基于SVG技术的智能变电站继电保护分析装置设计

刘志刚，王志鹏，张海辉，李能俊，毛艺

国网青海西宁供电公司，青海 西宁810003

作者简介：刘志刚(1980—),男，工程师，主要研究方向为继电保护自动化，liuzhigang8624@163.com.

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摘要：变电站继电器发生故障时谐波电流较大，导致变电站输出功率不稳定，从而影响电力系统安全运行，为此设计了基于SVG技术的智能变电站继电保护分析装置。首先构建了该装置的站控单元、间隔单元、SVG单元和主变保护单元，在此基础上完成了智能变电站继电保护分析装置的设计；然后对该装置进行了实验验证。结果表明，该装置能够有效抑制谐波电流的产生，使变电站输出功率稳定在1.5 MW，有效提升了电力系统运行的稳定性和安全性。

关键词：SVG技术；智能变电站；继电保护分析装置；站控单元；间隔单元；主变保护单元

中图分类号：TM774   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2020)03-0061-05

随着智能电网技术的应用范围不断扩大，对智能电网的建设要求也越来越高。在智能电网的建设中，智能变电站是电网建设中重点建设的对象，也是智能电网建设中的关键节点［1］。智能变电站能够通过继电保护分析装置进行电能的分配、转移与传输，并且可以利用继电保护分析装置排查出变电站中的设备故障，避免设备故障波及范围的扩大，因此继电保护分析装置是智能变电站建设中的重要设备［2］。继电保护分析装置能够在不影响设备正常运转的情况下，对故障设备进行切除操作，因此其对电网系统正常运转具有重大意义。

现阶段，对变电站继电保护分析装置的研究取得了一定成果。文献［3］提出了一种基于SOC（片上系统）数据交互的智能变电站继电保护装置，利用ACP显卡接口带宽的特性，将ARM（微处理器）及存储器中的数据进行交互处理，据此对变电站电能进行调度，该方法能够有效控制智能调度变电站电力分配，但未考虑产生谐波电流的情况，电力系统易发生故障；文献［4］提出了一种基于微电子采集技术的继电保护装置，利用微电机采集模块采集电力系统各项数据并进行相关计算，据此优化电力系统的电能分配方案，该方法能够优化电能分配方案，但未考虑变电站容量大小问题，易发生电力超调现象。针对上述方法存在的问题，本文设计了基于SVG（static var generator，无功补偿）技术的智能变电站继电保护分析装置，并通过实验验证了该装置的有效性。

1基于SVG技术的智能变电站继电保护分析装置

基于SVG技术的智能变电站继电保护分析装置的构成包括站控单元、间隔单元、SVG单元、主变保护单元，下面分别对各个单元进行设计。

1.1站控单元设计

站控单元的配置包括状态监测模块、同步对时模块、网络分析记录仪、远动通信装置、操作员兼主机站，其中，状态监测模块负责进行智能告警的决策分析；同步对时模块负责进行同步采样；网络分析记录仪负责进行网络故障的分析记录；远动通信装置负责进行与主站的通信；操作员兼主机站负责进行程序化操作。站控单元的网络采用 SNTP、GOOSE 与MMS相结合的方式进行设计，网络结构是单星类型的以太网，网速可达100 Mbps。配置远动单套主机、电口交换机以及中心交换机实现站控单元的网络通讯。