摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的继电工程的发展也突飞猛进。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。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性分析
引言
我国作为一个工业大国，人们生活生产的各方面都离不开电力资源，由于经济的发展，人们的需求也在不断增加，所以变电站的改革就十分必要。变电站的智能化发展模式已经成为必然趋势，这其中就包括继电保护系统的智能化，继电保护系统直接关系着整个变电站的稳定运行，因此分析研究变电站继电保护系统的可靠性与稳定性就具有十分重要的意义。
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。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。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智能变电站及继电保护内容阐述
所谓的智能变电站主要是指通过使用先进可靠、集成与环保的智能设备，在变电站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享的要求下，能够自助实现变电站数据信息的采集、测量、保护、计量以及监测，同时要求该类型变电站能够具备电网实时自动控制、智能调节、在线分析以及协同互动等高级功能。一般来说，智能变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化的特点，其对智能电子设备以及网络通信设备的使用，能够影响变电站的继电保护系统。继电保护主要是针对智能变电站系统安全建设与运行所提供的保护供电设施。在智能变电站的具体运行中，对于电力系统中出现的故障、异常情况，继电保护通过发出报警信号、必要的隔离措施，进而对运行的电力系统提供安全保障。当前智能变电站继电保护主要受到智能变电站总体框架、网络通信技术、智能电子设备、电子式互感器以及IEC61850标准等五个要素的影响，五个要素之间相互影响、互为依靠。
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3提升智能变电站继电保护系统可靠性的策略
3.1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。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。
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。
3.3提升变压器保护力度
为进一步提升智能变电站系统应用的可靠性，当前从事相关工作的任职人员也应将工作重心放在提升变压器保护力度中，并利用二次谐波等手段对继电装置中差强进行实时的监督与控制，与此同时结合变压器实际工作的情况，以提升其设备中的故障检测以及运行监督功能。不仅如此，在对变电器设备运行进行安全保障的过程中，工作人员也应结合当前先进的微机保护技术，并对变电器运行进行及时监督、管理以及维护。
3.4通过数字化保障继电保护的性能
加强重视互感器的传输性能，以减少互感器故障，降低其他因素对继电保护造成的影响。这能够保证传输电气量信息的真实性和有效性，同时提高继电保护装置的性能。合理利用数字化，通过数字化的组网方式分析和计算数据，可以有效提升数据的准确性，从而保证继电保护的性能。
结语
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。
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论文作者:王衍梁,马如伟,侯国强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
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