近年來(lái)，為加快建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行靈活、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、各電壓等級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，四川省電力公司捕捉*新科技**成果，在成都試點(diǎn)建設(shè)數(shù)字化變電站、建設(shè)具有自愈和兼容特征的智能化配網(wǎng)、大力推行智能電表，繼續(xù)改造電網(wǎng)設(shè)備，提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平，為成都經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的電力保障。
為了應(yīng)對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用需求，與數(shù)字化變電站相配套的繼電保護(hù)技術(shù)也需要進(jìn)行深入研究。
一、數(shù)字化變電站
數(shù)字化變電站就是使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程由過(guò)去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并建立與之相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。
2010 年 9 月，國(guó)家電網(wǎng)公司首座智能變電站——四川北川永昌 110 千伏智能變電站投運(yùn)。該站位于四川綿陽(yáng)市北川縣新城，投資近 4000 萬(wàn)元，采用智能變壓器、智能 GIS 等智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了變電站自動(dòng)控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、智能調(diào)節(jié)等功能，徹底解決了傳統(tǒng)變電站二次信號(hào)易受干擾的技術(shù)難題，具有信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用功能互動(dòng)化的智能特征。該站采用緊湊布局，節(jié)約占地近 200 平方米，施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)土石完全自身平衡，采用高效環(huán)保保溫技術(shù)和節(jié)能綠色燈具，為資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的智能電網(wǎng)建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。
二、繼電保護(hù)技術(shù)
變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：1、線路保護(hù)，一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時(shí)電流速斷保護(hù)，三段為過(guò)電流保護(hù)。2、母聯(lián)保護(hù)，需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。3、主變保護(hù)，主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)。
隨著繼電保護(hù)裝置的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求包括快速性、可靠性、選擇性和靈敏性。
1、數(shù)字化變電站提高了繼電保護(hù)的運(yùn)行水平
數(shù)字化變電站的主要標(biāo)志是采用數(shù)字化電氣測(cè)量系統(tǒng)采集電流、電壓等電氣量，實(shí)現(xiàn)了一、二次系統(tǒng)在電氣上的有效隔離，增大了電氣量的動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍并提高了測(cè)量精度，從而為實(shí)現(xiàn)常規(guī)變電站裝置冗余向信息冗余的轉(zhuǎn)變以及信息集成化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
2、數(shù)字化變電站對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)
更高的繼電保護(hù)性能。具體到電力繼電保護(hù)設(shè)備來(lái)說(shuō)，包括：電力狀態(tài)參數(shù)的快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)；系統(tǒng)很強(qiáng)的存儲(chǔ)力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)；先進(jìn)、優(yōu)化的自動(dòng)控制、算法和技術(shù)；在滿足當(dāng)前繼電保護(hù)功能和性能需求的條件下，以更低的整體系統(tǒng)成本實(shí)現(xiàn)。
更好的系統(tǒng)軟硬件的擴(kuò)展能力。產(chǎn)品方案的可擴(kuò)展性是當(dāng)前很多嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品方案選型的一個(gè)重要考慮點(diǎn)，對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)尤其如此。特別是隨著變電站通信網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)的系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61850 的逐步導(dǎo)入和推廣，對(duì)當(dāng)前所采用的硬件平臺(tái)的性能可擴(kuò)展性提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
更高的可靠性?？煽啃猿讼到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)化和調(diào)試外，體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強(qiáng)，可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。
3、新型繼保技術(shù)在數(shù)字化變電站的應(yīng)用
（1）智能變電站繼電保護(hù)測(cè)試儀
許繼研制 DRT-802 測(cè)試儀是在積累數(shù)字化變電站產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，精心為數(shù)字化變電站打造的一款繼電保護(hù)測(cè)試儀。該測(cè)試儀功能豐富，支持 IEC 61850-9-1/9-2、GOOSE 收發(fā)、開(kāi)入開(kāi)出及小信號(hào)模擬量輸出，能夠滿足數(shù)字化變電站任意電壓等級(jí)繼電保護(hù)裝置的測(cè)試需要。
（2）全數(shù)字化變電站動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)
數(shù)字化變電站具有信息化、數(shù)字化、互動(dòng)化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。目前國(guó)內(nèi)在運(yùn)多座不同模式數(shù)字化變電站 , 其繼電保護(hù)等二次設(shè)備性能尚無(wú)有效檢測(cè)手段，無(wú)法滿足全數(shù)字化變電站數(shù)字化設(shè)備的檢驗(yàn)和監(jiān)測(cè)要求。
山西省電力公司 2008 年開(kāi)展的“全數(shù)字化變電站動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究”項(xiàng)目，研究了數(shù)字化變電站通訊組網(wǎng)方式及電子式互感器工作原理，完成了全數(shù)字化變電站動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了仿真系統(tǒng)及故障錄波器軟件開(kāi)發(fā)界面的人性化操作，進(jìn)行了線路保護(hù)、變壓器保護(hù)及母線保護(hù)的技術(shù)性能檢測(cè)，成功研發(fā)出一套數(shù)字化變電站閉環(huán)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。
該技術(shù)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字變電站運(yùn)行方式、操作演習(xí)及事故狀態(tài)的仿真模擬，為數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)設(shè)備、智能儀表、故障錄波設(shè)備等智能二次設(shè)備提供仿真模擬信號(hào)源；實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的各種電壓等級(jí)的線路、變壓器、母線等保護(hù)和綜合測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)閉環(huán)測(cè)試，檢驗(yàn)設(shè)備技術(shù)性能，為智能電網(wǎng)建設(shè)的設(shè)備選型、性能研究提供了重要的技術(shù)支持平臺(tái)。意義重大。
（3）智能開(kāi)關(guān)與非常規(guī)互感器技術(shù)
采用低功率、數(shù)字化的新型互感器代替常規(guī)的 PT 和CT，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號(hào)，利用高速以太網(wǎng)構(gòu)成數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)?；谖C(jī)、電力電子技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)，保護(hù)和控制命令可以通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌嗦菲鞑僮鳈C(jī)構(gòu)的數(shù)字化接口。
2009 年，資陽(yáng) 35 千伏石湍變電站升級(jí)改造工程主要是對(duì)該站的二次保護(hù)系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)等電器設(shè)備進(jìn)行更新改造。該站的繼電保護(hù)裝置均用南瑞繼電保護(hù)裝置，是目前*先進(jìn)的保護(hù)裝置，此次改造大大地提高了對(duì)該區(qū)域供電的可靠性和安全性。為了節(jié)省停電時(shí)間和確保石湍變電站的設(shè)備安全運(yùn)行，公司經(jīng)過(guò)周密的前期準(zhǔn)備，對(duì)石湍鎮(zhèn)變電站實(shí)施全站停電，以便縮短施工進(jìn)度。整個(gè)升級(jí)改造工程于 2009 年 12 月 8 日**竣工。
結(jié)語(yǔ)
目前，我國(guó)決心打造具有網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，四川省電力公司將在 2010 至 2012 年期間，加大電網(wǎng)建設(shè)投入實(shí)施 “堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)工程”，通過(guò)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)工程”建設(shè)，在成都試點(diǎn)建設(shè)數(shù)字化變電站、建設(shè)具有自愈和兼容特征的智能化配網(wǎng)、大力推行智能電表，繼續(xù)改造電網(wǎng)設(shè)備，提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平，為整個(gè)四川經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的電力保障。
