摘要：由于智能变电站具有智能电子元件多、信息类型复杂等特点，进而降低了的智能变电站机电保护系统的可靠性，在某何种程度上给变电站的安全平稳运行带来隐患。随着我国信息化、智能化的快速发展，以及对智能变电站发展应用的普及，加强智能变电站继电保护系统的可靠性迫在眉睫。本文通过对智能变电站、继电保护相关内容进行阐述，以及对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，进而指出提升其继电保护系统可靠性的有效措施，进而保障智能变电站的安全运行。
关键词：智能变电站；继电保护；系统可靠性
引言
为从根本上提升智能变电站系统在实际应用过程中的经济效益及安全效益，电力系统相关工作者就应对智能变电站设备进行积极的调控，并着重对机电保护的信息、访问及通信网络系统进行统一的整合，并以此明确智能变电站系统对继电保护的影响，充分发挥出智能变电站系统的积极作用。
1变电站继电保护系统结构及原理
现如今的变电站愈发智能化，智能化的变电站继电保护系统也区别于传统的变电站，传统变电站继电保护系统一般都是通过点对点的方式将互感器、断路器及其他的保护单元连接起来的，智能变电站则在此基础上增加了一些元件，通过合并单元汇总合并互感器收集的数据，并对其进行格式化处理，最终把数据帧传到交换机[1]。智能化的变电站的一个重要表现就是断路器可以通过接收跳闸信息和闭锁信息对自身进行操控，还会在这个过程中将开关部位信息收集起来并把信息帧传到保护单元；相关网络和交换机则发挥了传统变电站继电保护系统中的二次电缆的作用，并在此基础上进行了完善更新；交换机帮助信息实现在不同设备中的共享，是合并单元和二次设备进行信息传递的媒介；同步时钟源的作用是帮助各个设备进行统一对时。此外，继电保护系统还要有对应接口和通信介质，其中，接口是通信介质的重要组成部分。综上，智能化的变电站的继电保护系统共包括：断路器、保护单元、交换机、合并单元、传输介质、互感器、智能终端、同步时钟源这八个模块[2]。智能化的变电站的继电保护系统的模式主要为：第一，“直采直跳”的模式：包含母线、线路以及主变保护系统，通过光纤直连实现了跳闸和保护设备的采样，但是只示意了和保护功能有关的部分支路和光纤链路；第二，“网采直跳”的模式：包括GOOSE和SV的独网模式和GOOSE和SV的共网模式这两种模式；第三，“直采网跳”的模式：通过GOOSE网络来保护设备的采样以及跳闸；第四，“网采网跳”的模式：通过网络思想的保护系统进行采样和跳闸。
2智能变电站继电保护系统可靠性分析
实现对继电保护系统的可靠性分析是对继电保护最基本的要求，要求继电保护不发生误动、不拒动。建立分析模型作为当前对智能变电站继电保护系统可靠性分析的必要环节，主要包括模拟法、解析法两种。所谓继电保护系统的可靠性分析，更加侧重对电力系统安全、稳定运行关键指标的分析，通过加强对智能变电站继电保护系统的智能元件、整体系统进行分析，进而提高继电保护系统的可靠性。要分析继电保护系统的可靠性，既要对整个电力系统的可靠性进行有效评估，又要加强各元件本身的可靠性监控。其中电力系统的可靠性分析包含对可修复系统以及不可修复系统的综合分析，对电力系统的可靠性分析更多的是采用控制的方式进行，以更好地在控制需求的前提下进行必要的继电转化。当前通过控制对智能变电站的继电保护系统可靠性分析的主要包括直采直跳、网采直跳、直采网跳三中形式，实现继电保护装置的安全提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于智能变电站的智能电子元件数量较多，因而在继电保护系统中，对电子元件的可靠性分析也显得尤为重要[3]。伴随电子式互感器、智能终端等智能电子设备的使用和引进，导致电力系统的过程层设备更加复杂，对继电保护的可靠性产生的影响也越来越大。通过加强对电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端以及同步时钟源等电子元件的日常监测和维护，进一步提升继电保护系统的可靠性。
3提升智能变电站继电保护系统可靠性的有效对策
3.1过程层的继电保护
这一阶段的保护重点应该为迅速实现跳闸，保护变电站的变压器、母线、输电线路等设备，进而最大限度地降低电力系统运行的风险。其中，对开关的保护要注意和硬件区分，进行单独的保护；输电线路的保护可以通过开关电流的不同来实现，在调整中还可以利用主保护通信口来实现对系统电流的综合掌控；对母线及变压器的保护可以通过多端线路进行保护[4]。
3.2间隔层的继电保护
通过间隔层的继电保护来进一步提高继电保护系统的可靠性，首先就要在继电保护系统中应用双重化的装置，以集中配置后备保护，因为后备保护可以给变电站的后备设备、开关失灵、相邻的相连的线路以及对端的母线提供保护，进而结合后备电流就可以准确诊断电网运行中出现的问题和故障，针对跳闸问题制定解决对策。还可以对整个变电站的电压按等级进行集中配置，通过技术进行调整，以适应电网运行过程中的具体情况[5]。
3.3提高系统冗余性
提高系统冗余性可以维护继电保护系统的可靠性和安全性，具体的措施为：利用以太网交换机的数据链的路层技术对变电站实时监控；在三个基础网络的基础上形成网络架构的需求，其中，总线结构利用交换机进行数据信息的传送，有减少接线的作用，但是冗余度比较差，所以在使用中，可以通过延长时间增加敏感度，提高冗余性；环形结构环路上的任何点都可以提供冗余，如果和以太网的交换机进行有机结合就可以形成树协议，也可以提高继电系统的冗余度，同时还可以在一定的时间范围内实现对网络重构的控制，但是环形结构使用时需要的收敛时间比较长，完成任务的速度比较慢，还会对系统重构产生影响；星型结构的等待时间比较短，所以适用于比较高的场合，不存在冗余度，其缺点是一旦主交换机的过程中有了故障，就会对信息传送产生影响，可靠性相比下来就比较低，所以并不适合进一步推广普及[6]。想要提高变电站继电保护系统的可靠性，就要提高系统冗余性，所以选择继电保护系统的网络构架就要注意结合实际情况，并对比不同架构的优缺点，进而选择出合适的架构。此外，由于环形结构自身的可靠性比较强，所以可以把环形结构应用于母线的保护装置中，以增强继电保护系统的可靠性与稳定性。环形结构对母线的保护的可靠性高，可以满足继电保护系统对可靠性的要求，且对元件的损害比较小，所以更可以提高继电保护系统的可靠性与稳定性。
结束语
综上所述，随着近年来我国电网建设事业的快速发展，在信息技术深入发展的今天，智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为了进一步保障我国智能变电站的安全正常运行，加强继电保护系统的可靠性成为当前建设的重要内容。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，从硬件系统与软件系统中，采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性，进而为我国电力事业的发展提供安全保障。
参考文献：
[1]陈栋梁.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].四川水泥，2018（10）：300.
[2]王宁，刘夏.智能变电站变压器保护系统可靠性研究[J].智能城市，2018，4（17）：148-149.
[3]于航.智能变电站继电保护系统可靠性[J].山东工业技术，2018（19）：149.
[4]王成斌.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技风，2018（22）：168.
[5]肖汉清.智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析[J].城市建设理论研究（电子版），2018（22）：1.
[6]李青珠.智能变电站继电保护系统可靠性的相关分析[J].内燃机与配件，2018（14）：226-227.
论文作者:李勇
论文发表刊物:《河南电力》2018年23期
论文发表时间:2019/7/1
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