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摘要：在我国电力行业当前的发展中，已经开始落实数字化变电站的建设工作，通过对IED技术的应用能够对变电站进行合理控制。基于对IED数据技术原理的研究和分析，本文探究了该技术在继电保护中的应用方式，保证变电站系统能够正常稳定运行。
关键词：变电站；IED数据技术；继电保护
引言
在变电站的运行过程中，当前已经开始应用电信号开展变电站数据收集和处理工作，通过对控制系统的应用实现对相关设备的高效精确控制。随着控制技术的发展和完善，当前已经开始广泛应用IED技术完成这一过程，保证整个系统都能够处于最佳运行状态下。
一、变电站IED数据技术的运行原理
IED数据系统中含有多种构件，将电网中的线缆数据信号进行检测和采集，由系统中的电子器件对信号进行处理，将处理后的信号输入到主控IED中。该项技术的具体运行原理如下：（1）信号获取过程。在电网的运行过程中，传感器不但会获取线缆的运行信号，收集到的信号中也会有大量杂波，为了提高信号获取精度，在传感器和信号转换装置之间会设置滤波设备，达到消除信号中杂波的目的[1]。（2）信号处理过程。在传感器获取的信号经过滤波处理后，该信号会被传输到A/D转换器中，将传感器获取的信号转变为能够为系统进行有效识别的信号。（3）信号整理过程。在IED系统的应用中，会建成一个主控IED，在A/D高速转换器进行信号转换后，将这些数据都输入到主控IED中，以对这些信号进行全面分析。当该系统能够与变电站中的控制开关进行连接时，则可以实现对相关开关的控制，进而实现对整个变电站系统的合理控制。
二、数字化变电站继电保护系统的运行模式
在数字化变电站的运行过程中，除了要对变电站中的突发状况进行断电处理，当前要求还能够对变电站系统中的故障隐患进行分析和查询，让工作人员能够对这些隐患进行处理。继电保护系统通过对各类继电保护开关的应用对故障区域进行断电处理，这些开关作为控制系统的终端，需要在接受到信号的情况下做出相应的动作。当前的继电保护系统运行方式有两种：（1）紧急事故处理。当变电站发生紧急事件时，传感器获取的信号必然会大幅改变，在IED技术的应用中，系统能够通过对这种信号的收集和处理，向控制开关发送信号，实现对整个变电站系统的有效控制[2]。（2）故障检测。在变电站的运行中，当系统中存在故障时，整个系统的运行参数也会发生一定变化，在IED技术的应用中，能够实现对信号的长期连续收集，由主控IED对系统获取的信号进行分析，结合对系统正常运行信号参数的比较，能够了解系统中存在的隐患，同时IED系统将变电站中存在的问题通过显示屏以及报警系统发出预警，让工作人员对存在的隐患进行排除。
三、变电站IED数据在继电保护中的应用方式
在IED数据技术的应用中，整个系统分为过程层、站控层和间隔层，这三个层级对应系统的不同内容，在具体的设计过程中，需要对不同层级的硬软件系统进行构建，让整个系统能够发挥应有作用。IED数据系统的具体应用方式如下：
（一）过程层应用
在IED技术当前的应用和研究中，过程层的内容包括IED检测设备和测量IED。对于IED检测设备来说，主要为各类信号检测和收集传感器，而智能变电站中含有多种运行设备和大量的线缆，所以在IED检测设备的设计和安装过程中，需要对变电站中易发生故障的设备和线缆进行全面分析，并在这些设备中设置传感器。本文在研究过程中将变电站分为两个系统，即设备系统和线缆系统，设备系统包括配电箱柜、变压器、基础设施等，这些设备中通产含有大量线缆，在传感器的设置中，需要设置针对线缆运行设备的传感器，包括电压、电流传感器，另外对于配电箱柜等设备来说，还需要设置温度传感器、烟雾传感器和光电传感器，在这些传感器的共同作用下，不但能够对线缆的运行状态进行分析，也能够第一时间发现系统中发生的突发性故障，由主控IED对控制开关进行控制，对故障区域进行断电和隔离。测量IED为与传感器直接相连的IED设备。
（二）站控层应用
站控层事实上就是变电站中的主控计算机，在变电站运行信号的处理和控制信号的发送时，都需要通过控制计算机对故障进行排除和对故障系统进行隔离，在站控层的设计中，硬件系统很容易设计，只需要将计算机接入到变电站的区域网中即可，难点和重点为软件系统设计。在IED系统当前的应用中，已经建成了站控层的软件系统，所以在系统的设计和建设中，依照当前的软件系统开发思路就可以对软件系统进行设计。当前的软件系统设计思路为，在数据处理过程中，先进行DSP初始化，完成该项工作内容后，应用在变电站中设置的传感器捕捉公网频率，获取的信号经过FFT运算，在运算完成后进行数据打包，将所有数据传输到主控IED中[3]。本文认为在继电保护系统的控制中，主控IED还需要对完成对数据的比较，当发现获取的数据超出安全运行参数时，IED系统会及时发出警报，保证整个系统的安全稳定运行。
（三）间隔层应用
间隔层包括的内容为系统中的主控IED、数据存储测量装置和电网数据的测量与分析系统等，可以发现在继电保护系统的运行中，间隔层可以说是整个系统的运行核心。在间隔层的运行中，最重要也是最核心的研究内容为间隔层的软件系统设计，软件系统的设计包括以下方面：（1）数据分析。数据分析是IED系统的最重要功能之一，本文提出的软件设计方法为，采用抽样检测的方式对数据进行分析，在这种方式的应用中，建成的软件系统会以定长的时间为单位，对求出在该时间段内的电网电流、电压、频率等参数，并且将该时间段内的参数作为下一段时间的比较参数，当发现参数变动幅度过大时，则可以确定系统中存在问题。（2）数据存储。在IED系统的运行中，也需要能够对变电站的历史运行数据进行存储，在软件系统的设计中，数据处理完成后需要对数据进行导出，当前已经开发出了多种这种程序，在系统建设中，应用这类数据导出程序就可完成相关操作，另外在本文的研究中，认为可以将获取的数据存储到计算机系统的数据库中。
（四）继电保护开关控制
在IED系统的运行过程中，能够对整个系统中的数据进行分析，而最终目的为通过对信号参数的分析和比较，发出继电保护开关的控制信号，让系统中的控制开关对故障区域进行断电和隔离。有主控IED能够对打包后的数据进行分析，所以在该系统的运行中，能够探究变电站系统中的各个子系统是否存在故障，另外在IED系统中包含与传感器直接连接的IED，所以IED系统也能够对故障发生区域进行定位。在主控IED分析出了系统中存在的问题后，将故障信号传递到计算机中，由计算机向继电保护开关发送信号，对故障进行隔离。
结论：综上所述，在变电站的继电保护系统设计中，应用IED数据能够实现对变电站运行数据的全面收集和分析，在该技术的具体应用中，需要对过程层、站控层和间隔层进行合理设计，设计内容包括硬件和软件，实现对变电站运行信号的收集、整理和分析。当主控IED发现系统中存在问题时，应用计算机发出继电保护开关的控制信号，实现对故障区域的隔离。
参考文献：
[1]袁浩，窦仁晖，刘思旭，樊陈，姜玉磊，徐歆.变电站智能电子设备版本管控系统设计方案[J].电力系统自动化，2018，42（24）：163-171.
[2]姜晨，纪礼君.浅谈变电站IED数据在继电保护中的应用[J].四川电力技术，2018，41（02）：76-81.
[3]褚大可，楼杏丹，包迅格，谢若承，张景明.基于大数据架构的变电站设备智能化巡检系统设计[J].制造业自动化，2018，40（08）：147-150.