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摘要:随着电力系统的快速发展，电力运营市场化的不断推进，电网的结构和运行环境日益复杂，电网安全稳定问题日渐突出。继电保护是保证电力设备运行安全的关键元件，也是整个电网安全保障系统的“第一道防线”，其性能对整个电力系统的安全稳定运行有着重大影响。基于此，文章主要对智能变电站继电保护系统可靠性进行了简单的分析与研究，希望能够提高智能变电站继电保护系统的可靠性。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性
引言
电力系统是我国的支柱产业之一，随着电力技术的不断发展，电力系统得到了长足的发展，智能化电网系统逐渐成熟，电网系统的发展离不开智能化的电力设备。智能变电站继电保护系统采用了不同的跳闸方式，形成的典型设计结构为可靠性构造，这种可靠性针对继电保护的薄弱环节给予了系统的优化设计。因此，深入分析智能变电站继电保护系统的可靠性对推动电力事业的发展有着重要意义。
1智能变电站继电保护系统概述
1.1智能变电站基本概念
智能化变电站是在传统的变电系统的基础上发展出来的新型变电站。其在建设过程中采用的是数字化处理，如信息的采集、处理、输出等，利用数字化处理技术实现了通信的网络化，同时也可使电力设备具有智能化性能，可以实现自动化的运行，具有统一的通信模型。智能化变电站打破了传统变电站的缺点，为用户提供安全、高效、可持续的电力。
1.2智能变电站继电保护特点
智能变电站的出现对于智能电网的建设有着重要意义，引入智能变电站可以减少电力系统的运行成本。做为智能变电站中的关键环节，继电保护非常重要，不断引入新的技术和工艺，能够满足智能变电站的需求。但是，在智能变电站继电保护装置运行过程中，其灵活性较高，要调试的线路和设备也非常多，工程技术人员必须要熟练掌握继电保护装置的特点，要对其内部结构和原理进行了解，出现状况也要采用正确的调试方式，只有这样才能保证继电保护装置的正常运行，继电保护装置运行正常了，智能变电站才能正常运行。
2智能变电站继电保护系统的可靠性分析
2.1可靠性评估参数选择
可信赖的元件故障信息是系统可靠性评估的基础和前提。电网对一次和二次设备均有规范的定期检修和维护，对于可修复元件，在稳定的检修维护机制下，其寿命期内的故障率和修复率皆可视为常数，可根据大量和长期的统计信息获得。由于智能变电站中广泛使用的新型智能电子设备缺乏长期的故障统计信息，文章选取了某资料的数据如下：
表1保护元件可靠性数据
由表1可知，若所有元件的修复率
取365次/y，则可认为其故障和修复的分布皆满足指数分布，故可采用马尔科夫链模型对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析。本文选取长期稳态概率作为评估保护系统可靠性的指标。元件的稳态工作概率
和失效概率
可用下式进行计算：
，
此外，元件在系统中所处环节不同，其故障造成的系统失效状态也有所不同：对于处于信息传输环节的如EM、SW、Wire元件，在信息丢失时只会造成保护系统拒动而不会产生误动；而对处于数据的产生、判断、执行和授时环节的MU、IED、EU、PR、CB、TS元件，如发生故障，既可能造成系统误动也可能造成系统拒动。在分析过程中，将元件的失效模式细分为拒动和误动两种状态，且认为稳态误动概率和稳态拒动概率各占其总失效概率的一半。即：
根据以上分析，各元件的稳态概率如表2所示：
表2各元件稳态概率表
2.2可靠性框图法
2.3线路保护可靠性分析结果
为与传统线路保护相比较，假设传统线路保护需要的电缆数量为20根，则各种情形下线路保护的可靠性框图冗余线路保护可靠性分析结果如表3：
表3冗余线路保护稳态概率表
由表3可知，在智能变电站继电保护系统中，智能终端、交换机等新型电子设备的增加，并没有很好地提高继电保护系统的可靠性，反而有不同程度下降，直观上看，在各种组网采样模式下，“直采直跳”模式的线路保护可靠性最高，系统元件连接关系简单；在同一模式下，SV和GOOSE是否共网传输对系统可靠性影响很小。但在保护系统“四性”有保障的前提下，共网传输结构清晰明确、所需智能电子元件较少，经济上更可取。
结束语
总而言之，智能变电网的出现是我国电力事业发展的一大变革，继电保护系统作为智能变电站的重要运行装置，对其可靠性进行分析与研究，能够充分发挥继电保护系统的保护功能，提高智能电网的建设水平。相信随着我国对变电站继电保护系统可靠性的研究力度的不断增加，继电保护系统会越来越先进，从而为我国电力事业的智能化发展奠定基础。
参考文献:
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[2]钱世伟.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].山东工业技术,2016,(18):128.
[3]景琦.智能变电站继电保护可靠性评估[D].华北电力大学,2015.
论文作者:程澍
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/19
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 可靠性论文; 继电保护论文; 元件论文; 稳态论文; 《电力设备》2017年第28期论文;