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摘要：为了提高我国智能变电站的保护装置的运行稳定性和环境适应能力，并降低变电站的运行成本，引入了即插即用就地化保护装置。本文简要的分析了即插即用就地化保护的装置、即插即用就地化保护硬件及软件系统以及即插即用就地化保护子系统配置中主变保护、线路保护、母差保护子系统设计的方案。
关键词：即插即用;就地化保护;整体方案
引言：近年来，随着电网系统的智能化，传统变电站逐渐向智能化转型，智能变电站在迅速发展起来的过程中，面临着一些技术性问题。智能变电站在性能的稳定、保护速动性、系统可靠性上较低，二次“虚回路”无法直观显示，从而给回路的设计和配置增加了工作难度。经国网组织设计了即插即用就地化保护系统。
1.即插即用就地化保护的装置
即插即用就地化保护装置是一种就地化的二次装置，根据国家有关标准IEC61850进行开发、设计的，具有高防护、一体化、抗电磁干扰性强的能力，能够满足无防护的情况就地保护的需求。即插即用就地化保护装置往往直接连接开关场或是一次设备集成安装保护装置。即插即用就地化保护装置具有散热性能良好、航空插头、小型化等优点，安装模式由传统的屏保安装转为就地户外安装模式，标准化连接器的使用减少了操作时误碰、错误接线的事故发生的概率[1]。即插即用就地化保护的装置通常安装在变电站的间隔层，一般情况下使用预制航插硬进行连接，可以与变电站的通讯子信息设备进行通信。即插即用就地化保护装置以CPU1、CPU2、GOOSE、管理、交流、开入、开出几个模块组成，采用的是双核处理器，往往使用常规标准的互感器输入。即插即用就地化保护装置具有不依赖于外接系统、设备，与传统的保护系统相比较起来，系统的稳定性并未有所降低。利用智能化变电站的数据共享，对于开入、开出电缆的设置进行简化，提高装置的防护等级。二次设备的使用种类减少，对于同种类型的设备通用化，具有可替代性，保护输入输出的可靠性等特点。即插即用就地化保护装置可以满足数字化变电站的基本需要，并且具有面向通用化对象的变电站事件功能。即插即用就地化保护理念，一般是强调将外部设备接入到变电系统中，不需要人工进行干预，系统会对其自动识别，因此在多项领域中得到广泛的应用。
2.即插即用就地化保护硬件及软件系统
为了确保即插即用就地化保护装置能稳定的运行，在多种适用于多种自然环境，且在电磁场环境较为复杂的能够保证系统的安全性、运行的持久度。即插即用就地化保护装置使用了IP防护、智能化管理单元、航空插头、低耗能的热设计技术、EMC[2]。IP防护的端口衔接使用的是高IP防护的航空插头，密封件使用的则是具有防腐性的户外材料，LED装置只做部分部灌胶处理。即插即用就地化保护装置是一体化成型的，外壳做了密封设置，防护级别可达IP67级。热设计根据应力-强度模型、并按照无防护的户外运行标准进行的设计的，依照国家制定的有关标准，统计记录各区域的温度值。EMC是根据GIS隔离开关的分和试验，依照ECVT，并做了VFTO的测试，再进行设计的。装置的接口标准是依据端子定义标准进行设计的，一般使用的是航空插座、电缆，进行快速、可靠的插接，接口的密封按照防尘、防水标准进行，使用特殊的密封工艺进行处理，不同厂商的装置可进行互换。为避免出现误接线、误碰情况的出现，使用不同的色带设计，以达到减少工作量的目的。即插即用就地化保护装置在取消液晶屏显示后，站控层设置了智能管理单元，采用了人机交互模式，同时实现集中化配置的功能。设备维护及维修完全采用一键式操作，使得设备运行更为便捷。
3.即插即用就地化保护子系统配置
3.1主变保护
由于变压器在各端口开出的模拟量、开出量多，对于集中式变压器进行保护，就很难对就地化保护装置的安装的地点进行选择，所以考虑用配置变压器对子机进行保护。与此同时，不仅规避掉了长电线缆所带来的风险，也一定程度上方便了有关人员对于设备的检测和维修。可以使用无主式环网方式、主后分体环网方式、有主式环网方式对于分布电压进行保护。无主式环网方式中，在变压器不同侧配有相同的分布式子机。分布式子机从其他的侧子机处共享数据，并就地记录模拟量、开关量的数据，进行保护时跳一侧开关，并给每个子机都设置主后一体保护的功能。主后分体环网方式在变压器的低、中、高的每一侧都设置后备分布式子机，利用环网将模拟量发送给差动保护子机，并对每一个各子机的每一侧的模拟量、开关量进行记录。每一侧的保护子机都是按照独立运行保护逻辑进行工作，后备保护进行时，跳到对应侧，电缆跳闸，如跳至其他侧，则相对应的子机重复跳闸的动作。差动保护子机向每一侧的子机发出指令。有主式环网方式，变压器的低、中、高侧的每一侧都配备相同的分布式子机，子机运行就记录下跳闸端的功能，不运行时保护逻辑。主机利用环网接收子机的模拟量、开入量，子机缆出现跳闸时，是由于子机向其发出了指令。有主式环网方式中对于就地变压器的保护，主机根据环网接收的逻辑模式收集并对数据进行采样，以及对于开关量的记录。引入HSR网络，有效实现跨间隔保护的实施。
3.2线路保护
线路保护往往配置完整的主后备保护功能，2套保护系统保护功能各自分开，通过模拟电缆进行采样，利用GOOSE网络接收其他保护装置、控制设备的信号，如联锁、闭锁的重合闸关的信号由电缆对断路位置信息进行接收[3]。即插即用就地化保护近期使用SV+GOOSE共网与MMS独立分开的方式进行，而远期使用的是SV、GOOSE、MMS三网融合。每次线路回路都是依据双重配置方式进行的，并且能及时反映各种障碍，由具备选相功能的全线化的速动线路对其进行保护。本间间隔数据的获得由站域、其他保护系统、控制设备协助完成，并对本间间隔设备进行有效控制。本间间隔相关的一次设备与二次设备通过每回线路根据间隔配备间的单独的测控装置来实现，本间间隔安装于就地控制柜内。
3.3母差保护
母线保护往往采用积木式设计原理，一般为基础保护和多个扩展保护系统组成，基础保护一般是以星形与环形的方式进行拓扑连接的。即插即用就地化保护装置的母线保护设计通常是按照互感器的连接方式进行的。基础保护与扩展保护一般情况下可以灵活的接入电压模拟量或者是电流模拟量，通常具有SV、GOOSE过层共口输出功能，母线的电压是按照一定的间隔接入的，通过GOOSE网络传送的方式进行联锁、闭锁信息的传输。即插即用就地化保护装置中母线保护的方向一般使用的是环形网络的有主模式的母线保护方式和星形网络的有主模式的母线保护方式。星形网络的有主模式的母线保护方式，通過主站、间隔单元共同完成，一般使用的是对点直联，主机的点对点口借助点对点光纤与各子机连接。环形网络的有主模式的母线保护方式，子机借助串联的环形通信网络接收通过间隔单元传递的信息，并向其他间隔传输收集、记录的信息，而主机由环形网络对以上信息的处理对母线进行保护。进行比对后，虽然环形网络的有主模式的母线保护方式也适用于就地化保护安装，但相关技术还不够成熟，目前为止仍然以。星形网络的有主模式的母线保护方式为主。
结论：综上所述，虽然即插即用就地化保护装置的研发有了诸多的成果，但在变电站的运营生产中大面积投入使用还需要一段时间，也面临着较多的挑战。即插即用就地化保护装置的安装上承受的VFTO高过于传统的保护模式，为了克服这方面影响，要继续开展研究。即插即用就地化保护系统在未来应用面将更广泛。
参考文献：
[1]刘兴勇，吕昕昕，卢卓群.智能变电站即插即用就地化保护应用研究[J].科技风，2018（17）：182+191.
[2]邹高凯，王涛，陈士刚.就地化保护更换式检修检验管理体系构建[J].中国电业，2020（05）：90-91.
[3]康毅.就地化保护虚回路即插即用方案[J].电力设备管理，2020（05）：35-36+39.
关键词：即插即用;就地化保护;整体方案
引言：近年来，随着电网系统的智能化，传统变电站逐渐向智能化转型，智能变电站在迅速发展起来的过程中，面临着一些技术性问题。智能变电站在性能的稳定、保护速动性、系统可靠性上较低，二次“虚回路”无法直观显示，从而给回路的设计和配置增加了工作难度。经国网组织设计了即插即用就地化保护系统。
1.即插即用就地化保护的装置
即插即用就地化保护装置是一种就地化的二次装置，根据国家有关标准IEC61850进行开发、设计的，具有高防护、一体化、抗电磁干扰性强的能力，能够满足无防护的情况就地保护的需求。即插即用就地化保护装置往往直接连接开关场或是一次设备集成安装保护装置。即插即用就地化保护装置具有散热性能良好、航空插头、小型化等优点，安装模式由传统的屏保安装转为就地户外安装模式，标准化连接器的使用减少了操作时误碰、错误接线的事故发生的概率[1]。即插即用就地化保护的装置通常安装在变电站的间隔层，一般情况下使用预制航插硬进行连接，可以与变电站的通讯子信息设备进行通信。即插即用就地化保护装置以CPU1、CPU2、GOOSE、管理、交流、开入、开出几个模块组成，采用的是双核处理器，往往使用常规标准的互感器输入。即插即用就地化保护装置具有不依赖于外接系统、设备，与传统的保护系统相比较起来，系统的稳定性并未有所降低。利用智能化变电站的数据共享，对于开入、开出电缆的设置进行简化，提高装置的防护等级。二次设备的使用种类减少，对于同种类型的设备通用化，具有可替代性，保护输入输出的可靠性等特点。即插即用就地化保护装置可以满足数字化变电站的基本需要，并且具有面向通用化对象的变电站事件功能。即插即用就地化保护理念，一般是强调将外部设备接入到变电系统中，不需要人工进行干预，系统会对其自动识别，因此在多项领域中得到广泛的应用。
2.即插即用就地化保护硬件及软件系统
为了确保即插即用就地化保护装置能稳定的运行，在多种适用于多种自然环境，且在电磁场环境较为复杂的能够保证系统的安全性、运行的持久度。即插即用就地化保护装置使用了IP防护、智能化管理单元、航空插头、低耗能的热设计技术、EMC[2]。IP防护的端口衔接使用的是高IP防护的航空插头，密封件使用的则是具有防腐性的户外材料，LED装置只做部分部灌胶处理。即插即用就地化保护装置是一体化成型的，外壳做了密封设置，防护级别可达IP67级。热设计根据应力-强度模型、并按照无防护的户外运行标准进行的设计的，依照国家制定的有关标准，统计记录各区域的温度值。EMC是根据GIS隔离开关的分和试验，依照ECVT，并做了VFTO的测试，再进行设计的。装置的接口标准是依据端子定义标准进行设计的，一般使用的是航空插座、电缆，进行快速、可靠的插接，接口的密封按照防尘、防水标准进行，使用特殊的密封工艺进行处理，不同厂商的装置可进行互换。为避免出现误接线、误碰情况的出现，使用不同的色带设计，以达到减少工作量的目的。即插即用就地化保护装置在取消液晶屏显示后，站控层设置了智能管理单元，采用了人机交互模式，同时实现集中化配置的功能。设备维护及维修完全采用一键式操作，使得设备运行更为便捷。
3.即插即用就地化保护子系统配置
3.1主变保护
由于变压器在各端口开出的模拟量、开出量多，对于集中式变压器进行保护，就很难对就地化保护装置的安装的地点进行选择，所以考虑用配置变压器对子机进行保护。与此同时，不仅规避掉了长电线缆所带来的风险，也一定程度上方便了有关人员对于设备的检测和维修。可以使用无主式环网方式、主后分体环网方式、有主式环网方式对于分布电压进行保护。无主式环网方式中，在变压器不同侧配有相同的分布式子机。分布式子机从其他的侧子机处共享数据，并就地记录模拟量、开关量的数据，进行保护时跳一侧开关，并给每个子机都设置主后一体保护的功能。主后分体环网方式在变压器的低、中、高的每一侧都设置后备分布式子机，利用环网将模拟量发送给差动保护子机，并对每一个各子机的每一侧的模拟量、开关量进行记录。每一侧的保护子机都是按照独立运行保护逻辑进行工作，后备保护进行时，跳到对应侧，电缆跳闸，如跳至其他侧，则相对应的子机重复跳闸的动作。差动保护子机向每一侧的子机发出指令。有主式环网方式，变压器的低、中、高侧的每一侧都配备相同的分布式子机，子机运行就记录下跳闸端的功能，不运行时保护逻辑。主机利用环网接收子机的模拟量、开入量，子机缆出现跳闸时，是由于子机向其发出了指令。有主式环网方式中对于就地变压器的保护，主机根据环网接收的逻辑模式收集并对数据进行采样，以及对于开关量的记录。引入HSR网络，有效实现跨间隔保护的实施。
3.2线路保护
线路保护往往配置完整的主后备保护功能，2套保护系统保护功能各自分开，通过模拟电缆进行采样，利用GOOSE网络接收其他保护装置、控制设备的信号，如联锁、闭锁的重合闸关的信号由电缆对断路位置信息进行接收[3]。即插即用就地化保护近期使用SV+GOOSE共网与MMS独立分开的方式进行，而远期使用的是SV、GOOSE、MMS三网融合。每次线路回路都是依据双重配置方式进行的，并且能及时反映各种障碍，由具备选相功能的全线化的速动线路对其进行保护。本间间隔数据的获得由站域、其他保护系统、控制设备协助完成，并对本间间隔设备进行有效控制。本间间隔相关的一次设备与二次设备通过每回线路根据间隔配备间的单独的测控装置来实现，本间间隔安装于就地控制柜内。
3.3母差保护
母线保护往往采用积木式设计原理，一般为基础保护和多个扩展保护系统组成，基础保护一般是以星形与环形的方式进行拓扑连接的。即插即用就地化保护装置的母线保护设计通常是按照互感器的连接方式进行的。基础保护与扩展保护一般情况下可以灵活的接入电压模拟量或者是电流模拟量，通常具有SV、GOOSE过层共口输出功能，母线的电压是按照一定的间隔接入的，通过GOOSE网络传送的方式进行联锁、闭锁信息的传输。即插即用就地化保护装置中母线保护的方向一般使用的是环形网络的有主模式的母线保护方式和星形网络的有主模式的母线保护方式。星形网络的有主模式的母线保护方式，通過主站、间隔单元共同完成，一般使用的是对点直联，主机的点对点口借助点对点光纤与各子机连接。环形网络的有主模式的母线保护方式，子机借助串联的环形通信网络接收通过间隔单元传递的信息，并向其他间隔传输收集、记录的信息，而主机由环形网络对以上信息的处理对母线进行保护。进行比对后，虽然环形网络的有主模式的母线保护方式也适用于就地化保护安装，但相关技术还不够成熟，目前为止仍然以。星形网络的有主模式的母线保护方式为主。
结论：综上所述，虽然即插即用就地化保护装置的研发有了诸多的成果，但在变电站的运营生产中大面积投入使用还需要一段时间，也面临着较多的挑战。即插即用就地化保护装置的安装上承受的VFTO高过于传统的保护模式，为了克服这方面影响，要继续开展研究。即插即用就地化保护系统在未来应用面将更广泛。
参考文献：
[1]刘兴勇，吕昕昕，卢卓群.智能变电站即插即用就地化保护应用研究[J].科技风，2018（17）：182+191.
[2]邹高凯，王涛，陈士刚.就地化保护更换式检修检验管理体系构建[J].中国电业，2020（05）：90-91.
[3]康毅.就地化保护虚回路即插即用方案[J].电力设备管理，2020（05）：35-36+39.