摘要：本文基于智能變電站“三層兩網(wǎng)”數(shù)據(jù)共享平臺，提出一種110kV智能變電站全局式繼電保護配置方案。該方案對線路、變壓器、110kV母線等重要一次設(shè)備配置針對性的主保護，同時將全站后備保護系統(tǒng)集成，建立一種主保護與站域式后備保護間的配合策略，兼顧了后備保護的快速性和選擇性，為智能變電站繼電保護設(shè)計提供了新途徑。

    隨著我國電網(wǎng)建設(shè)和電力體制改革的不斷深化，智能變電站得到了快速發(fā)展。智能變電站采用IEC 6185。標準，將全站設(shè)備抽象為過程層、間隔層和站控層三部分。通常保護裝置集中于間隔層，針對具體裝置配置主保護和后備保護。該保護配置方案的基本框架與常規(guī)變電站一致，難以發(fā)揮智能變電站的數(shù)據(jù)共享優(yōu)勢，為此，變電站站域保護應(yīng)運而生。該保護實時監(jiān)測全站信息，經(jīng)專家系統(tǒng)分析后自主選擇最優(yōu)的運行方式和故障跳閘方案，但目前受技術(shù)條件限制，在110kV智能變電站復(fù)雜的運行環(huán)境中無法充分確保其滿足“四性”要求，現(xiàn)階段主要應(yīng)用于66kV以下電壓等級系統(tǒng)。本文結(jié)合繼電保護 “四性”要求，提出一種適用于110kV變電站的站域式后備保護配置方案。該方案中，設(shè)備主保護就地配置，采用直采直跳方式；后備保護統(tǒng)一配置，經(jīng)站控層專家系統(tǒng)綜合分析后，確定最優(yōu)故障跳閘方式。

    1 傳統(tǒng)智能變電站保護配置存在的不足
    現(xiàn)有智能變電站繼電保護配置方案基本沿用傳統(tǒng)變電站繼電保護配置的基本框架，保護配置圍繞單個設(shè)備展開，采用主保護與后備保護相結(jié)合的保護方式。主保護可快速、準確切除故障，但配置后備保護時往往難以兼顧選擇性和速斷性。對于線路，現(xiàn)有后備保護由本地電氣量構(gòu)成，在復(fù)雜電網(wǎng)特別是斷線環(huán)網(wǎng)中的定值和時間配合關(guān)系整定極為困難。對于母線，若未配置母差保護，一旦發(fā)生母線故障，就只能依靠變壓器后備保護切除，從而帶來至少0. 5 s的延時，給設(shè)備造成較大威脅。對于變壓器，為保證對內(nèi)部故障足夠的靈敏度，高壓側(cè)后備保護范圍往往要伸出變壓器低壓側(cè)，導(dǎo)致變壓器后備保護與下一級保護的動作延時相同，難以兼顧其低后備的選擇性與高后備的靈敏性。
    簡而言之，現(xiàn)有智能變電站保護體系沒有充分發(fā)揮三層兩網(wǎng)結(jié)構(gòu)下數(shù)據(jù)信息共享優(yōu)勢，無法體現(xiàn)出設(shè)備與電網(wǎng)運行方式間的互動性，沒有最大程度上完善繼電保護“四性”要求。

    2 基于站域式后備保護的保護配置框架
    利用三層兩網(wǎng)結(jié)構(gòu)，智能變電站不但可實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)共享，還可與其它網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級的系統(tǒng)間進行良好互動，為廣域后備保護的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
    對重要一次設(shè)備，配置獨立的主保護。保護裝置、合并單元、智能終端與被保護裝置就近配置安裝，采用直采直跳。主保護工作方式相對獨立，即使在站內(nèi)GOOSE網(wǎng)、SV網(wǎng)出現(xiàn)故障時，主保護仍能正確動作。
    站域后備保護建立在智能變電站三層兩網(wǎng)的基本框架之上。合并模塊間變電站內(nèi)設(shè)備信息通過SV網(wǎng)上傳至間隔層中站域信息采集裝置及站域后備保護專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)同時通過縱聯(lián)通道獲取與對端變電站連接線路數(shù)據(jù)信息，經(jīng)統(tǒng)一分析處理后，快速、可靠、準確定位故障信息，制定故障切除方案，并通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)完成后備保護跳閘。

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