過智能終端跳閘。主變高中低壓側智能終端宜冗余配置，主變本體智能終端宜單套配置；主變本體智能終端宜具有主變本體/有載開關非電量保護、上傳本體各種非電量信號等功能。變壓器非電量保護應就地直接電纜跳閘，現場配置本體智能終端，通過goose網傳輸非電量動作報文以及調檔、接地刀閘控制信息。3.3母聯(分段)保護分

8、段保護的實施方案與圖1所示的線路保護類似，而且結構更為簡單。分段保護裝置直接與合并單元和智能終端連接，分別實現不通過網絡數據交換的直接采樣和直接跳閘功能；同時，保護裝置、合并單元和智能終端等設備，均通過相互獨立的goose網絡和sv網絡，實現信號的跨間隔傳輸。按照規程要求，110kv分段保護按單套配置，宜實現保護、測控的一體化。110kv分段保護跳閘采用點對點直跳，其他保護(主變保護)跳分段采用goose網絡方式；母聯(分段)保護啟動母線失靈可采樣goose網絡傳輸。4.站內繼電保護的測試檢驗繼電保護是電網安全穩定運行的第一道防線，必須遵循可靠性、選擇性、速動性、靈敏性的原則。隨著電網規模的不斷擴大和電壓等級的不斷提高，對繼電保護“四性”的要求不僅沒有降低，反而提出了更高的要求。智能變電站應在保證繼電保護功能不變的基礎上，改進繼電保護信息共享、互操作的方式，即設備間交換信息的方式。由于智能變電站中，電磁式互感器被電子式互感器代替，變壓器、斷路器等一次設備也加裝了智能單元，使得原來保護裝置與外界的連接介質全由光纖取代，信息全由網絡化的設備傳遞。針對這樣的變化必須提出智能變電站保護設備的測試方案。由于保護裝置沒有發生變化，變化的只是信息的傳遞方式，因此保護的邏輯功能檢驗和原來一致，可以