摘要：近年来，随着经济的快速发展，用电量不断增加，对供电系统的可靠性提出了更高的要求，智能变电站是目前电力发展的主要方向，继电保护又是整个智能变电站的核心装置，变电站继电保护系统的可靠运行，对整个电网而言有着十分重要的意义与作用，也正因如此，做好智能变电站的继电保护工作俨然已经成为确保电力系统安全、可靠供电的重要前提条件。笔者就如何提高智能变电站继电保护系统的可靠性进行粗浅的探讨并加以举例。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
引言
继电保护作为变电站电力系统的关键防护装置，在保证供电质量、避免故障的扩大化等方面都起到了非常重要的作用，智能变电站继电保护的安全可靠运行对智能变电站的安全稳定运行具有重要意义。继电保护装置的可靠性不达标，则极易加速电网系统的失效过程，甚至崩溃，导致大面积、长时间的停电。电力系统网络越来越复杂，智能化水平越来越高，研究智能变电站继电保护的可靠性，对保障电网安全具有重要意义。
1 智能变电站继电保护的特点
1.1 信息采集数字化
智能变电站与传统变电站的主要区别，在于电压和电流信息的采集实现了数字化，利用光学互感器对电力系统的运行状况进行监测，并且实现信息数据的采集。针对智能变电站一次设备的运行信息进行采集和汇总，并且在一次设备和二次设备之间形成较大的电气隔离，有利于实现大范围的信息采集，提高信息的真实性和准确性。
1.2 信息应用集成化
与传统的变电站相比，智能变电站使用统一的标准，因此可以消除以往由于继电保护系统与建模之间存在的差异而导致信息采集结果不准确的问题，利用继电保护装置可以实现信息的集成化处理，使得不同子系统之间的信息都存在密切的联系，从而有效的促进信息资源的传递与共享。
1.3 信息传递网络化
在智能变电站系统中，运用继电保护装置可以实现信息的快速传递，从而建立一个完整的通信网络系统，便可以解决传统变电站信息网络重复使用同一个接口的弊端，减少变电站中使用的二次回路数量，也可以显著的增强系统的稳定性与可靠性。
1.4 系统结构完整化
智能变电站机电保护系统克服了传统保护装置体积大且分散的弊端，形成了一个完整的、紧凑的系统，将各个子系统的结构和体积进行优化，节约空间的同时，提高了系统运行的效率，尤其是中低压智能变电站使用的继电保护系统的结构都十分精巧，可以直接与开关柜连接。
2 提高智能变电站继电保护可靠性的措施
2.1增强外部二次回路保护，定时检修。近年来，基本上发生误动都是由保护装置外部原因所引起的，因为保护装置不稳定的性能引发的误动是很少发生的。这说明当前继电保护使用的CPU芯片性能相对十分稳定，所以我们在检验工作时，应将更多的注意力转到对继电保护设备实行状态检修上。
2.2正规通讯规约管理，减少中间相关转换环节。随着综合自动化技术的进步，对我们来说这是一个全新的范畴。综合自动化系统仍处于发展阶段，各厂家都各自的通讯规约，而且直流系统、电度表等都需要与监控系统通讯，都有各自的规约，致使维护工作做起来十分困难。当出现通讯问题，只有厂家人员才能处理，须几个相关厂家一起到场才行。这样将降低安全设备的可靠性，增加维护成本。所以，一旦统一电力系统通讯规约，并且规范通讯规约的管理制度，势必提高继电保护可靠性，实现电网安全稳定运行。
2.3重视数据备份，减少故障处理时间。目前，硬盘损坏是一大难题。一旦硬盘丢失全部的数据，则全部体统需要重新安装，其工作的量是非常大的。要是没有备份数据，一个中等的电站重新装系统大约需要20天，其造成的损失没发估算。因此，维护人员必需对全部监控体系进行硬盘备份，一旦硬盘破坏，只要采用备份就可以减少处理故障的时间。
2.4 推广继电保护网络化经营，削减管理费用。电力系统自动化水平越来越高，并且光纤投入使用使得自动化的可靠性也越来越高，但是在继电保护远程管理这方面的应用还没开辟。若是核查、监控维护运行状态、变动定值、采取信号、检修继电保护状态，均能够采用网络化经营，那么事故的机率将大大降低，而且管理费用也将大大下降。
2.5加强对继电保护装置的验收工作，并制定相应的运行操作规程，在设备投运后，列出系统运行要点。及时将校验报告书、竣工图纸等技术资料报送管辖单位及运行操作班。
2.6强化安全意识，提高继电保护专业。人员的责任心及发现各种技术问题、运行维护、处理故障的能力。针对出现的事故制定出有效提高继电保护装置可靠性的措施。加强定期检查螺丝、芯片、压板、端子排、插头等连接件的紧固性。
3继电保护可靠性配置方案
3.1工程实例
某200kV智能变电站包括了200kV/ 110kV/35kV主变压器2台。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，220kV和110kV部分则采用了双母双分段接线方式，为GIS设备；35kV为单母线分段接线。变电站自动化系统采用了“三层两网”的网络结构，各IED设备之间信息交互采用的是IEC61850标准中的MMS和GOOSE技术。
该变电站智能化改造期间，包括信息一体化平台、继电保护应用、一次设备智能化、智能巡视、辅助设备智能化、绿色能源这六大部分。该变电站220kV、110kV及主变压器电气量保护（包括断路器失灵保护及重合闸功能）全部采用了双重化配置，所有220kV断路器失灵判别功能在220kV母差保护中实现。另外，主变压器非电量保护仍按照单套配置，并放置在户外智能终端柜中，母联（分段）断路器充电过电流保护也是按照传统单套配置。
3.2过程层设备配置
该变电站在智能化改造期间，在220kV线路中新加设了一套线路保护、线路电压合并单元、GOOSE交换机，共同组成了线路智能组件柜。同时，还新加设了第二套线路保护、两套断路器及母线电压接口装置、一套智能数据录波及分析装置。
在110kV 线路隔离开关与原常规电流互感器之间，则新安装了一组光学电子式互感器、两个户外智能组件柜以及两套线路保护。在35kV线路侧，新加设了一次高压组合电器、电抗器保护测控装置、在线监测装置。
3.3继电保护配置
该变电站各元件及线路的继电保护配置。
（1）220kV主变压器两套电气量保护采用的是PST—1200U，非电量保护则采用的是PST—1210。220kV线路保护是两套保护CSC—103A和PCS—931GM，两套断路器保护CSC—121 A和PCS—921，两套母差保护为PCS—915和BP—2C。
（2）100kV线路是两套保护，为PSL—603U和PCS—931GM；母联（分段）断路器保护为PCS—923G，母差保护为BP—2C
（3）220kV及以上保护均采用的是常规采样，网络跳闸方式。35kV保护仍采用的是常规采样、常规跳闸方式。
（4）过程层采用了智能终端，按照保护双重化配置，与对应的保护装置均采用的是同一厂家的设备。220kV系统两套智能终端采用JFZ—600和PCS—222B。110kV系统两套智能终端采用PSIU—601和PCS—222B。
（5）220kV线路、110kV线路、主变压器220kV侧和110kV侧均配置三相电压互感器，母线也配置了三相电压互感器，线路、主变压器保护用的电压直接取自于三相电压互感器。在220kV母差保护屏上有一个电压并列切换开关，母线电压互感器运行时，投入“正常”位置，当一组母线电压互感器退出运行时，根据情况人工切至“强制正母”或“强制副母”位置。在该变电站中，没有配置电压切换与并列装置。
3.4网络架构设计
（1）220kV的GOOSE网络架构
220kV的GOOSE网络总体结构为单星形网，双重化的两套保护分别接入2个独立的GOOSE网。GOOSE交换机按出线、主变压器、母线等间隔配置，同一串的第1、2套保护分别配置2台交换机，2套保护GOOSE网相互独立；而断路器保护、智能终端以及测控端的2个GOOSE口，则分别被接到同一串的2个间隔交换机中，并利用装置原有的双GOOSE口进行配置，而不需要再另外搭配GOOSE口。除母差保护外，所有间隔之间没有保护GOOSE联系，当任意一台交换机发生故障时，也不会对其它间隔的正常运行带来影响。
（2）110kV的GOOSE网络架构
110kV的 GOOSE交换机，则按照出线、主变压器、母线、母联（分段）等多间隔配置。其中，第1套线路保护装置按照每4台接入1台交换机配置，而第2套线路保护则按照每6台接人1套交换机配置。母联（分段）保护按照单套配置，2个GOOSE口分别被接到2套网络的间隔交换机当中，并直接利用装置原有的双GOOSE口配置，而不需要另外配置GOOSE口。
220kV、110kV开关测控装置按照单套进行配置，并分别接入GOOSE 的A网。其中，间隔层、过程层设备及GOOSE网络，以及站控层中的保信子站、录波子站由继电保护人员专业负责管理。而站控层设备、网络报文记录分析仪及MMS网络等，则由自动化人员专业负责管理。设备故障及缺陷问题的处理，应由两专业共同协调负责。
4结语
讨论智能变电站继电保护装置的可靠性，能够更好的做好提高继电保护相关工作。在智能变电站维护工作中要积累经验、分析总结，把优秀先进的技术应用到智能变电站继电保护过程当中，为我国智能变电站的发展做出贡献，使我国的电力系统更加合理安全科学化。
参考文献：
[1]何平.浅谈提高智能变电站继电保护可靠性的措施.科技尚品.2016.12.
[2]胡寅，王军.变电站综合自动化微机继电保护研究..电气开关，2011，04（15）.
论文作者:梁晓姣
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/19
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