智能变电站站域后备保护原理及实现技术研究

智能变电站站域后备保护原理及实现技术研究

摘要：智能变电站是当前电力体系的重要组成部分，其性能优良，是保证电力

输送稳定性和安全性的关键所在，但是其保护方式动作延迟现象严重，整定配合

难度大，连锁跳闸情况时有发生，影响到智能变电站性能的发挥。文章本着解决

此问题的角度，分析了职能变电站域后备保护原理，并在此基础上找到对应的技

术实现途径，希望由此引导智能变电站效能的切实发挥。

关键词：智能变电站；站域后备保护；实现技术

变电站的智能化发展，是电站发展的必然趋势，在更加智能化的设备和技术下，使得电

力信息采集，电力信息测量，电力信息控制，电力信息计量，电力信息监测等工作都可以自

动化进行，这对于促进变电站性能优化来讲，是至关重要的。由此探究智能变电站站域后备

保护原理以及实现技术问题，是很有必要的。

一、智能变电站站域后备保护的必要性

之所以倡导运用智能变电站站域后备保护技术，是因为传统变电站继电保护配置存在自

身的缺陷和不足，而通过智能变电站站域后备保护技术的方式，可以改变这样的困境：其一，远后备方式实现过程比较困难，很多时候都是以近后备和失灵保护的方式来处理的，并且变

压器中性点直接接地的变压器容量和台数。不确定的，难以保证系统零序阻抗的稳定性，一

旦出现电流保护配合困难的问题，此时的保护效益也就难以发挥出来；其二，中低压变电站

和高压变电站中的低电压等级母线在不配置单独母线差动保护的基础上，如果母线出现故障，此时变压器后备保护被切除，这对于各线路和变压器造成的设备负面影响是不可估量的。为

了规避传统变电站保护配置存在的问题，就采用智能变电站站域后备保护技术，以为智能变

电站的运行营造良好的环境和氛围。下图为智能变电站工作示意图。

二、智能变电站站域后备保护的原理探究

智能变电站采用一次设备和非常规互感器，使得数据采集，数据传输展现出数字化和网

络化的特点，甚至达成对应的信息共享目的，而这对于促进继电保护集中化配置而言，是很

有必要的。下面我们对于智能变电站站域后备保护的工作原理进行分析：电流差动原理应用

范围是不同的，在整个站域后备保护区域被划分为多个层次的时候，如果其中差动出现故障，而其他的三个区域处于稳状态，此时就不会发生变化。但是站域后备保护在四个差动中的效

能体现在：无视智能变电站站域后备保护区域的故障问题，无论是差动区出现电流差，还是

边界差动出现电流差，都能够保证稳定运行；变电站出现故障的时候，站内差动不会出现电

流差，边界差动区也不会出现，这可以作为内部故障的判定标准；在寻找差动区中的故障元

件的时候，也会存在差电流，正常元件是不可能出现的，这也可以作为故障元件判断的标准。

三、智能变电站站域后备保护的实现技术探究

明白智能变电站站域后备保护原理之后，就需要从技术实现的角度对于智能变电站站域

后备保护的运用问题进行探讨，具体来讲，在智能变电站站域后备保护技术融入的过程中，

需要注意以下几个方面的内容：

3.1智能变电站域后备保护硬件设备的选取

智能变电站域后备保护技术的运用需要在优秀的硬件设备平台上进行，这是智能变电站

站域后备保护技术发挥效能的前提和基础。对此，一般倡导在处理器架构方面，注重CPU与DSP之间的融合性，组成双处理器架构，保证智能变电站域后备保护技术的反馈效益发挥；

选择大容量的FLASH，DDR2-RAM，大容量FRAM存储器，这是保证数据信息存储工作和传输

工作顺利进行的关键点所在；在数据处理模块设置的时候，选择DSP，至于综合处理模块选

择的是FPGA，使用双扣RAM，由此保证数据接收和数据接收功能的达成。当然智能变电站

域后备保护硬件设备选取的过程中，还应该考量到设备成本的问题，保证硬件设备平台的采

购成本控制在合理的范围内，这也是硬件设备体系构建的重要出发点。

3.2智能变电站域后备保护软件环节的设计

智能变电站域后备保护软件环节，也是此次设计工作需要高度关注的内容。从软件总体

架构的角度来看，其主要涉及到：应用软件设计环节，操作系统设计环节，支持包设计环节

等内容。在此过程中需要注意的问题主要牵涉到以下内容：其一，在站域后备保护装置中，

保证硬件驱动程序与外部存储器，硬件寄存器，定时器之间的兼容性；其二，在软件设计的

时候，保证多任务操作系统介于软件和硬件之上，一般上层是应用软件，效能在于实现程序

访问接口的连接；多任务操作系统的作用在于，保证任务管理，内存管理处于合理的调动过

程中，并在此基础上建立文件系统，由此形成对应的智能变电站站域后备保护装置信息模型；其三，在进行软件设置的过程中，要实现电力运行管理人员与系统设计人员之间的交流和沟通，保证切实的依照软件系统的需求进行创建，这是保证智能变电站站域后备保护技术效能

发挥的关键所在。

3.3智能变电站域后备保护技术团队的构建

智能变电站域后备保护技术的贯彻执行还是需要专业素质的人才来开展，这就要求在智

能变电站域后备保护技术贯彻执行的时候，高度重视智能变电站域后备保护技术团队的构建。笔者认为在此方面需要关注如下几个方面的内容：其一，注重在职智能变电站运行管理人员

的专业化培训，使得其弄清楚后备保护技术的工作原理，积极参加到各种实践技术操作中去，由此实现管理人员技术素质的不断提升；其二，依照当前智能变电站域后备保护技术的操作

经验，实现智能变电站域后备保护技术规范和标准的制定，保证智能变电站管理人员能够依

照对应的行为规范来操作。

结束语

综上所述，智能变电站站域后备保护工作运行原理从理论上验证了保护配置技术的有效性，在将这种配置保护技术纳入到实际智能变电站运行过程中，自身的运用经验得以不断积累，运用素质也会朝着更高的方向发展和进步。尤其在智能变电站配置保护技术越来越多样

化的背景下，站域后备保护技术的优势会得到更大的展现，届时其能够在智能变电站运行管

理中发挥的作用就更加大。

参考文献

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