【摘要】文章结合笔者多年实际工程经验，首先介绍了数字化变电站及其在我国的发展情况，然后针对数字化变电站的继电保护技术进行了分析，对数字化变电站继电保护技术的发展提出了相关看法。
变电站在电力系统中，是输电和配电的集结点，是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。云南电网公司不失时机地捕捉最新科技创新成果，于2006 年1 月15 日在曲靖供电局翠峰变电站正式拉开了变电站自动化技术向全数字化变电站技术迈进的第二次技术革命的帷幕。为了应对未来技术发展、应用需求、先进性、经济性、继承性，数字化变电站的继电保护技术还需要进行深入研究。
1 数字化变电站
数字化变电站就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。
数字化变电站的主要优点有六个方面：一是各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入。二是测量精度高、无饱和、无CT 二次开路。三是二次接线简单。四是光纤取代电缆，电磁兼容性能优越。五是信息传输通道都可自检，可靠性高。六是管理自动化。数字化变电站的主要特点也是六个方面： 一是变电站传输和处理的信息全数字化。二是过程层设备智能化。三是统一的信息模型：数据模型、功能模型。四是统一的通信协议：数据无缝交换。五是高质量信息：可靠性、完整性、实时性。六是各种设备和功能共享统一的信息平台。在我国数字化变电站的建设过程中，云南省电力公司一直走在全国前列。110 千伏吴家营数字化变电站是云南电网公司第一个新建数字化程度最高的变电站， 是首个完全基于IEC61850 标准及IEC60044-8 标准建设的数字化变电站， 变电站的自动化系统按照站控层、间隔层和过程层进行划分，各层次内部及层次之间采用高速网络通信，全站采用GOOSE 网的方式实现各开关的跳合闸、信息的传输等，是GOOSE 网第一次在云南电网的应用，并首次使用了双网双冗余光纤通道，大大提高了信息传输的可靠性。该项目在数字化变电站标准体系研究及变电站工程示范中取得了多项自主设计、系统集成等方面创新性成果，研究成果处于国内领先水平。
2 变电站继电保护技术
变电站继电保护装置的应用包括：① 线路保护，一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二_______段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。② 母联保护，需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③ 主变保护，主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护。随着继电保护装置的飞速发展，电力系统对继电保护装置有了越来越严格的要求。而电力系统对继电保护装置的基本要求主要包括快速性、可靠性、选择性和灵敏性。
2．1 数字化变电站提高了继电保护的运行水平[1]
如果采用基于IEC 61850 标准的数字化变电站技术，由于二次电缆少，在不增加硬件设备、不重复采集交流信息的前提下，将相应功能分散到各间隔保护单元中，实现了网络化母线保护、网络化备自投和网络化低频低压减载功能，可以基本消除以上限制继电保护运行水平继续提高的瓶颈。而对于装置缺陷，由于直接采用数字量，能真实反映系统一次电气量信息，装置可采用更先进的原理算法，其集成度可以更高，抗干扰能力大大增强，再加上在线监测、在线检修自动化，装置运行也将更加稳定。
此外，在数字化变电站中，由于用光缆代替铜缆，大幅度减少了系统中元件的数量；数字化保护的网络化配置不但在系统层面，而且在元件层面实现了真正的冗余；另外数字化保护系统和元件都具备自检和监视功能，这些改变使得保护的可靠性进一步提高。
2.2 数字化变电站对继电保护技术提出了新的挑战
目前，继电保护装置的微机化趋势充分利用了先进的半导体处理器技术：高速的运算能力、完善的存贮能力和各种优化算法，同时采用大规模集成电路和成熟的数据采集、模数转换、数字滤波和抗干扰等技术，因而系统响应速度、可靠性方面均有显著的提升。然而，数字化变电站的不断发展，对继电保护技术提出了新的挑战：更高的继电保护性能。具体到电力继电保护设备来说，包括：电力状态参数的快速准确监测；系统很强的存储力能更好地实现故障分量保护；先进、优化的自动控制、算法和技术，如自适应、状态预测、模糊控制及人工智能、神经网络等，确保更高的运行准确率；在满足当前继电保护功能和性能需求的条件下，以更低的整体系统成本(包括软硬件成本和开发成本)实现。更好的系统软硬件的扩展能力。产品方案的可扩展性是当前很多嵌入式系统产品方案选型的一个重要考虑点，对于继电保护系统来说尤其如此。
更高的可靠性。可靠性除了系统软件设计的优化和调试外，体现在数字元件的特性不易受温度变化(宽的工作温度范围)、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
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