0  前言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了數(shù)字化大時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域電力系統(tǒng)運(yùn)行中，數(shù)字化技術(shù)在變電站繼電保護(hù)中的應(yīng)用也在進(jìn)行不斷地改進(jìn)和發(fā)展。數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)的科技化和智能化，與傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)相比存在很大差異，其具有更好地環(huán)境適應(yīng)能力和自動(dòng)管理能力。但是由于數(shù)字化變電站處在不斷改造和發(fā)展過(guò)程中，為了能夠更好地適應(yīng)未來(lái)技術(shù)的需求，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)研究成為了備受關(guān)注問(wèn)題。下面針對(duì)數(shù)字化變電站的基本概念進(jìn)行闡述，對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)進(jìn)行分析，并提出了新型數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)。

1  數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是指將變電站全部以往的（包括信息的采集、輸入、編碼處理和輸出）模擬信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，同時(shí)，形成與其相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字化變電站主要包括以下幾個(gè)特征：**，數(shù)據(jù)采集和信息處理數(shù)字化；**，系統(tǒng)分層智能化；第三，信息交互網(wǎng)絡(luò)化；第四，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)銜接無(wú)縫化；第五，系統(tǒng)建模統(tǒng)一化；第六，信息共享集成化。數(shù)字化變電站主要有以下六個(gè)優(yōu)點(diǎn)：**，信息平臺(tái)實(shí)行全部的設(shè)備和功能統(tǒng)一共享,避免了設(shè)備多次重復(fù)使用的情況出現(xiàn)；**，測(cè)量精度高、無(wú)飽和、無(wú)CT二次開(kāi)路；第三，二次接線較為簡(jiǎn)單；第四，光纖替換了以前的電纜，使其具有優(yōu)越的電磁兼容性能；第五，信息傳輸通道能夠進(jìn)行自我檢驗(yàn)，可靠性被大大提高；第六，人工智能自動(dòng)化管理。

2  數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)

2.1  數(shù)字化變電站提高了繼電保護(hù)的運(yùn)行水平目前，一般采用IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站，由于其二次電纜較少，如果想要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備自投、母線保護(hù)和低壓低頻減載的功能，并不需要再重復(fù)投入設(shè)備和采集信息，只需數(shù)字化分散各個(gè)功能到相應(yīng)的間隔保護(hù)單元,就能基本上消除限制數(shù)字化變電站繼電保護(hù)運(yùn)行的要素，從而提高了繼電保護(hù)的運(yùn)行水平。

在處理裝置缺陷時(shí)，通常直接采用數(shù)字量的方法，因?yàn)檫@樣可以將電力系統(tǒng)中一次電氣量的信息真實(shí)準(zhǔn)確的反映出來(lái)，但是隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，諸多先進(jìn)的原理和算法涌現(xiàn)出來(lái)，用于系統(tǒng)裝置中可以使信息集成度和抗干擾能力更強(qiáng)，數(shù)字化的自檢功能能夠使裝置運(yùn)行更加安全、可靠和穩(wěn)定。并且，數(shù)字化變電站采用光纜替代傳統(tǒng)電纜，也使得變電站中所用設(shè)備元件數(shù)量降低。

2.2  數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)面臨的新挑戰(zhàn)

信息技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字化變電站的不斷改進(jìn)，為了提高繼電保護(hù)性能，充分應(yīng)對(duì)未來(lái)的技術(shù)需求，提高用電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)：

（1）要求繼電保護(hù)設(shè)備性能更高。對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)設(shè)備性能的考察，主要包括以下幾個(gè)方面：一是，能否實(shí)現(xiàn)電力狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；二是，保護(hù)系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)能力是否強(qiáng)大，強(qiáng)大的存儲(chǔ)性能可以有效記憶以往故障點(diǎn)，通過(guò)自檢能夠避免以往故障的再次出現(xiàn)，從而減少故障；三是，能否保持算法和技術(shù)的先進(jìn)性，提高系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確率；四是，在實(shí)現(xiàn)上述性能的前提下，能否保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

（2）要求系統(tǒng)軟硬件的擴(kuò)展能力更好。技術(shù)的提高同時(shí)也體現(xiàn)在產(chǎn)品的可擴(kuò)展性上，對(duì)于數(shù)字化技術(shù)而言，產(chǎn)品系統(tǒng)的擴(kuò)展能力是通常選擇考察的一個(gè)關(guān)鍵因素，繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)中對(duì)用電可靠性和安全性提供保障的關(guān)鍵點(diǎn)，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能否符合數(shù)字化變電站的要求尤為重要。

（3）要求繼電保護(hù)可靠性更佳。 可靠性不只是指系統(tǒng)軟件的可靠性，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)硬件的可靠性提出要求，主要包括系統(tǒng)中元件的性能不易受到溫度、電源波動(dòng)、使用年限等因素的影響，并且具有高效的自檢能力。

2.3  數(shù)字化變電站中新型繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.3.1 智能化繼電保護(hù)測(cè)試儀

目前，IEC—61850測(cè)試儀已經(jīng)成為一款普遍通用的繼電保護(hù)測(cè)試儀，但是隨著數(shù)字化變電站的發(fā)展，IEC—61850測(cè)試儀越來(lái)越不能滿(mǎn)足數(shù)字化變電站對(duì)繼電保護(hù)的要求，因此，智能化的繼電保護(hù)測(cè)試儀亟待進(jìn)行開(kāi)發(fā)研制，而在以往產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制出的DRT-802 測(cè)試儀是一款智能化繼電保護(hù)測(cè)試儀。該測(cè)試儀具有比IEC—61850測(cè)試儀更豐富的功能，包括：支持 IEC 61850-9-1/9-2、GOOSE 收發(fā)、開(kāi)入開(kāi)出及小信號(hào)模擬量輸出等，并且，DRT-802 測(cè)試儀能夠承載任意電壓等級(jí)的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置。

2.3.2 數(shù)字化變電站的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)

建設(shè)人工智能化電網(wǎng)，其對(duì)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的要**具有信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化和交互化的特性。但是，對(duì)我國(guó)目前正在使用的數(shù)字化變電站而言,其繼電保護(hù)技術(shù)并不成熟和完善，并且相較于數(shù)字化設(shè)備的發(fā)展還相差很遠(yuǎn)。為了解決這一問(wèn)題，可以將動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)字化變電站中,首先可以對(duì)數(shù)字化變電站中發(fā)生的故障和操作方法進(jìn)行模擬仿真,然后將模擬信號(hào)輸入到故障錄波設(shè)備、自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)、智能儀表等在內(nèi)的二次設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)記憶存儲(chǔ)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)設(shè)備可以通過(guò)信號(hào)傳輸進(jìn)行自檢，并實(shí)施線路的監(jiān)控與保護(hù)。從而提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性,對(duì)降低電網(wǎng)運(yùn)行事故的發(fā)生率具有重大意義。

3  總結(jié)

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建設(shè)智能化電網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代必不可少的一項(xiàng)工程建設(shè)，然而，數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)的改進(jìn)和完善是適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)的必然要求。由于目前我國(guó)正在使用的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)并不成熟，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以滿(mǎn)足數(shù)字化設(shè)備的發(fā)展，因此需要建立新型的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù),培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的繼電保護(hù)人才，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。