摘要：继电保护技术在实际应用，已经取得了良好的效果，从信号传输、信息共享以及自动化水平等放慢进行分析，智能变电站的建设与应用具有更大的优势。需要从智能变电站实际应用中进行优化分析。在对智能变电站继电保护技术的分析中，需要了解其保护特征，争取提高其实施的安全性、实时性、稳定性等方面功能，来确保变电站运行效果可以满足供电需求。
关键词：智能变电站；继电保护；数字化
一、智能变电站继电保护结构分析
1.1“三层两网”构架
与传统变电站继电保护不同，智能变电站主要是利用过程网络为中心，将IEC61850作为通信标准，则按照功能分析构架可以分为三层，即站控层、间隔层以及过程层，并且没两层之间会构成站控层网络与过程层网络。其中，站控层主要负责传输整定值召唤、修改以及录波文件的传送等；过程层主要负责传输采样值、跳闸、开关状态量以及闭锁等信号，对定时性与可靠性具有严格的要求，关系着变电站各项功能是否能够正常运行。
1.2数据帧传输机制
传统变电站继电保护设置有负责采样以及命令信号通道，由通道固定延时以及装置处理速率构成传输延时，保护效果相对固定。而智能变电站的继电保护，主要是利用以太网数据帧的形式来完成传输采样值、获取开关状态量以及下达跳闸值指令等，整个过程以交换机以及光纤作为介质，并由过程层网络来完成通信。由此可以确定，智能变电站继电保护对工程层网络有着较高的依赖性。
1.3IEC61850标准体系
IEC61850为智能变电站继电保护网络以及通信设计必须要遵循的原则，在设计继电保护系统构架时，往往一个实体设备中会包含多个逻辑设备，并且由基本单元来实现逻辑节点的划分，如跳闸回路、保护算法以及采样值处理等节点。对于通信协议，主要就是通信服务类型以及性能要求等来映射特定通信协议，例如如SV/GOOSE通信，为保证实时性传输层与网络层协议映射为空。
二、现阶段智能变电站继电保护技术的缺陷
我国智能电网建设起步较晚，目前还处于刚刚起步阶段，无论是技术还是设备都存在不成熟的地方，特别是当前智能变电站继电保护技术还存在一些缺陷，这对智能变电站的建设和发展带来了一定的制约影响。下面对当前智能变电站继电保护技术缺陷进行具体分析，以便于针对各种缺陷来采取有效的措施加以改进。
2.1智能化水平低
当前我国智能化变电站多是通过对原变电站进行改建和扩建而建成投产的，在实际运行过程中需要使用到的设备数量较多，而且设备资源消耗量较大，这在无形中会导致变电站智能化水平降低，无法达到智能变电站建设时的要求。各种设备之间都有着智能化连接端口，但由于设备及连接线多是由不同厂家生产的，这就导致设备运行过程中，端口和连接线之间存在不兼容的问题，影响智能变电站运行的安全，而且对设备和连线之间不兼容现象进行检查也存在一定的难度。
2.2设备接口连线不合理
当前变电站中存在众多的耗能设备，而且设备存在许多接口终端。但在实际设备运行过程中，同一段间隔的SV设备采样和GOOSE设备之间的接口连线都需要在不同设备之间进行，这就导致设备接口终端需要增加，这对操作人员的实际操作带来了诸多的不便利。
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2.3电磁设备受环境影响较大
当前电子式互感器在智能化变电站的诸多零件中都开始广泛应用，这就导致这些电磁设备在实际应用过程中极易受到环境因素的影响，使电磁设备测量准确存在一定的偏差，影响测量数据的可靠性。这对电磁继电保护设备在应用过程中的稳定性和可靠性带来了较大的影响，智能变电站运行时不确定因素增加。同时当前变电站中所使用的一些电气设备，在实际生产过程中并不建议使用新型的电磁式继电保护设备，这样可以有效地提高继电保护设备的可靠性。部分就地安装的变电站使用设备，由于受制于技术的人们显示器，一些技术端口还无法用到，这些大量的端口存在不仅会对工作人员实际连线带来困难，而且还会造成技术资源的浪费时间，与智能电网节能和环保的要求不相符。
三、智能变电站继电保护设计优化要点
3.1安全性优化
智能变电站的继电保护是在IEC61850的标准之下运行的，其统一性即使优点也是缺点。统一的标准也就意味这是处在完全透明的网络环境之中，这也就表明在整个继电保护系统运行中会面临更多的来自网络上的恶意攻击，对整个变电站的信息安全造成威胁。鉴于IEC61850的表针体系中对于安全没有明显的界定，往往需要使用者在进行操作中时要做好对于系统安全的分析，以实现变电站继电保护的优化。
3.2可靠性优化
目前的智能变电站已经实现了数字化的建设，在继电保护中会涉及到许多的电子设备，随着这些电子设备的不断加入，在保证变电站运行的稳定性上又提出了新的要求。在选择电子设备的同时，要根据实际情况的需要来进行合理的设计。最大的降低外界环境的影响，针对电子设备容易受到外界的干扰的特性来看，我们要采用应用性能稳定的光缆，并且要及时的对系统进行故障的检修，对于不合理的运行部分要及时进行保护。
3.3实时性优化
实时性是智能变电站继电保护的重要特点，在保护结构设计时，经常会受到合并器链路传播时延、交换机交换时延等因素限制，对变电站数字化互感器传输效果造成影响，使得传输误差超出允许范围。就运行实际情况来看，合并器排队与交换机转发是造成数字式互感器采样值传输抖动的主要原因。合并器在完成采集器传输的数据信息后，一般会存在一个排队处理的过程，并且在接受采集器通信的阶段也会产生额外等待时间。
3.4同步性优化
智能变电站继电保护数字化建设，在正常运营工程中，经常会遇到数据同步性问题，即合并单元所输出的数据采样信号中存在时间信息，这样以消除电气量相位与幅值上存在的误差，就必须要对继电保护设备进行优化，使其可以在相同时间点来获得相应的数据信息。如果丢失同步信号，最终采集到的数据势必会存在一定的误差。因此在对此方面进行优化设计时，应做好过流与过压保护，此保护原理比较简单，保护动作行为仅对输入信号幅值正确性有要求，对同步信号的要求比较小，这样即便在保护动作中丢失同步信号，也不会对保护动作产生太大的影响。
四、结语
智能变电站作为智能电网建设中非常重要的一个环节，而在当前智能变电站中，继电保护技术作为其中最为核心的技术，需要通过对继电保护技术进行合理优化，有效地保证设备和人员的安全，确保智能变电站安全、可靠的运行，推动我国智能电网的快速发展。
参考文献：
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[3]王婷.智能变电站相关继电保护技术应用探究[J].中国科技纵横，2014（21）：181.
论文作者:王赛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
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