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摘要：从本质上而言，继电保护设备在功能实现上属于一个比较统一的整体，不仅需要一次设备、二次设备的配合，并且还需要与保护装置之间进行协作运行，才能从根本上将整体性能进行发挥。其中，在智能变电站中继电保护设备一般采用的标准体系为IEC 61850体系，该体系实现了数据格式以数据之间的交换，但是部分技术细节比较却模糊，无法从根本上实现新技术的推广与开发。因此，智能变电站需要进一步优化信息系统的设计，在采取同步技术的设计原则中以智能保护控制信息交换为主要条件，在继电保护性能的同时，实现智能电网下变电站信息的发展。
关键词：智能变电站;继电保护;数据采样;信息交换
一、智能变电站继电保护的基本概述
在智能电网的发展中，智能变电站是极其重要的组成环节，是以完成信息的采集、保护、控制、测量为一体的主要模式，智能变电站的特征是对信息的综合应用，在根据电网实际发展需求中，能够实现电网自动控制、智能调节等综合运用。
其中，典型的智能变电站的设计图如图1 所示，传统的电磁式互感器被电子互感器所代替，在利用合并单元的基础上完成交流采样，实现开入采集以及开除跳闸的主要功能。[1]此外，数据的采样以及传输是独立与继电保护设备，但却依赖于外部的同步时钟源，这种模式下不仅能够在独立于继电保护设备的同时，并且也能够在同步的基础上实现数据之间的传输，使数据传输的方式以及数据继电保护设备的数据同步均对继电保护的故障识别产生重要作用。智能变电站相较于于传统变电站而言，在采集数据上的主要影响因素包括：采集值的网络传输规约、合并单元数据处理的基本方式、电子互感器与传统互感器的混合使用等。[2]
另外，在智能变电站中，采样数据外审引入的同步以及数据传输的基本问题需要增加IEC 61850标准，使其作为主要指导体系，在保证智能变电站有序发展的同时，也在一定程度上保证继电保护设备的主要动作行为。但是，从整体角度而言，智能变电站的相关标准体系比较多，但是大部分标准体系只是对智能变电站的局部问题进行引导，没有将智能变电站其它问题的矛盾与冲突进行解决，进而对智能变电站继电保护设备的数据采集以及信息交换有所影响。从2011年起，我国电力行业继电保护标准化技术委员会委托继电保护制造商起草相应的标准，并将智能变电站的信息范围进行分析与整理，进一步将信息系统的整体设计进行优化处理，从根本上规范智能变电站继电保护设备数据采集以及信息交换。[3]
二、智能变电站继电保护的信息分析
通过对DL/T860规范分析，变电站的信息流描述
从物理结构角度分析，变电站主要分为三个层次，分别是站控层、间隔层、过程层，其中每一个层次都需要相应的设备以及网络设备所构成。[4]在根据DL/T860的分析中，智能变电站的保护与控制信息按照传输协议主要分为四种类型，分别是SV、GOOSE、MMS以及时间同步信息。而图2中所列举的①、②、③、④、⑤、⑥均与继电系统有着密切联系，需要对信息交换做出规定。
在变电站内与继电保护有着联系的信息包括三种：其一是综合管理信息，主要是为变电站提供继电保护设备的运行信息;其二是采集信息，主要是为变电站的继电保护提供电流与电压;其三是控制信息，主要是为变电站的继电保护提供特定信息，对其进行辅助判断。
三、数据采样与信息交换标准所面临的主要问题
（一）对时与同步技术原则
在智能变电站中，很多保护设备与控制设备都需要采集多个交流量信息，这些信息都需要同步进行。此外，变电站中所出现的各类事故分析、监控等应用也需要统一时间断面的数据。所以，智能变电站合并单元、保护设备都需要坚持对时与同步技术原则。
智能变电站中，使用外部电子互感器以及合并单元对SV数据进行采集与转换，在数据采集、处理中不仅仅只靠保护装置完成，需要采用四种时钟源、互感器、合并单元、保护，作为一项比较复杂且系统的工程，在发展运行中没有统一的协调标准。此外，如果在智能变电站的继电保护中具有相关标准，但是其标并没有对主钟以及装置时间的跟限策略、主钟的切换进行说明，特别是对于合并单元的对时原则，采样周期的挑战、调整指南等均无任何细节说明。
（二）数据采集的双重化以及双AD配置原则
在智能变电站继电保护技术的规范要求下电子互感器的数据采集需要具备双重化以及双AD配置原则，但是现如今的继电保护系统中并没有相关说明对双重化数据的配置原则以及双AD的数据进行说明。
我国电网公司近几年对智能变电站的继电保护提出要求，使其采用点对点的方式，双重化保护的电压采样值需要来源与独立的合并单元，并且双重化配置的合并单元也需要与电子式的互感器进行相互对应。[5]但是，在采用AD取样的时候，一般会对保护装置进行考虑，对双AD装置的同时出错不予以考虑，在保护装置中。一路的AD是正常状态，但是另一路的AD则在异常情况下会引发保护误动，进而导致保护装置在双AD数据不一致的情况下无法进行准确告警，那么在如何判断双AD采集异常的时候没有标准答案。
（三）报文的范范文以及定值管理
IEC 61850虽然对报文进行定义，但是没有对其具体格式进行描述，因此在实际应用中会出现误差。比如，对数据的品质如何进行扩充，扩充的方式、扩充的距离等均需要进行细化，从根本上增强IEC61850标准的操作性。
在采用电子互感器之后，数据的采集、处理、合并单元的联络都会产生额外延时，并且不同厂家的设备延时指标不同。[6]此外，在采样值的网络传输、网络交换机的传输延迟中，继电保护、智能终端等设备在报文处理中的时间会对继电保护动作造成延误，并且这些延迟与网络的信息流量有着密切联系，因袭需要对采样值以及跳闸总的传输延时指标进行定义。
继电保护设备中的定值是继电保护装置中的主要参数，它不仅决定了继电保护的主要动作与特征，并且具有非常高的可靠性，如果出现错误，那么就会导致保护产生误动现象以及拒动现象，从而会影响电力系统的安全供电现象。
结语：
继电保护是电网运行中的主要组成部分，是智能变电站的设备之一，在科技的发展下，智能变电站的建设已经成为了当前电力行业发展的趋势，但是其信息交换以及数据采集问题对电力建设人员以及制造厂家造成困扰。针对于此，本文对智能变电站继电保护的信息以及数据采集、信息交换中可能出现的问题进行探究，旨在在同行人士提供参考意见。
参考文献：
[1]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012，05：1-4.
[2]李晓辉，李旭东，宋小舟.智能变电站继电保护数据采样和信息交换规范的研究[J].电气应用，2012，17：60-63.
[3]黄明辉，邵向潮，张弛，王海柱，李一泉，蔡泽祥.基于OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真[J].电力自动化设备，2013，05：144-149.
[4]茹立鹏，黄勇强.110kV智能变电站继电保护装置的实施及测试检验[J].自动化应用，2013，09：71-73.
[5]夏勇军，蔡勇，陈宏，陶骞，胡刚.110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J].湖北工业大学学报，2011，01：5-8.
[6]曾波.110kV智能变电站继电保护常见问题分析[J].通讯世界，2014，19：85-87.
关键词：智能变电站;继电保护;数据采样;信息交换
一、智能变电站继电保护的基本概述
在智能电网的发展中，智能变电站是极其重要的组成环节，是以完成信息的采集、保护、控制、测量为一体的主要模式，智能变电站的特征是对信息的综合应用，在根据电网实际发展需求中，能够实现电网自动控制、智能调节等综合运用。
其中，典型的智能变电站的设计图如图1 所示，传统的电磁式互感器被电子互感器所代替，在利用合并单元的基础上完成交流采样，实现开入采集以及开除跳闸的主要功能。[1]此外，数据的采样以及传输是独立与继电保护设备，但却依赖于外部的同步时钟源，这种模式下不仅能够在独立于继电保护设备的同时，并且也能够在同步的基础上实现数据之间的传输，使数据传输的方式以及数据继电保护设备的数据同步均对继电保护的故障识别产生重要作用。智能变电站相较于于传统变电站而言，在采集数据上的主要影响因素包括：采集值的网络传输规约、合并单元数据处理的基本方式、电子互感器与传统互感器的混合使用等。[2]
另外，在智能变电站中，采样数据外审引入的同步以及数据传输的基本问题需要增加IEC 61850标准，使其作为主要指导体系，在保证智能变电站有序发展的同时，也在一定程度上保证继电保护设备的主要动作行为。但是，从整体角度而言，智能变电站的相关标准体系比较多，但是大部分标准体系只是对智能变电站的局部问题进行引导，没有将智能变电站其它问题的矛盾与冲突进行解决，进而对智能变电站继电保护设备的数据采集以及信息交换有所影响。从2011年起，我国电力行业继电保护标准化技术委员会委托继电保护制造商起草相应的标准，并将智能变电站的信息范围进行分析与整理，进一步将信息系统的整体设计进行优化处理，从根本上规范智能变电站继电保护设备数据采集以及信息交换。[3]
二、智能变电站继电保护的信息分析
通过对DL/T860规范分析，变电站的信息流描述
从物理结构角度分析，变电站主要分为三个层次，分别是站控层、间隔层、过程层，其中每一个层次都需要相应的设备以及网络设备所构成。[4]在根据DL/T860的分析中，智能变电站的保护与控制信息按照传输协议主要分为四种类型，分别是SV、GOOSE、MMS以及时间同步信息。而图2中所列举的①、②、③、④、⑤、⑥均与继电系统有着密切联系，需要对信息交换做出规定。
在变电站内与继电保护有着联系的信息包括三种：其一是综合管理信息，主要是为变电站提供继电保护设备的运行信息;其二是采集信息，主要是为变电站的继电保护提供电流与电压;其三是控制信息，主要是为变电站的继电保护提供特定信息，对其进行辅助判断。
三、数据采样与信息交换标准所面临的主要问题
（一）对时与同步技术原则
在智能变电站中，很多保护设备与控制设备都需要采集多个交流量信息，这些信息都需要同步进行。此外，变电站中所出现的各类事故分析、监控等应用也需要统一时间断面的数据。所以，智能变电站合并单元、保护设备都需要坚持对时与同步技术原则。
智能变电站中，使用外部电子互感器以及合并单元对SV数据进行采集与转换，在数据采集、处理中不仅仅只靠保护装置完成，需要采用四种时钟源、互感器、合并单元、保护，作为一项比较复杂且系统的工程，在发展运行中没有统一的协调标准。此外，如果在智能变电站的继电保护中具有相关标准，但是其标并没有对主钟以及装置时间的跟限策略、主钟的切换进行说明，特别是对于合并单元的对时原则，采样周期的挑战、调整指南等均无任何细节说明。
（二）数据采集的双重化以及双AD配置原则
在智能变电站继电保护技术的规范要求下电子互感器的数据采集需要具备双重化以及双AD配置原则，但是现如今的继电保护系统中并没有相关说明对双重化数据的配置原则以及双AD的数据进行说明。
我国电网公司近几年对智能变电站的继电保护提出要求，使其采用点对点的方式，双重化保护的电压采样值需要来源与独立的合并单元，并且双重化配置的合并单元也需要与电子式的互感器进行相互对应。[5]但是，在采用AD取样的时候，一般会对保护装置进行考虑，对双AD装置的同时出错不予以考虑，在保护装置中。一路的AD是正常状态，但是另一路的AD则在异常情况下会引发保护误动，进而导致保护装置在双AD数据不一致的情况下无法进行准确告警，那么在如何判断双AD采集异常的时候没有标准答案。
（三）报文的范范文以及定值管理
IEC 61850虽然对报文进行定义，但是没有对其具体格式进行描述，因此在实际应用中会出现误差。比如，对数据的品质如何进行扩充，扩充的方式、扩充的距离等均需要进行细化，从根本上增强IEC61850标准的操作性。
在采用电子互感器之后，数据的采集、处理、合并单元的联络都会产生额外延时，并且不同厂家的设备延时指标不同。[6]此外，在采样值的网络传输、网络交换机的传输延迟中，继电保护、智能终端等设备在报文处理中的时间会对继电保护动作造成延误，并且这些延迟与网络的信息流量有着密切联系，因袭需要对采样值以及跳闸总的传输延时指标进行定义。
继电保护设备中的定值是继电保护装置中的主要参数，它不仅决定了继电保护的主要动作与特征，并且具有非常高的可靠性，如果出现错误，那么就会导致保护产生误动现象以及拒动现象，从而会影响电力系统的安全供电现象。
结语：
继电保护是电网运行中的主要组成部分，是智能变电站的设备之一，在科技的发展下，智能变电站的建设已经成为了当前电力行业发展的趋势，但是其信息交换以及数据采集问题对电力建设人员以及制造厂家造成困扰。针对于此，本文对智能变电站继电保护的信息以及数据采集、信息交换中可能出现的问题进行探究，旨在在同行人士提供参考意见。
参考文献：
[1]蔡泽祥，王海柱.智能变电站技术及其对继电保护的影响[J].机电工程技术，2012，05：1-4.
[2]李晓辉，李旭东，宋小舟.智能变电站继电保护数据采样和信息交换规范的研究[J].电气应用，2012，17：60-63.
[3]黄明辉，邵向潮，张弛，王海柱，李一泉，蔡泽祥.基于OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真[J].电力自动化设备，2013，05：144-149.
[4]茹立鹏，黄勇强.110kV智能变电站继电保护装置的实施及测试检验[J].自动化应用，2013，09：71-73.
[5]夏勇军，蔡勇，陈宏，陶骞，胡刚.110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J].湖北工业大学学报，2011，01：5-8.
[6]曾波.110kV智能变电站继电保护常见问题分析[J].通讯世界，2014，19：85-87.