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摘要：智能变电站采用先进的采集与控制设备，通过光缆网络传递数字信息，完成自动控制、智能动作等功能。由于智能变电站与传统变电站二次设备及采集信号存在差异，智能变电站与传统变电站继电保护系统也存在很大不同，因此分析智能变电站继电保护系统的可靠性尤为重要。本文基于此，就智能变电站系统及其对继电保护的影响进行相关研讨，旨在促进电力系统的安全稳定运行，以期为相关工作人员提供帮助。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性分析
中图分类号：TM63 文献标识码：A
引言
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，从硬件设备与软件系统中，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。
1、智能变电站继电保护系统
智能变电站功能上分为站控层、间隔层和过程层。过程层包括合并单元、智能终端等设备，是主设备的数字接口。间隔层包括测控、保护、计量等设备，这些设备在此间隔内采集一次设备的信号，对一次设备进行操作和控制，并将相关信息发送给站控层设备。站控层利用全站信息监控全站二次设备，并与远程控制中心通信。我国已投入运行的智能变电站继电保护大多采用“直采直跳”方式。图1为智能变电站直采直跳线路的继电保护系统构成图。其中智能终端和断路器之间通过控制电缆连接，其他均采用光缆完成信号的采集与传输。
2、智能变电站系统对继电保护的影响
2.1对数据信息的影响
智能变电站系统对继电保护中的影响具体体现在数据信息上。其中，继电保护装置中的数据传输工作受到智能变电站系统的影响具体体现在以下方面：第一，互感装置的置换。传统继电保护系统中所使用的互感装置主要为电磁互感式，其实际传输及调节也需要进行进一步的升级与优化。当前智能变电站系统则多用电子式互感装置，并且该装置在原有基础上提升了频带宽度及响应速度；第二，提升继电保护装置中的数据传输方式，并由现代二次信息网络传输方式代替了原有电缆连接方式。
2.2对继电保护系统影响
智能变电站系统对继电保护系统的影响具体体现在以下方面：第一，网络化的数据交换有效改善了传统继电保护装置中的采集及计算问题，从根本上提升了继电保护装置中的灵活性；第二，提升了原有继电保护系统中的功能性，使二次回路具有监测控制的性能；第三，对继电进行保护时，其能够在很大程度上实现对数据的保护，从而能够实现以保护装置为核心的电力系统运行模式；第四，有效改善了过程层的统一采样及数据整合期间存在的弊端。
2.3对继电保护系统发展趋势的影响
首先，数字继电保护。智能变电站系统的开发中集成了大量的数字技术。因此，当继电保护装置进一步优化时，也应该向数字化方向发展。应结合数字化传感装置增加电网通信系统的信号传输通道，提高传感器在运行过程中的稳定性。二是继电保护的综合发展。与传统变电站相比，智能变电站系统拥有更多的电力设备，因此在更新继电保护装置的过程中，还应注意自身的综合发展方向，在原有基础上拓宽智能变电站交通数据的采集渠道，以便从多个角度全方位分析和整合信息资源的具体内容，为智能变电站继电保护系统的安全可靠运行奠定坚实的基础。
3、智能变电站继电保护系统的可靠性
从两个方面对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，一方面是可靠度，即智能变电站继电保护系统在一定时间和环境下按要求完成指令；另一方面是可用度，即当变电站继电保护系统出现故障问题时，设备本身会通过相关的维修系统修复设备。可以采用两种方法对智能变电站继电保护系统进行可靠性分析，一种是蒙特卡罗模拟法，一种是可靠性框图法。首先，智能终端和合并单元采取的是组网，Goose双网保护智能变电站继电采取的是跨接方式，以实现信息收集和命令传输。此外，需要提高系统整体的可靠性。为了实现这一目的，可以利用测控和保护两种CPU，实现智能变电站保护和测控的一体化功能。其次，需要全面分析、正确计算继电保护系统的相关数据。为了使整个变电站实现数字化，可以利用以太网收集数据，同时传输相关装置的模拟数据，结合Goose接口和SV接口，对相关数据和资料进行输入操作和输出操作，从而提升智能变电站继电保护系统的安全性、完整性和可靠性。最后，需要将相关数据信息发送到智能变电站继电保护系统的各个智能终端。此外，为了保护装置，还需要将信息传到母差。
4、提升智能变电站继电保护系统可靠性的有效对策
通过提高硬件系统可靠性来提升智能变电站继电保护系统可靠性。在继电保护系统中，采用信息收集的合并单元占据重要地位，其可靠性对整个继电保护系统可靠性的影响较大。由于在传统继电保护系统中，信息采样环节多是电子式互感器与合并单元的组合。为了增强合并单元信息采集环节的可靠性，需要在每个采样环节加入A/D系统，通过同时输出两个采样值进入到继电保护系统中，进而增强继电保护系统的可靠性。同时，可以通过提高交换机的冗余度与光缆线路的可靠性实现这一目标。在很大程度上，继电保护系统的可靠性依赖于交换机的稳定运行，而光缆线路的安全性也会对其产生直接的影响。因此，在对硬件系统的日常维护中，要加强对室外光缆线路的日常监测和维护保养，始终保持光缆线路具备应有的电力传输能力。进一步提高软件系统的可靠性以增强继电保护系统的可靠性。在当前网络通信技术飞速发展的时代背景下，为了使智能变电站继电保护系统实现安全运行，需要提高软件系统的整体可靠性。在具体操作上，可以使用插值算法来代替时钟源，通过对时钟源发出同步对时信息流，将光纤同步到智能电子设备中，以确保智能电子设备的安全正常运行。同时，可以使用软件积分的形式来增强报文信息的可靠性。SV报文作为继电保护系统保护单元的数据报文，能够对整个保护系统产生较大的影响。通过使用软件积分，能够对数据采集器以及保护系统中的电子设备的功率损耗进行了解，增强保护系统维修的精确性，进而实现继电保护系统的可靠性目标。
结束语
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。
参考文献
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[3]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.
论文作者:王妍1,,刘顺东2,,张尚3
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第04期
论文发表时间:2019/6/28
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