變電站繼電保護原理
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變電站繼電保護原理范文第1篇
一、前言
隨著智能變電站技術的發展和進步，有效的促進了智能電網的建設，是國家發展自動化、智能化、科學化電網的重要組成部分[1]。研究表明，智能變電站具有很多優勢特點，比如基于IEC61850標準體系實施統一建模、應用了電子式互感器與智能一次設備、傳輸采用二次信息網絡化等，為電網智能化、自動化的發展提供及其便利的條件，推動了智能電網的發展和推廣[2]。智能變電站技術對繼電保護過程中的數據信息及保護原理、實現機制和架構體系、設計和運維等具有重要的影響。
二、智能變電站對繼電保護的影響研究
（一）繼電保護的數據信息及保護原理的影響
智能變電站對于繼電保護的數據信息和保護原理具有重要的影響，主要包括體現為以下三個方面：
1.繼電保護的源數據性質
與傳統變電站采用的自動化技術相比，智能變電站采用電子式互感器，與傳統電磁式互感器相比，電子式互感器在數據同步、數據時延、頻帶寬度、線性度和響應速度等方面采用了新的原理和算法，導致繼電保護的源數據性質發生了極大的變化[3]。
2.繼電保護傳輸數據的方式
由于智能變電站采用的二次信息網絡傳輸過程中可以共享不同間隔設備的信息，更加靈活的、簡單的實現了跨間隔保護，從而促進繼電保護產生了新的保護原理和實現方式，影響了繼電保護傳輸數據的方式。
3.繼電保護數據處理和使用的方式
智能變電站基于IEC61850標準體系實施統一建模，實現了電網先骨干設備之間的互通、互聯和互操作，實現了LED設備與二次信息的應用分離，實現了數據源的唯一性，同時為一系列的繼電保護引入了新的原理和保護組織形態。
（二）對繼電保護實現機制與架構體系的影響
智能變電站技術對繼電保護的實現機制和架構體系產生的影響主要包括以下三個方面：
1.數據交換方式
傳統繼電保護的數據交換方式為采樣―計算―出口的集成一體化模式，但是智能變電站采用網絡化的數據交換方式，其使用數據庫保存實時的進行數據調用和存儲，統一管理不同的保護功能應用和二次系統，大大降低了傳統數據交換的復雜性。
2.突破二次回路不可測控
IEC61850標準引入了過程層網絡控制的新概念，是智能變電站采用的獨特網絡，將交換機的控制智能化和LED化，使得過程層的網絡數據變得可以預警、可以控制，突破了傳統二次電纜回路不可測控的瓶頸，實時掌控二次網絡和數據可靠性的狀態，大大的提升智能變電站繼電保護的可靠性水平[4]。
3.采用信息交換模式
傳統繼電保護設施實現基本保護功能的同時，承擔定值管理和運行管理的功能，獲取保護對象的狀態信息主要依賴關聯的保護裝置，智能變電站采用了P2P信息對等交換模式，獲取保護對象的信息不再與保護設施綁定，建立統一數據中心，可以更高層次的實現信息共享[5]。
（三）對繼電保護的設計、調試與運維的影響
智能變電站應用指揮，有效的簡化了變電站設計、調試和運行維護的生命周期，提高繼電保護的有效性，其影響包括以下幾個方面：
1.智能化數據采集
智能變電站可以通過智能網絡有效的監控和預測繼電保護二次回路采集的數據，檢修繼電保護裝置的狀態。
2.集成化監控繼電保護裝置
智能變電站使用IEC61850標準統一建模，將變電站所用到的設備集成在一起，有效的實現繼電保護裝置的集成監控，提升繼電保護裝置的運行和維護[6]。
3.智能變電站運維的限制
雖然智能變電站技術發展迅速很快并且其優勢非常明顯，但是由于其采用的標準和核心技術仍然處于發展階段，人們對于IEC61850的標準的理解存在差異性，無法完全掌握其定義的規范，因此增加了智能變電站設計、實現、調試和運行維護的挑戰，由于繼電保護的定義和規范更是智能變電站的難點和重點。許多智能變電站試點的建設和運行都需要業主、設計院、設備廠家、集成商、調試單位的反復協調，不斷修改方案，而變電站投入運行后，運行單位往往難以擺脫對調試單位和廠家的依賴，給電力系統的安全運行帶來隱患，也成為制約智能變電站的大面積推廣的瓶頸。
三、結束語
智能變電站是智能電網發展的核心環節，因此，隨著智能變電站的應用和發展，其對繼電保護產生了新的組織架構、保護原理，認真的研究智能變電站相關技術的關鍵技術要素和難點，以便有效的滿足電網安全穩定運行的需求，具有極其重要的意義。
參考文獻
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變電站繼電保護原理范文第2篇
[關鍵詞]智能變電站技術；繼電保護；影響；優化
中圖分類號：TM76；TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）22-0125-01
引言
智能變電站技術的發展直接影響到智能電網的發展，是建立智能電網系統的重要組成部分，電網運行中繼電保護環節對安全性的要求最高，所以智能變電站對電力系統的保護主要是在繼電保護工作中所進行。為確保電力事業的安全運行，需要對變電站技術與繼電保護的應用進行進一步深入的研究。
1 智能變電站技術概念
智能變電站技術是合理運用現階段較為先進、環保、低碳的技術手段，并且在運行過程當中較為穩定的智能設備，將變電站的數字化水平以及信息化水平進行相應的提升的，并且使其能在運行過程當中按照相關的規定，自動完成對于相關信息的采集，數據的測量的一項智能化的技術。在智能變電站技術運行過程當中，需要對變電站的運行狀態進行合理的監控等，使其能夠實現變電站以及變電站之間，或者電網與電網之間的自由調度，并且符合現代社會需求的新型變電站。電力系統自動化全球通用標準使得我國傳統的變電站實現了設備的智能化，交互的標準化，以及實用的互動化。一次設備智能化是智能變電站的基礎?，F階段，使用較為廣泛的一次設備主要有智能斷路器以及智能變壓器。
2 智能變電站技術及其對繼電保護的影響
2.1 繼電保護數據信息與保護原理的影響
電磁互感器被電子互感器所取代，造成機電保護元數據出現極大程度轉變。以往電磁互感器中部分計算方法、整定原則要得到優化與重估，電子互感器所造成的數據信息延遲、同步等相互問題，對繼電保護構成一定影響，應當對繼電保護展開全面評估，有效發揮電子互感器所具備的的頻帶寬度、線性度及響應速度等方面優點特征，促進形成繼電保護的新算法、新原理。繼電保護的數據傳輸方法同樣出現極大程度轉變。由信息網絡傳輸代替了過去二次電纜連接，從而使繼電保護的跨間隔保護變得更加便捷靈活。
2.2 繼電保護實現機制與體系的影響
以往繼電保護采樣―計算―出口―出口一體化模式被智能網絡化數據交換所取代。無需對保護裝置、數據信息及保護對象進行綁定，極大的提升了對數據動態展開調用、存儲，對各種系統數據展開統一管理，對各種系統功能展開應用等的可能性，一定程度縮減了保護設備的工作難度，給維護功能組態與實現廣域網保護提供了數據傳遞的廣闊平臺。網絡化數據交換、交換機智能化消除了過去不可測不可控的難題?；趪H統一標準所提出的過程層網絡，屬于智能變電站獨特的形態，可使繼電保護缺乏可靠性的難題得以消除。借助交換機智能電子設備，將對應網絡數據信息交換變得能夠測控、能夠預警，確保繼電保護可動態了解二次網絡、數據可靠性情形，并采取針對的處理對策，從而極大改善智能繼電保護可靠性水平。
2.3 繼電保護架構調試與運維的影響
智能變電站繼電保護構成形態、運行模式出現了極大程度的轉變，繼電保護運維技術規范及準則研究存在一定的滯后性。利用二次信息網絡化傳輸，能夠對祭典保護開展二次回路監測，從而優化繼電保護設備狀態檢修工作。結合國際統一標準，二次信息展開全面建模，促使變電站全部設備實現建模一體化，一經出現變電站設備更換、擴建等情況，怎么去對配置科學數據庫文等展開實時修改，屬于時下智能變電站亟待解決的問題。
3 智能變電站繼電保護優化措施
3.1 就地化間隔保護
現階段智能變電站大部分都采取新型一體化微機線路模式，變電器保護措施和繼電保護一同運行，按照智能變電站設備實際情況，對線路合理進行配置，這種設計模式能夠有效提高智能變電站穩定性能，保障智能變電站設備及工作人員的安全。與此同時，智能變電站在安裝新型保護裝置過程中，經常應用電纜采集數據模式，對繼電保護裝置進行數字化處理，有效縮短反應時間，對設備進行合理劃分，最大程度提高智能變電站設備安全性能。
3.2 站域保o功能的應用
站域保護實際上就是在相同網絡背景之下，通過計算機對智能變電站所產生的全部信息進行調動，站域保護在接受到危險信號之后，計算機能夠及時進行反饋，對設備進行后備保護，信息傳輸整個流程全部通過電信號形式進行傳輸，后備保護時間大幅度縮短，能夠有效滿足智能變電站對繼電保護靈敏性要求。
3.3 完善智能變電站設備
現階段，我國智能變電站所應用的電氣設備基本上都屬于進口產品，進口電氣設備技術十分先進，但是這些電氣設備都是按照自身國家變電站情況進行研發制造，與我國變電站實際情況之間存在一定差異。這就需要變電站在對電氣設備選擇過程中，提高對電氣設備有關問題關注程度，對智能變電站設備進行優化，簡化智能變電站設備數量，減少智能變電站端口。智能變電站設備及端口數量在減少之后，不僅僅能夠有效提高智能變電站設備操作質量，還能夠有效提高智能變電站智能化水平，對智能變電站內設備進行優化。
3.4 完善繼電保護規章制度
為了增強繼電保護的穩定性，建立專門的監督管理制度和責任到個人的行為規范很有必要。由于變電站的生產模式或多或少都存在著相對應的差異，因此，對各個變電站的實際情況進行有效的分析，根據實際情況制定出相對應的繼電保護規章制度，特別是在繼電保護裝置特性的選擇上，由于不同的變電站在選擇繼電保護裝置中存在著不同的差異，因此加強對繼電保護的重視管理力度就顯得尤為重要。例如：對繼電保護設備臺賬、運行維護、故障分析等都應當建立嚴格的標準，為變電站繼電保護裝置的穩定運行提供基礎。
3.5 繼電保護監控
加強對系統運行的監控，在電力系統監督上也應該充分利用信息技術，建立電力系統故障監督平臺，實現全天不間斷監控，在人看不到的地方和時間段里，利用信息技術對電力系統進行監督，在電力系統出現故障時會有及時報警裝置進行干預，保證迅速而有效的發送電力系統中的故障問題，及時處理、及時檢修、減少危害，提高繼電保護的穩定性。在工作人員進行維護和檢修時，嚴格的按照工作標準進行安裝、檢查、排除隱患。
4 結語
智能變電站技術給繼電保護的數據信息與保護原理、實現機制與體系、架構調試與運維帶來了一定的影響，要通過就地化間隔保護、站域保護功能的應用、完善智能變電站設備、完善繼電保護規章制度、加強繼電保護監控等措施，來優化智能變電站繼電保護，為我國電力系統能夠良好地發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
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變電站繼電保護原理范文第3篇
關鍵詞：智能電網；智能變電站；繼電保護
隨著科學技術的不斷發展，行業創新層出不窮。在此背景下，國家電網公司也開拓創新，大力發展建設智能電網。在智能電網的建設中，變電站是電網建設的關鍵環節，要順應智能化的發展趨勢，使智能變電站成為建設的重心，而智能變電站最終實現高效運作，離不開配套的繼電保護裝置[1]。文章討論了智能變電站繼電保護中的關鍵問題，并就如何提高繼電保護的可靠性提供了一些建議。
1智能變電站概述
智能變電站是指使用數字化智能設備的新型變電站，其配套的智能化裝置可自動收集、監視和控制電網信息，并操控電網，從而使電網系統能夠實現智能調節[2]。智能變電站的結構如圖1所示。智能變電站是變電站的最終發展模式，采用了智能終端柜和合并單元的模式，使保護就地化，具有保護可靠性高、智能化程度高、維護工作量少的優點[3]。針對智能變電站這一綜合、復雜、智能化的新生事物，運行人員需要認真學習智能站的運維細則，刻苦鉆研智能站的信息流圖，吃透其原理和內部邏輯，成為一個合格的智能變電站運維人員。
2智能變電站繼電保護的要點
2.1可靠性
繼電保護的可靠性主要包括以下兩個方面：（1）保護的選擇性。當智能變電站發生保護區域內故障時，應及時采取保護措施。（2）保護的可靠性。在電力系統正常運行時，保護裝置應避免誤動或異動[4]。隨著整個電力系統的自動化和數字化，電子信息技術正逐漸成為智能變電站的核心。鑒于此，信息電子設備必須被正確應用在繼電保護中。許多因素會影響電子設備的穩定性，如設備電池的兼容性和設備的使用頻率，這些都會影響繼電保護的可靠性。為確保智能變電站繼電保護的高可靠性，必須使用高穩定性的光纜，并采取措施減少來自電子設備頻率的干擾。因此，有必要研發更先進的電子信息技術，并將其應用于智能變電站的繼電保護系統自檢，確保能及時響應系統的錯誤告警，采取預控措施。電網故障診斷的流程如圖2所示。此外，應建立數學模型以定量分析繼電保護的可靠性[5]。
2.2實時性
實時性是電力系統智能變電站繼電保護的重要性能指標[6]。在數字采樣的過程中，數字采集器可能在某些因素的影響下產生時間誤差，在傳輸過程中發生嚴重的數據丟失。基于以上原因，在電力系統的采樣過程中，采樣方法應科學可行，應預估產生錯誤的可能性，再實施采樣。在實際操作的過程中，應并行計算采樣結果，以盡量減小采樣結果的誤差和減少延遲，從而全面提高繼電保護的實時性。
2.3同步性
在傳統變電站中，變壓器等電力設備的使用不需要通過時間函數同步，因此傳統電力系統缺乏同步保護[7]。智能變電站的信息采集依賴數字化的方法，因此繼電保護需要同步。有以下兩種方法可以提高智能變電站繼電保護的同步性：（1）將同步檢測裝置和差動保護裝置用于線路保護，由于同一條線路的本側和對側的同步裝置收集的是來自不同變電站的信號幅值和相位，因此最重要的是要確保整個系統的保護同步和正確執行；（2）電力系統實施過流和過壓保護，這兩個保護功能很容易實現，只需在繼電保護系統中輸入正確的定值，保護功能實現期間不需要同步過程。
3提高智能變電站繼電保護可靠性的策略
3.1加強對變壓器的保護
在電力系統中，電力設備的額定電壓是固定的。當系統電壓高于或低于額定值時，將對系統和設備產生不良的影響。電力系統中最重要的調壓裝置是變壓器，它也是繼電保護中的重要裝置。因此，將數字式電壓互感器裝置用于智能變電站繼電保護系統時，變壓器可采用分布式配置方式，以充分利用繼電保護中的差動功能。此外，智能變電站可通過集中配置變壓器裝置實現后備保護，以加強智能變電站繼電保護的可靠性。
3.2保護電壓延時元件
智能變電站在日常運行中很容易受到外部因素的影響，如電流、電壓因素等，任何異常狀態都可能導致不必要的跳閘或電流過載問題。雖然過載電流與正常電流沒有明顯區別，但是，在電流過載的情況下，如果智能變電站同時發生外部干擾的故障，跳閘的可能性會很大，這將嚴重威脅智能變電站繼電保護的動作可靠性。為此，在智能變電站的系統電路中采用電壓限制延遲動作元件時，需要通過計算每條電路的電流量準確計算總電流量，如果系統中出現過載電流問題，系統就可以立即發出告警信息，所有相關分支系統會實時激活保護命令，從而顯著提高繼電保護的可靠性。
3.3加強線路保護
在電力系統中，線路的保護極為重要，線路保護不僅可以有效保護各級電壓中的單元間隔，切除站外的故障，而且在電力系統的控制、測量、通信監控等功能實現中起著重要作用。在繼電保護中實施正確可靠的線路保護配置工作，可以顯著提高整個系統繼電保護的可靠性。因此，技術人員應做好線路保護的正確、有效配置?？梢圆捎么怪辈顒勇搫颖Ｗo方式，這種保護方式靈敏、可靠，基本可以使所有的系統線路得到有效保護。垂直差動聯動的原理如圖3所示。當線路正常運行的時候，線路電流I1、I2的大小相同、方向相同，差動電流為零；當線路上發生接地故障時，I1、I2的方向發生變化，差動電流達到保護啟動值。在線路保護中，差動保護動作主要有主保護和后備保護兩種保護方式。在兩者有效結合的情況下，如果線路中任何一個保護出現問題，配置的另一個保護都能及時動作、切除故障，從而提高電力系統的可靠性。
3.4完善線路保護機制
目前，智能變電站繼電保護的主要方法是加強雙重保護配置。對于后備保護，可以采用集中配置實現調節，以避免交換機故障。同時，在線路保護相鄰區間和整個系統中應用雙向總線，可以便于利用后備保護反饋保護信息，通過后備保護可以判斷整個電網的運行情況，并對問題進行預處理，從而防止事故發生。此外，技術人員還應制訂合理的策略解決線路跳閘問題[8]。在目前的保護機制下，應努力尋找更多更完善、合理的技術，以實現智能變電站的技術調整。同時，需要根據電網的整體運行情況，科學有效地分析變電站內的設備運行方式，以確保運行計劃科學合理，從而進一步提高智能變電站繼電保護的可靠性水平。
4繼電保護案例分析
4.1案例概況
2021年4月19日，某換流站極2的最后斷路器保護動作閉鎖。最后斷路器一般用于換流變交流進線，最后斷路器跳開前需要閉鎖直流，以防對設備造成損壞，斷路器保護以最后一個開關的輔助接點跳開作為檢測判據。故障前，雙極為全壓600MW平衡運行，故障后，極2功率轉移至極1，未造成功率損失。閉鎖前，該站極2換流變僅帶5041邊開關運行，5042中開關正在進行某Ⅱ線擴建后的保護定檢。經分析，故障原因為該站最后斷路器保護存在軟件缺陷，軟件以跳開關的命令作為保護判據，而正確的邏輯應以開關的輔助接點作為判據?，F場人員在校驗時發現，開關失靈保護時發出了跳邊開關的命令，而之前的安全措施已將失靈保護跳邊開關的壓板退出，因此邊開關雖沒有跳閘，但由于誤采用了跳開關命令作為判據，導致了最后斷路器保護誤動作。
4.2電力條例
此案例涉及的相關電力條例如下。（1）最后斷路器保護設計應可靠，應避免僅以斷路器輔助接點位置作為最后斷路器跳閘的判斷依據，防止接點誤動導致直流雙極強迫停運。（2）新建、擴建或改建工程的繼電保護和安全自動裝置應零缺陷投入運行；在新建、擴建或改建工程中，繼電保護和安全自動裝置缺陷處理記錄等資料在投運前應移交運維檢修單位，由運維檢修單位負責統計存檔；對于工程質保期內發生的繼電保護和安全自動裝置缺陷，由建設單位負責處理，運維檢修單位配合。（3）在設計保護程序時，應避免使用斷路器和隔離開關輔助觸點位置狀態量作為選擇計算方法和定值的判據，應使用能反映運行方式特征，且不易受外界影響的模擬量作為判據。若必須采用斷路器和隔離開關輔助觸點作為判據，斷路器和隔離開關應配置足夠數量的輔助觸點，以確保每套控制保護系統采用獨立的輔助觸點。
4.3應對措施
此案例事故的應對措施如下。（1）繼電保護檢驗人員應了解有關設備的技術性能及調試結果，并認真檢驗自保護屏柜引至斷路器（包括隔離開關）二次回路端子排處的電纜線的連接的正確性及螺釘壓接的可靠性。（2）對保護裝置進行計劃性檢驗前，應編制保護裝置標準化作業書；檢驗期間，應認真執行繼電保護標準化作業書，不應為趕工期而減少檢驗項目和簡化安全措施。（3）對運行中的保護裝置外部回路接線或內部邏輯進行改動工作后，應做相應的試驗，確認接線及邏輯回路正確后才能投入運行。（4）對于試運行的新型保護裝置，應進行全面的檢查、試驗，并由電網公司繼電保護運行管理部門進行審查。（5）在現場進行檢驗工作前，應認真了解被檢驗保護裝置的一次設備情況，相鄰的一、二次設備情況，與運行設備關聯部分的詳細情況等，并據此制訂檢驗工作計劃。在檢驗工作的全過程中都要確保系統的安全運行。
5結束語
智能變電站繼電保護的要點包括繼電保護的可靠性、實時性和同步性。繼電保護的可靠性關系到整個智能變電站和電力系統的安全穩定運行。因此，電力企業應重點關注智能變電站的特殊保護需求，不斷加強變壓器保護、電壓限延時、線路保護機制等，以有效提高繼電保護的可靠性，推動智能變電站和電力系統的發展，最終實現電網的持續、穩定、健康發展。
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變電站繼電保護原理范文第4篇
關鍵詞：數字化；繼電保護；變電站；應用
中圖分類號：TM411+.4 文獻標識碼：A 文章編號：
1. 數字化繼電保護系統概述
近幾年來，隨著社會經濟的飛速發展，現代科學技術和網絡技術也上了一個新的臺階。變電站也逐步進入智能化和數字化發展時代。智能變電站與傳統變電站相比具有先進性和優越性，是未來變電站發展的新方向。數字化繼電保護以數字化為顯著特點，通過數字信號的方式在設備之間傳遞和通信。新一代的數字化繼電保護系統采用電子式互感器、智能操作箱、光纖等新配件設備，在應用中比傳統的微機保護系統具有明顯的高效、快捷等現代化特點。
2.繼電保護組成及原理
在智能變電站中，繼電保護裝置的類型有許多種，根據繼電保護裝置的功能與構成來劃分，可以分為：機電型和靜態型，以及整流型三種繼電器。其中，機電型和靜態型繼電器又分別分為：感應式繼電器和極化式繼電器、電磁式繼電器；晶體管繼電器和集成電路繼電器等。根據繼電保護裝置輸入的電氣量和量度來劃分，可以分為：電流、電壓繼電器和頻率、阻抗、差動繼電器等。這些繼電保護裝置都是由邏輯和測量，以及執行三個模塊所構成。通過測量模塊對電力傳輸系統中相關的保護對象信號進行采集，并將采集到的信號與整定值相比較后，傳送結果到邏輯模塊中。邏輯模塊通過對組合測量模塊中的各種參數進行運算，更具運算結果確定動作是否進行。當運算結果為1時，動作信號將直接發送給執行模塊在實現響應后，對智能變電站是否安全運行執行報警命令。
3. 數字化繼電保護在智能變電站中的應用
3.1繼電保護的智能測試檢驗方法
保證變電站的正常運行和安全高效的第一道防線就是繼電保護，對智能變電站來說，傳統的繼電保護方式也應隨之走向科技化和現代化，筆者認為數字化繼電保護是應用于智能變電站的有效保護方式，所以要改進繼電保護設備之間傳遞信息的方式實現數字化，就要使用電子式互感器、有智能單元的斷路器和變壓器，用光纖連接設備使信息換地實現網絡化等。筆者根據設備的變化，提出了以下幾種新的測試檢驗方法：
第一，傳統的方式是將電壓、電流模擬量輸入保護裝置，現在發展為光纖數字信號。光纖數字信號的要求是要對有跨間隔數據要求的繼電保護裝置，傳遞數據如果是在不同間隔間要盡量保持時間的一致性，如果無法確定或是有明顯超出接受范圍的差異，保護裝置就無法正常發揮作用。
第二，從實踐中總結來看傳統的變電站繼電保護大多使用接點直接跳閘，發展到智能變電站，新的網絡系統被應用到繼電保護中，數字信號通過這一網絡系統輸送給智能終端之后跳閘，這樣增加系統正常運行的安全和可靠性，對設備檢修和擴建來說也更加及時有效和安全。
第三，傳統的變電站的繼電保護裝置信號的傳遞需要經過GOOSE 協議下通過網絡傳輸，智能變電站經過改進將智能變電器增設了優先級別，用 GOOSE 報文傳遞數字信號。在測試檢驗中可以利用整組傳動試驗，對智能變電站繼電保護裝置的輸入和輸出信號傳輸進行準確度和時間上的檢驗。
第四，數字化繼電保護采取的光纖數字信號的輸入方式是最新的技術應用成果，所以必須加強對數據同步性的測試與檢驗，如母差保護、對變壓器差動保護等，同時測試實驗的內容還包括對不同的同步間隔數據的檢驗與測試。
第五，光纖以太網檢驗的是誤碼率以及光收發器件的功率，這一檢驗是為了確保連接的準確從而保證安全生產。數字化繼電保護系統對這一檢驗過程也是應用的現代化檢驗手段，通常借助網絡進行檢驗分析、模擬等操作。
第六，合并單元的檢驗。這一檢驗測試主要針對的是合并單元能否及時、準確的傳遞一次電壓和電流信號，智能變電站強化這一測試檢驗主要是為了提高數據傳輸準確性和及時性做好基礎工作，為控制系統提供數據并作出相應的處理。
3.2 繼電保護應用分析
3.2.1 網絡自動化應用分析
計算機的發展帶動了繼電保護的發展。在智能變電站中，微機保護不僅要從基本功能上進行改善，還需要從存儲故障信息和數據的空間、對數據的快速處理、語言編程和通信能力，以及其它保護和控制、網絡等方面進行改善。計算機網絡自動化作為當代信息技術和通信的橋梁，大大提高了繼電保護實現網絡化的可靠性和高保護性。在計算機網絡化基礎上實現智能變電站的繼電保護，使整個智能變電站建立在一個智能的終端上，方便獲取智能變電站運行和故障中的信息與數據，并將獲取到的保護信息通過任意一個終端傳送給網絡控制中心。不僅有利于繼電保護裝置完成對智能變電站的功能保護，還有利于在智能變電站安全正常的運行狀況下，完成對電氣設備的測量和控制，以及通信，實現繼電保護在智能變電站中應用的一體化。
3.2.2 智能化應用分析
隨著目前智能變電站的發展，在智能變電站中的繼電保護領域人工智能化技術也得到了相應的廣泛應用，例如：神經網絡和模糊邏輯等技術，其中神經網絡技術屬于非線性的映射手段，它能夠解決智能變電站中任何復雜的非線性問題。例如：在高壓輸電線路方向保護的時候，采用人工智能化神經網絡作為辨別保護方向的元件，對故障進行快速、準確的判別。
3.3 繼電保護在智能變電站中應用故障排除
其一，直流接地和信號回路故障。由于接地查找故障的方式是先檢查室外再檢查室內，先檢查電纜再檢查裝置，以及先檢查舊設備再檢查新設備，因此，在對直流接地進行檢查的時候，將直流電源斷開，極容易影響到繼電保護與二次回路。而信號回路故障由于指示燈、光耦等設備長期受到沖擊帶電的損壞，因此，造成故障的發生。要解決這兩種故障就必須在必要時打開跳閘壓板和更換新的元件。
其二，控制回路故障。由于控制回路故障多發生在斷路器中，因此，操作回路如果設計和接線不合理、相關操作把手與指示燈失靈，以及人為的錯誤操作與閉鎖回路接點出現異常等等，都將造成控制回路出現故障。為了避免這些故障的發生，在改造設備和更換線路保護的同時，還要進行日常設備的維護與保護校驗，不斷提高繼電保護工作人員的技能，以確保設備的最佳運行狀態，并且還要做好每項故障的總結與分析記錄，以快速、安全的方式消除故障，做好故障排除的準備。
3.4 提高繼電保護效能的方式
隨著繼電保護技術的廣泛應用，要想提高智能變電站中的繼電保護效能，就要全面掌握和熟知相關電子技術和繼電保護的知識，以及相關工作原理與性能。根據保護與自動裝置所具有的現象對電力故障和發生原因進行詳細分析，快速找到電力故障位置，并根據繼電保護二次回路接線圖和整組調試記錄等相關資料，通過正確的檢查方式進行故障的檢查，一般都能夠被檢查出來。假如在經過常規檢查還未發現故障的話，那么就要通過逐級逆向和全面的檢查方式從故障暴露位置點依次分析故障原因或依照順序逐一對裝置進行故障原因的檢查，以判斷故障具體范圍。近年來智能變電站設備在不斷地推行狀態檢修，相信隨著微機繼電保護裝置的自身可靠性逐步提高，繼電保護等二次設備實行狀態檢修也將是大勢所趨，通過對微機繼電保護裝置的在線監測，結合歷次檢修調試數據和異常情況分析判斷，實現根據設備狀況延長檢修周期、減少停電頻次的目的，從根本上提高繼電保護裝置投運率和使用效能。
4.結語：
隨著計算機技術的不斷發展,繼電保護技術將由人工管理轉向計算機系統自動控制,通過指定程序設計,實現計算機自動控制,減少運行過程中的人工監控,以提高工作效率,減少失誤率,減少解決故障的時間,減少因其帶來的損失。加快計算機智能系統技術的研究與開發,通過新材料,新技術,新管理系統的運用,提高計算機管理系統的智能水平,使其具有更高的故障分析、解決以及預測能力,提高繼電保護水平。
參考文獻：
變電站繼電保護原理范文第5篇
關鍵詞：變電站綜合自動化；功能特點；繼電保護
作者簡介：李惜玉（1971-），女，廣東揭陽人，廣東工業大學自動化學院，高級實驗師；謝創利（1991-），男，廣東揭陽人，廣東工業大學自動化學院本科生。（廣東 廣州 510090）
基金項目：本文系2011年廣東工業大學大學生創新基金項目（項目編號：402102026）、2012年廣東工業大學大學生創新基金項目（項目編號：xj201211845021）、廣東省電氣工程及其自動化特色專業基金項目（項目編號：402102299）的研究成果。
中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0102-02
電力系統的猛速發展給繼電保護提出了更高的要求，繼電保護裝置是電力系統重要的組成部分，也是電力系統安全、穩定和可靠運行的重要保證之一。繼電保護數字仿真也已成為繼電保護研究、設計和教學等各方面不可缺少的工具，電力系統變電運行中微機繼電保護的參數確定、各種事故及繼電保護操作等需要通過仿真來認識。然而，僅限于軟件仿真，無繼電保護裝置、電纜等二次設備，沒有真實的二次信號，操作缺乏真實感，僅靠提供一個模擬環境是無法達到教學應用和科研研究要求的。[1，2]
TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統是基于實時仿真技術的數字、物理混合仿真平臺，該實驗平臺把實際的變電站繼電保護運行“移植”到實驗臺中，非常接近現場變電繼電保護運行，可以有效地加強學生對各種物理現象的認識，并進一步掌握和理解物理概念。[3，4]
一、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的技術特點
TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統采用了試驗臺結構。該試驗臺由TQWX-III微機型繼電保護實驗測試儀、TQXBZ-III多功能微機型實驗裝置、常規保護繼電器、成組保護接線圖、控制回路模塊、按鈕開關、萬能轉換開關、保護模式切換開關及直流電源、信號燈、蜂鳴器等附件構成，并提供了三套配套軟件：《繼電保護特性測試系統軟件》、《電力網信號源控制系統軟件》和《多功能微機保護實驗裝置管理程序軟件》。TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統面板示意圖如圖1所示。該實驗系統主要有以下特點：
1.適用性強
該系統既可滿足“電力系統繼電保護原理”、“電力系統微機保護”、“發電廠電氣部分”等相關課程實驗教學的需求，也可作為學生課程設計、畢業設計和創新研究的開放性平臺。這樣不僅節省了多種實驗設備的占地面積，同時也減少了花費。
2.接近電力系統實際
采用“微機型繼電保護試驗測試儀”替代了由傳統實驗系統調壓器、移相器、滑線電阻和測量儀表等構成的“地攤”式實驗設備，與電力系統進行繼電保護的試驗方法完全相同。同時也能夠讓學生了解到繼電保護的最新測試技術，而不僅僅是停留于過去的陳舊技術。
3.實驗現象直觀
配備PC機，可直觀顯示實驗過程中的各種測試數據、動作特性曲線、波形圖等。對于數字式繼電器可通過PC機操作修改整定值，方便簡單。另外，可通過PC機選擇變量的變化方式，可手控亦可程控。
4.組態靈活
裝置均具有聯網功能，利用多套實驗系統可組態任意結構的電力系統，以滿足實驗教學、課程設計、創新研究的要求。
5.接口開放
考慮到面對學生教學的特點，該實驗系統中的核心設備接口開放，可作為二次研究、開發平臺，學生可自己開放程序下載到裝置硬件中運行，構成具有任意定制功能的新裝置。[5，6]
二、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的功能
多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統主要具有以下功能：繼電保護課程實驗、微機保護課程實驗和發電廠電氣課程實驗，詳見圖2。
1.繼電保護課程實驗
為了加深學生對繼電器動作原理的認識和了解，該實驗系統配備了電磁式電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、差動繼電器等繼電器，以加強學生對繼電保護動作裝置的認識；也可將多個繼電器連接構成常規成組繼電保護，以深入觀察、學習不同保護的配合使用。
（1）常規繼電器特性實驗。本裝置可通過PC機控制TQWX-III微機型繼電保護試驗測試儀，讓其發出各種電流和電壓信號，從而對各種繼電器的特性進行測試，且可自動獲取繼電保護裝置的動作信號，方便記錄。同時，試驗臺上配備了24V電源及指示燈構成的信號指示回路，方便對繼電器動作信號的觀察。
（2）成組繼電保護實驗。試驗臺提供了一個典型的一次系統接線圖用以成組保護實驗，可從其上獲取信號，將多個繼電器連接構成常規成組繼電保護，便可進行成組繼電保護的實驗。
2.微機保護課程實驗
電力系統微機保護課程實驗包括數字式繼電器特性實驗、成組微機保護實驗及微機保護與繼電保護配合動作實驗三部分。
（1）數字式繼電器特性實驗。該系統利用單片機或DSP技術，由TQWX-III微機型繼電保護實驗測試儀產生信號，通過向裝置硬件中下載相應的程序模塊，便可實現數字式電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、阻抗繼電器、反時限電流繼電器、零序反時限電流繼電器、負序反時限電流繼電器、零序電流繼電器、負序電流繼電器、零序電壓繼電器、負序電壓繼電器、零序功率方向繼電器及負序功率方向繼電器等多種常規繼電器的功能。
（2）成組微機保護實驗。該實驗裝置實驗臺上有成組保護實驗模型圖，通過從該模型圖上獲取電壓、電流信號，可實現包括10kV線路微機保護裝置、35kV線路微機保護裝置、110kV線路微機保護裝置、變壓器微機保護裝置、電容器微機保護裝置、發電機微機保護裝置、電動機微機保護裝置等保護的功能。
（3）微機保護與繼電保護配合動作實驗。將多個常規繼電器組合構成繼電保護，利用TQXBZ-III多功能微機保護實驗裝置實現需要的微機保護，在成組保護實驗模型圖上完成微機保護與繼電保護配合動作實驗。此實驗更貼近實際電力現場，通過此實驗可使學生更加熟悉實際的電力系統繼電保護，并加深對保護裝置的理解。
3.發電廠電氣課程實驗
該試驗臺可對斷路器控制回路及中央信號進行實驗。通過這些實驗，可以使學生了解、掌握斷路器控制回路的工作原理及其繼電保護的接線方法，以及發生事故時的應對方法和相應的操作。比如其中的閃光繼電器構成的中央信號實驗，通過此實驗學生能夠熟悉萬能轉換開關的位置與信號燈的狀態的對應關系，并能夠根據其對應關系做出相應的操作。這與在發電廠及變電站中的操作相同，能夠提高學生的動手能力及鍛煉學生在實際生產中對事故的應對能力。[5]
三、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的主要應用
1.實驗教學
自多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統在廣東工業大學投入使用以來，已成為“電力系統繼電保護原理”、“電力系統微機保護”、“發電廠電氣”等課程教學的實驗平臺。該實驗平臺以微機型繼電保護試驗測試儀作為實驗信號源，符合電力系統現場的實驗方式，并配套功能強大的電力系統信號源綜合控制系統軟件，具有豐富的組態功能。不但能夠進行實時參數分析計算，而且可以進行任意設定點的故障分析運算，并能控制測試儀實時輸出設定選配點在正常運行和故障情況下的二次電流、電壓信號，為學生提供具體、直觀、真實的學習環境，對繼電保護實驗教學有了明顯的改進。在傳統教學方式的基礎上，實現了繼電保護的測試、操作、監視和仿真，已成為電氣工程及其自動化專業電力方向現代化、數字化教學必不可少的工具。
2.創新性實驗
微機型繼電保護試驗測試儀和多功能微機保護實驗裝置均具有聯網功能，多套（四臺以上）實驗培訓系統聯網方便實現了變電站綜合自動化的實驗仿真。其中，微機型繼電保護試驗測試儀是一臺性能良好的高精度信號源設備，為電力系統繼電保護測試提供了連續可調節的電流和電壓信號。多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統中的核心設備接口開放，可作為學生創新研究和開發平臺，提高了學生的創新思維與實踐能力，加強了學生分析問題和解決問題的能力。
3.科研平臺
多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統中的多功能微機保護實驗裝置其硬件平臺采用雙處理器結構，處理器采用80C196KC芯片，一塊CPU作為保護CPU，主要進行數據處理；另一塊CPU作為監控管理和通信CPU，用于人機界面接口與通信。兩塊CPU之間通過雙口RAM芯片（IDT7134）進行數據交換，方便實行二次程序開發。[7]教師和研究生可在裝置的硬件與軟件基礎上進行有關繼電保護的設計和研究，比如通過自主編寫、修改接口程序，完成保護相應功能并實時模擬電網短路故障時保護的動作情況。
四、結束語
創新能力培養是高等學校教育的核心內容，是培養創新人才的關鍵。電氣工程及其自動化專業電力方向引入多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統作為先進的教學手段，能把課堂上所學的復雜的、抽象的理論融入到教學中，完整、具體、直觀地仿真，有效地培養了學生的實驗動手能力，提高了學生綜合分析問題的能力和運用能力，不斷推動了教學實踐，讓學生通過仿真更全面地掌握了電力繼電保護知識，從而培養了學生的創新能力。多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統已逐漸成為電氣工程及其自動化專業教師和學生現代化的教學與科研手段。
參考文獻：
[1]周有慶，周成林，彭紅海，等.變電站綜合自動化數字物理仿真培訓系統[J].電力系統及其自動化學報，2010，（3）：113-117，122.
[2]王宇，陳鑄華.變電站微機繼電保護培訓系統的研制[J].湖南電力，2010，（1）：16-19，29.
[3]周有慶，邵霞，彭紅海.多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統[J].大眾用電，2004，（5）：23-24.
[4]張鎮.繼電保護及測控數字物理混合仿真培訓系統的應用[J].東北電力技術，2011，（3）：40-43.
[5]周有慶，等.TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統實驗指導書[Z].
