（浙江恒力电力承装有限公司浙江杭州311300）
摘要：在智能化电网建设期间，要求电力企业应用数字化继电保护技术做好供配电设备的保护工作，以便确保电网的正常有序进行，降低故障发生率，提高人们用电的安全性和可靠性。文中对数字化变电站继电保护技术进行了分析。
关键词：数字化；变电站；继电保护；技术
1数字化继电保护技术特点
1.1传统、数字化继电保护的差异
传统继电保护装置的硬件是数据处理单元、开光量输入/输出回路、模拟量输入接口、通信接口等单元模块；而数字化继电保护系统主要有：微处理器以数字电路作为基础，并且核心单元四周都有不同的接口，这些接口可以传输数据，也可以实现功能拓展。从大体层面上分析，数字化保护装置采用电子互感器收集信息数据，这也是与传统继电保护装置最大的区别。从结构层面上分析，可以将整个继电保护装置组成单元划分为：开入、中央处理、光接收、出口、通信接口等单元。
1.2数字化继电保护装置接口实现
在数字化变电站当中，采用电力互感器收集信息，并通过中央处理器展开信息处理。所收集到的信息，可以采用互感器内部光纤采用数字信号传输方法传输到低压端中，再经过合并单元转化之后，输出正确格式的数据。相比传统继电保护的模拟输出，数字化继电保护可以通过合并单元进行光纤传输，减少数据转换、传输影响，优化A/D变换插件、低通滤波插件，大大提高了运行效率。
2数字化变电站应用继电保护技术的现状分析
目前数字化变电站，其在运行的过程中多使用了继电保护技术，以此来有效提高其继电保护的水平，促进其对于电能的保护。在数字化变电站使用的过程中，其对于电缆的需求量较小，且不需要对其运行的信息进行重复采集与处理，通过数字化的处理之后，其信息将会被有效地分散到各个保护的单元中去，进而实现其设备、母线的保护作用，并且可以有效实现设备的低压低频减载，提高其保护的能力水平。但是其在使用该项技术发挥保护作用时，其存在着较多的问题，例如TA保护问题。该问题主要是TA铁芯中的磁通出现了饱和，进而导致其密度，以及感应的电势之间呈现出正比的关系，在其铁芯负载阻抗逐渐变大时，基于同一电流，其二次回路的感应电势也就会相应的变大，其饱和情况，处于较为严重的情况下，将会导致运行中的一次电流转变为励磁电流之后其感应电流将会呈现为0，此时继电器运行中，经过的电流也就会出现0，使得继电器无法发挥保护作用。此外还存在励磁涌流问题，以及所用变保护出现拒动的问题。因此在电力系统运行中，数字化变电站使用的继电保护技术，其对于继电保护设备性能、硬件的扩展能力有着较高的要求，因此需要在使用过程中，选择适当的继电设备，充分发挥其保护作用。
3数字化变电站继电保护技术
3.1网络通信技术
该技术具有实时、同步的特点，主要包括虚拟局域网、交换式以太网两种技术，基本在变电站的二次系统网络层中进行应用。基于该技术的保护装置作用的有效发挥需要以太网交换机的GOOSE命令报文、SV采样报文的相关数据完全准确，数据可以同步传输至相应位置，数据延时时间短，以此才可以智能化的保护变电站各项装置。应用网络通信技术时需要工作人员构建同步对时系统，在数据传输过程中应用时间标签标记全部数据信息，使得数据在有效区分的前提下可以同步传递。以往应用常规手段对变电站进行保护期间，以太网为网络仲裁机制，具备随机性强的特点，各项电力数据传输质量容易受到多种因素影响，有着极大的不稳定性，但是基于该技术的新型以太网，具有交换式的特点，可以全双工、微网段的来传输数据，传输期间的稳定性获得极大提高，实时与非实时数据在传输中有着充足的服务资源，信息响应速度大大提高。同时在使用虚拟局域网时，基于交换技术可以将常规的局域网进行区段的划分，传输的信息可以在网络有效的控制下显著提高传输速度和质量。
3.2光纤传输技术
基于该项技术的数字化变电站继电保护需要使用光缆完成保护工作，材质为铜芯光纤电缆，应用光缆可以将各个设备有机联系起来，工作人员可以在线路回路检查中把握变电站运行质量。依托光纤传输技术进行变电站保护可以有效地避免外界电磁因素的干扰作用，与常规使用的电缆继电保护特点进行比较可知在电缆相互干扰方面的风险明显降低，信号传输能力和效果显著提高；通常变电站应用常规电缆期间，若为强降雨天气或者电缆的绝缘性能下降，会导致回路电缆有着较高风险发生直流接地情况，所以回路电缆使用光缆可以有效解决这一问题。
3.3应用非常规互感器
当前数字化变电站使用的互感器为电子式电流电压互感器，应用于变电站日常工作中可以对电压电流进行数字化的转化，若直接安装在一次设备的侧部，则可以进行直接转化，所以该种装置有着非常理想的抗干扰能力以及绝缘效果。该种互感器主要包括两种，其一为有源式互感器，其中依托法拉第电磁感应原理来进行电流控制，而电阻分压原理则用来调节电压，确保输出的电压信号为最小值，使用有源式互感器时需要在变电站二次设备侧旁来安装，并且需要在旁边安装电源转换器，以便转换电信号。其二为无源式互感器，电流与电压在控制时各自采用的原理分别为赛格耐克效应原理、磁光克尔效应原理等，不用再在变电站相应位置安装电源转换器，可以直接输出光信号。因此非常规互感器应用时，继电保护装置可以通过该元器件高质量的采用数据，便于工作人员准确把握当前的电压和电流值，并且该种互感器可以有效减少常规互感器铁芯剩磁导致的不良影响以及改善了常规互感器导致的二次开路和二次短路问题，使得互感器可以在安全的运行环境下高质量的运行，显著减少了各类运行风险问题，工作人员系统维护的难度显著降低，一旦发生任何电流、电压问题可以迅速的找到相关问题发生点，进行及时有效的处理和解决。
3.4通信协议
为IEC61850标准，应用之后可以实现电压、电流信息的共享以及设备的互操作，可以直接对间隔层保护装置、过程层数据进行交换，并且对以太网过程总线通信作以了重新的定义，使得SV报文模型以及相关数据的传输更加规范，应用以太网信息可以直接替代设备模拟信号。基于该种国际标准，工作人员可以通过监控装置直接对以太网通信情况进行有效的监控，使得各项保护装置能够在规范化的状态下来运行。以往对变电站进行继电保护时使用的标准为IEC-60870，该标准的规约为103，具有兼容性差，版本杂的特点，如果数字化变电站直接按照该标准工作会导致数字化系统无法与该标准良好兼容的问题，继电保护作用难以发挥，所以应用新型标准可以有效提高变电站设备保护质量，使得后续的变电站之间的广域保护通信工作可以顺利进行。新型标准在实际的数字化变电站继电保护应用时，构建了一个标准化的信息模型，各个继电保护设备可以在模型与通信协议良好配合的条件下获得设备运行所需要的数据，工作人员进行系统保护与检修的工作量以及维护难度可以在新协议标准下降低。
4结束语
综上所述，在电力行业不断发展背景下，网络化、数字化电力系统建设已经成为了必然趋势，在未来十年内，我国会进一步加强智能电网的建设工作。这就需要关注数字化变电站继电保护技术的研究工作，针对继电保护技术层面，需要不断加强该项技术的研究工作，针对现有问题提出解决策略，融入先进的辅助技术，从而提高继电器的保护性能。
参考文献：
[1]宫立咏，徐普，杨园秀.数字化变电站继电保护技术[J].环球市场，2017（23）：125-126.
[2]东春亮，牛敏敏.关于数字化变电站继电保护技术的分析与探讨[J].电子制作，2016（6X）：224-225.
[3]郑咏文.浅析数字化变电站的继电保护技术[J].电子世界，2016（8）：101.