探讨目前电力系统中智能变电站继电保护技术

3.0 闻远设计 2025-03-23 105 4 15.5KB 3 页 5光币

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　　一、智能变电站继电保护架构体系

　　与传统变电站相比，智能变电站继电保护采用过程层网络为中心的架构，以 IEC　61850 为

其通信标准，主要包括以下几方面。

　　 1.1　 “ ”智能变电站继电保护三层两网架构智能变电站按照功能在逻辑上划分为三层，分别

为站控层、间隔层和过程层，两两之间分别构成站控层网络与过程层网络，如图 1所示

　　对继电保护而言，站控层网络传输整定值召唤、修改、录波文件传送等，而过程层网络传

输采样值、开关状态量、跳闸、闭锁等信号，实时性与可靠性备受考验，是智能变电站继电保

护关注的重要性能。

　　 1.2　IEC　61850 标准体系

　　 IEC　61850 标准是智能变电站继电保护网络与通信遵循的规则。在模型上，以传统继电保

护装置功能为单位划分逻辑设备，一个实体设备可包含多个逻辑设备，以基本功能单元划分逻

辑节点，如跳闸回路、保护算法、采样值处理等节点；在通信协议上，IEC61850 按照通信服

务的类型及性能要求映射特定通信协议，如 SV/GOOSE 通信为保证实时性传输层与网络层协

议映射为空；在数据上，IEC61850 详细

　　划分继电保护基本数据类，覆盖现有的继电保护使用数据，并提供了扩展数据类的方法。

　　 1.3　基于数据帧传输的运行机制

　　传统变电站继电保护装置有专门采样和命令信号通道，传输延时由装置处理速率与通道固

定时延构成，相对固定。而智能变电站继电保护的采样值传输、开关状态量获取、跳闸指令下

达等通过以太网数据帧形式，以交换机及光纤为介质，由过程层网络执行通信，如图 2所示。

“ ”因此，智能变电站继电保护运行高度依赖过程层网络，网络性能构成对继电保护四性的约

束，过程层网络规划设计及调度策略尤其重要。

　　 1.4　模块化的保护功能组织形态

　　区别于传统变电站以装置为中心的继电保护组织形态，由于过程层网络实现跨间隔跨专业

“”“信息共享，智能变电站继电保护以保护功能模块化为理念的灵活组态形式，集中或者分

”散的保护实现形式不依赖于装置而是取决于保护需求与网络性能。继电保护模块化灵活组态

意味着保护功能可以存在于具备条件的保护装置中，互为热备用。

　　 1.5　高精度全网统一的网络同步对时系统

　　传统变电站继电保护采用 IRIG-B 码或者光纤方式对时同步。而智能变电站网络化运行模

式下，IRIG-B 码或者光纤直连方式不能满足继电保护应用需求，因为：（1）两种传统对时方

式需要专门的传输通道，与智能变电站网络化共享信息与资源的发展趋势相悖；（2）IRIG-B

码对时同步是单向放射性对时系统，可靠性不足，易受链路

　　状态影响。智能变电站继电保护需要高精度全网统一网络对时方式，一方面既能充分发挥

网络对时方式灵活的特点，另一方面又能利用通信网络冗余高可靠性与实时监测的优势。

　　二、智能变电站技术对继电保护的数据信息及保护原理的影响

　　站在继电保护数据信息链条的视角，与传统的变电站自动化技术相比，智能变电站技术给

继电保护带来的影响主要体现在以下三个方面：

　　 2.1　电子式互感器取代电磁式互感器，继电保护的源数据性质发生变化

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摘要：

探讨目前电力系统中智能变电站继电保护技术　　一、智能变电站继电保护架构体系　　与传统变电站相比，智能变电站继电保护采用过程层网络为中心的架构，以IEC　61850为其通信标准，主要包括以下几方面。　　1.1　“”智能变电站继电保护三层两网架构智能变电站按照功能在逻辑上划分为三层，分别为站控层、间隔层和过程层，两两之间分别构成站控层网络与过程层网络，如图1所示　　对继电保护而言，站控层网络传输整定值召唤、修改、录波文件传送等，而过程层网络传输采样值、开关状态量、跳闸、闭锁等信号，实时性与可靠性备受考验，是智能变电站继电保护关注的重要性能。　　1.2　IEC　61850标准体系　　IEC　6185...

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