摘要：随着人们对电力的需求急剧增加，当前变电站电力使用规模也在逐步扩大。而作为一种近几年新兴的技术，虽然电力行业内并没有对智能变电站做出明确的定义，但在未来的建设过程中必然是主要的发展方向。因此，在当前电力事业发展的背景下，必须考虑到变电站继电保护系统的各项结构，分析影响其稳定性的各种要素，为实现电力系统自动化提供有力的保障。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性研究
电力能源属于生活与社会生产主要能源之一，伴随科学技术的不断进步，我国电力行业随之取得较快发展，从而实现电网建设水平的提升，使智能变电站得到广泛应用、对于智能变电站来讲，继电保护系统属于其稳定运行的重要保障，提高其可靠性显得极至关重要。基于此，在智能变电站的运行过程，需要对其继电保护系统进行深入研究，尤其是提高其可靠性措施的分析，确保智能变电站可以稳定运行，以发挥继电保护系统最大应用价值。
1 220KV智能变电站继电保护系统可靠性的重要意义
对于智能变电站来讲，其主要是利用网络技术等手段，以实现电力系统有效保护与控制，通常涉及不同类型智能设备，确保其运行具有稳定性和安全性、可靠性显得极其重要、智能变电站继电保护系统(如图1所示)运行过程，可能会对其造成影响的因素较多，如信息质量或运行环境等，从而对继电保护系统造成不利影响。继电保护系统能在电力系统运行产生问题时，根据故障发生的时间地点，发挥其隔离功能，使电力系统避免受到电流、电压等的危害，进而保障电力系统的稳定运行。因此，保证智能变电站继电保护系统的可靠性对整个电力系统的运行至关重要，提升智能变电站继电保护系统的可靠性势在必行。
图1 220KV智能变电站的继电保护系统
2 220KV智能变电站继电保护系统的可靠性分析
所谓可靠性的建立，需要通过计算机系统与各项元件运行的时间、环境来加以衡量并通过指标体系的构建来反映其完成程度。而系统是否能够进行修复将会对其可靠性的运作有着极大的影响。因此，在实际的分析阶段，还需要将智能变电站继电保护系统纳入到可修复的系统结构中。
2.1 智能变电站继电保护系统结构
基于220KV的智能变电站不同的采样与跳闸方式，可以将其分为以下几种较为典型的系统结构：1）直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样，但是大多存在于部分的电网支路中。2）网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。3）直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样，然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。4）网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式，而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成，实现网络自动化的控制。
2.2 智能变电站继电保护的元件
（1）继电保护系统中的电子互感器相较于传统的互感器，更能保证故障检测的准确性，促进电力系统更加安全、稳定地运行。同时，光缆对于传统电缆的替换，使系统的经济效益更加可观。而且，电子式互感器拥有数据传输的优势，对变电站的智能化发展有重要的意义。（2）合并单元。当电子式互感器运行一段时间后，通常会将系统信息数据传输至合并单元，以此进行信息的科学组合，然后将其转换为数据格式，并传送至保护装置内、对此，智能变电站运行过程，合并单元逐渐成为无法取代的环节，除了可以避免互感器、保护装置间出现复杂接线情况，还能实现资金有效节约的目的，在进行二次设备间的数据共享时，通常发挥重要作用。（3）交换机是智能变电站继电保护系统的核心部分，能通过通信通道，达到数据传输的目的。（4）智能终端。当电力系统进行故障检修时，智能终端应用发挥着重要作用，即电力系统内应用智能终端，可以对系统内部电和温度等实际情况进行有效检测。因此，将智能终端合理应用于故障检测，能够显著提升系统故障的预防能力，使电力系统具有智能化特点。
3 优化220KV智能变电站继电保护系统可靠性的对策
3.1 提升变压器保护的可靠性
电力系统对电压额度有一定的要求，因此，确保电压额度的准确性才能保证电力系统供配电的正常运行。在实现对电压的有效控制的过程中，变压器系统的运用起着决定性的作用，故而提升变压器保护的可靠性对保证电力系统的运行起着重要的作用。基于变压器系统对变电站继电保护系统可靠性的重要作用，在变电站配置变压器的过程中，可以采取分布式的方法进行配置，这样可以分散变压器系统的压力，可以避免由于变压器承受过大压力而出现问题。而在继电保护系统的后期配置中，需要将分散配置与集中式配置进行结合，以此来降低系统的复杂性，实现变压器对继电保护系统的保护作用，进而提升继电保护系统的可靠性。
3.2 过流电限定保护
过流电指电流出现过载的情况，这种问题会是变电站出现电路短路的情况，加大了电流负荷压力。对于正常电流与负荷电路来说，在大小方面并不存在明显的差别，但是负荷电流很容易造成变电站外部故障，严重降低了继电保护系统的可靠性。因此，必须要对过流电进行限定保护，通过采取严电压限时延时的手段，更为有效的对变电站各处电流量进行精准的测量，一旦发现过载负荷电流之后，需要及时处理，为智能变电站的稳定打下良好的基础。
3.3 完善继电保护系统的组网结构
根据ICE61850标准，对新网络进行合理设计，以此当作过程层网络，在加强继电保护系统安全性、可靠性中发挥重要作用。另外，在传统的变电站中，每二级系统间进行数据采集时，通常会出现冗余，而智能变电站则通过数据统一采集的形式，确保数据元具有统一特点，从而形成结构体系。
3.4 做好过程层的继电保护
过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护，实现降低电力系统运行风险，对电力调度系统实施必要的保护，进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说，继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时，保护定值稳定，从而保障电力系统的稳定运行。但是，在智能变电站中存在着大量一次设备的应用，在此过程中，应注意开关与硬件的分离，保证开关和硬件的相对独立性，进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中，可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时，进行采样数据的实时调整，保证采样数据的适用性和可靠性。
3.5 异常故障的处理
当设备出现异常现象时，对异常信号、正常信号进行深入研究，将其作为故障重要诊断依据，确保异常设备得到有效修复，例如：交流采样过程发生异常情况时，需要认真做好异常判断，检测其数据跳变或数据错误，从而判断插件芯片的损坏情况等，将典型故障作为设备衡量标准，可以实现智能测试系统的构建，以此达到自动分析的目的，确保继电保护系统具有较高可靠性。
结束语：
智能变电站中的变电保护系统决定了变电站的运营安全性，在设置继电保护系统过程中，需要考虑智能变电站运营的综合性因素，合理有效的设置智能终端和交换机等器械元件。这样就能在进行设计继电保护系统过程中，对电路元件进行更新设计，保证继电保护系统管理工作的安全性。智能变电站的发展应用为社会带来了良好的经济效益，而智能化的信息技术也提升了继电保护系统的工作效果，这使智能变电站在被应用过程中变得更加可靠。
参考文献：
[1]王胜男.智能变电站继电保护系统及可靠性研究[J].科技资讯,2017,15(07):47-48.
[2]闫瑶瑶.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(03):27-28.
论文作者:李铭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/3
标签：变电站论文; 系统论文; 继电保护论文; 智能论文; 可靠性论文; 电力系统论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第9期论文;