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摘要：在科学技术不断复杂化的过程中，各种先进的技术也开始在社会的各个行业中得到了非常广泛的使用。在电力行业中，也积极地引入了很多先进的高科技技术。这些高科技技术的应用，也使得电力行业开始向智能化的方向发展。如今，智能电网已经投入运营。在电力系统实际的运行过程中，智能变电站的存在，就是为了保证智能电网能够安全、可靠地运行，而继电保护系统在保障电网稳定运行中有着极为重要的作用。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性
继电保护系统是维护变电设备正常运行的关键系统，尤其是智能变电站正常工作中，维护其设备安全运行的作用尤为突出。智能变电站的应用虽提高了工作效率，但一定程度上增加了设备运行风险。为此其继电保护系统的可靠性及其重要，工作人员必须做好继电保护系统的可靠性分析工作。
1继电保护系统的概念
在传统的概念中继电保护器是一种微处理结构，其是搭在了集反时限、定时限等功能于一体的继电保护。其主要功能是保障电力设备的稳定运行和运行安全，常用于变压器、发电机、电力分配系统保护。其利用的电力系统元件发生短路或故障时导致系统内电气量异常变化进行监测并执行继电保护动作，此外电气系统内其他因素的变化也可能触发继电保护，比如变压器油箱故障、油压增强等。通常在电力系统运行过程中，各项参数的正常值和故障致有较大差别，继电保护装置就是利用这些参数变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理。当异常情况发生后，测量部分发出异常信号，逻辑部分根据搭载算法发出对应指令，执行单元根据逻辑部分发出指令实现继电保护。
2智能变电站继电保护系统可靠性分析
2.1可靠性分析的计算方法
2.1.1计算角度
计算智能变电站继电保护系统可靠性的角度有两个：一是可靠度。从可靠度角度进行分析，即是在一定设备运行环境中、在某一运行时间段内，计算智能变电站继电保护系统完成自身某项功能所达到的实际概率。在智能变电站正常情况下继电保护系统的实际概率即为可靠度，以此衡量系统运行的可靠性。二是可用度。这一计算角度是当智能变电站继电保护系统发生故障后，其维护系统所起到的实际修复作用的可用度。
2.1.2计算方法
总体来说，智能变电站继电保护系统可靠性分析与计算方法主要有蒙特卡洛模拟法、可靠性框图法两种。分析与计算的前提是获得相应数据，确保分析的可行性。智能变电站的终端与合并单元采用组网方式，采用GOOSE双网跨接的方式实行保护、数据收集、指令传输等工作。同时，利用SV网可完成样本数据的传输。获得相应的数据后通过数字化组网方式，利用太网传输各装置的数据，利用GOOSE与SV两种接口组合的方式，输入相应的数据并回收系统输出的数据，对继电保护系统可靠性进行有效分析。而对于母线保护组网模式，则是将样本数据传到继电保护系统的各智能终端上，再使其传递到母差保护装置上，并利用GOOSE为其提供相应的信号。
2.2可靠性计算
2.2.1主变保护可靠性
主变保护、智能终端与合并单元采用组网方式，利用GOOSE网络采集开关量信息、并传输跳闸命令。同时，利用SV网络传递样本数据信息。对智能变电站的主变压器进行保护，会采用测控一体保护装置，提高整体可靠性，并为系统保护提供科学依据。在进行分析时多利用可靠性框图进行分析。
2.2.2线路保护与母联保护可靠性
在该项分析环节中，要明确线路保护组网设计方案。智能变电站会采用数字化线路保护装置，在此情况下获取装置的开关量与模拟量信息，是利用光线以太网通信获取的。样本采收的接口为SV接口，其跳闸与开关量的输入共用一个GOOSE接口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种数字化线路保护装置可满足两端的需求，实现与传统线路保护装置的联合运用，提高光纤的纵差保护功能。
2.2.3母线保护可靠性
母线保护装置模式下，每个智能终端都可提供开关闸的位置，同时可将开关的数量与相应的样本值通过GOOSE网络传递到相应的保护装置中。母线保护装置受其组网模式的影响，获取其网络信息时要联合保护与合并单元通过IEC61850-9-2协议。与主变保护相比，母线保护的可靠性更高。这是因为主变保护要连接35kV、110kV、220kV的断路器，由此增加了单元数目而降低了主变保护的可靠性。
3智能变电站继电保护系统可靠性保障措施
3.1合理配置元件保护
电力系统主要保护的元件包括线路、母线、变压器等。合理设置各元件保护，有利于提高继电保护系统的可靠性。（a）优化设计变压器保护配置，通过主保护和后备保护相配合，采用双套合并单元、智能终端、保护装置的冗余设计，使得继电保护系统安全可靠运行，减少故障问题的出现。（b）对于线路保护，可以根据线路的实际情况采用集中式和后备式等保护方法，减少线路运行故障，从而确保线路运行的稳定性。同时，智能变电站继电保护系统能够有效地监测线路保护装置的运行状态，提升整个线路的稳定运行水平。（c）对于母线元件，易采用环形网络结构的母差保护，相比于传统的母线保护，其可靠性、安全性大大提高。
3.2保障光纤链路完好
智能变电站使用光纤进行信号的传输，链路是否正常关系到继电保护系统能否可靠工作。在日常缺陷处理中，发现智能变电站相当一部分的缺陷是因为链路不通，而链路不通的原因又大部分是由光纤断掉造成的。这就要求，在设计智能变电站的二次回路时，敷设光纤的时候要留有备用芯。同时，在日常运维过程中，做好防小动物措施，防止光缆光纤被小动物咬断。在工作中，作业人员应该小心谨慎对待光纤，防止光纤因过度弯折而损坏。
3.3提升采样实时性和同步性
智能变电站信息交换采用的是网络传输，对采样的实时性和同步性要求较高。对于网络传输，大量数据进行交换，必然会出现延时问题，如：传输延时、交换机延时等。这就需要选用质量好、抗干扰能力强的交换机，保障网络的稳定性，实现实时采样。继电保护装置需要获取同步数据，才能正确作出判断。如果发生数据丢失，可能导致装置误动作。在同一个时间点获取电气量的幅值和相位，减少传输误差，实现同步数据的分析、比较，从而提高继电保护系统可靠性。
3.4及时做好异常问题的处理
在整个电力系统中，涉及到各种各样的电力设备和电子组成元件。不同的元件，出现故障时现象也不一样。这就需要明确电网正常状态与故障状态的区别，提升故障诊断水平，从而更好地诊断故障问题，也能够及时地做好应急处理工作，保证继电保护系统能够平稳地运行。在日常巡视巡查工作中，应及时做好缺陷记录，按严重程度安排检修计划，及时消除可能影响系统稳定运行的缺陷。同时，对于存在缺陷的插件或者装置，应及时安排升级或者更换，提高继电保护系统的可靠性，保障电网的稳定运行。
4结语
总而言之，在现代社会中，电力资源已经成为了不可缺少的重要资源。随着人们对于供电的要求越来越高，电力企业也开始面临着更大的挑战。在科学化技术广泛使用的背景下，智能变电站也开始在电力行业中发挥着非常重要的作用。而智能变电站继电保护系统的存在，也具有着非常重要的意义。只有不断地完善、改进智能变电站继电保护系统，才能够充分地提高继电保护的服务水平。
参考文献:
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[3]王思远,王颖超.提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施[J].农村电气化,2017(11):61.
论文作者:叶仁杰,张浩
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
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