摘要：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，其可靠性研究也逐步引起学者和工程技术人员的兴趣。当今时代，由于电力的需求量越来越大，对电能质量和继电保护的要求也越来越高由此，我国继电保护系统为了能够更好地配合智能变电站的发展和应用，就必须要提高自身的性能和安全性本文基于可靠性框图对智能变电站的继电保护系统进行了深刻的研兄和阐述，并提出提高变电站继电保护系统安全性的有效策略，希望能够对我国智能变电站的继电保护系统的构建产生相应的推进作用
关键词：可靠性；框图智能变电站；继电保护
0引言
网络组模式所组成的智能化变电站有着多样化的特点。网络通信直接参与系统功能并对整个系统的可靠性有着较大的影响。智能变电站的保护调控一体化实现了各系统间的互联互通并增强了变电站继电交互能力，进而对变电站的保护调控起到了支持作用。智能变电站继电保护系统的可靠性关系着电网调度的安全性和经济性。为了能够更好地保证智能变电站继电保护系统的安全性和可靠性，本文对可靠性框图的含义进行了深入的分析和了解，并在此基础上提出了几点关于智能变电站继电保护系统的改进策略和方式，意在强调继电保护系统存在的必要性，保证智能变电站工作在新技术背景下的有效性。
1可靠性框图概述
可靠性框图是基于可靠性的角度出发，以此来研究整体系统与其零部件之间相应的逻辑图表，同时集系统单元和本身所具有的可靠性意义于一身，从而产生的一种连接关系，将其通过图表式进行表达的方式，来为使用者显示表示单元或正常或失效的不同状态，以及不同状态对整体系统状态的作用和影响常见的可靠性逻辑关系有串联连接、并联连接、混合连接、桥形连接及复杂的网络系统等。
可靠性框图表示方式，是凭借着方框以及连线的合理性布置，展示元件间逻辑关系，从而相应地描绘出当系统各部分在出现一些故障时，对系统功能所产生的一定关联性影响，然而，它也只是描绘出其占用零件之间的串联或者并联关系，而与其他部件之间的顺序没有关系。与此同时，框图在一定程度上对系统的流程进行了反映和分析，将物质按照相关顺序排列，使其流经于各个部件。与此同时，可靠性框图将功能框图作为分析基础，但在某种程度上不能反映其顺序，而是侧重于可靠性这一角度，进行整体系统中部件之间的具体关系的阐述在某种情况下，它与结构连接图之间是不同的，它是通过利用部件之间相互连接的方框，进而将所要显示的逻辑进行相应的分析，分析整体系统中各个部件以及因素对整体系统造成的影响，以此来保证评估系统完整性和可靠性不被破坏。
可靠性框图，是一种具有相当代表性的图形式工具，例如由图1保护系统的物理连接图转换为图2保护系统的可靠性框图，更清晰的表达系统间的联系、逻辑，帮助应用者进行数据分析和处理。
图1
图2
2提高智能变电站继电保护系统的可靠性措施
2.1加强线路保护
为了能够将继电保护的可靠性发挥到最大，除了上述的几点之外，还应加强线路保护配置。线路老化、需电、人为等原因造成的故障屡见不鲜，能快速切除故障线路，降低故障对系统及设备的危害，是保障电力系统的安全性和稳定性。运用纵联差动的保护配置，可以达到这一目的。基于可靠性框图图表对电流以及线路的概况进行实时的显示，使得工作人员可以充分了解线路工作的状态是否处于正常。
2.2过程层中的继电保护
该继电保护阶段对迅速跳闸的系统性功能的实现，主要对母线、变压器、输电线路等设备进行保护，进而为电网调度系统提供一定程度的保护。对于电力系统的运行发生变化后，主保护定值中存在的较小波动性不会随之改变，可实现电力系统的稳定运行。一次性设备的大量应用保护要求开关设计须同硬件分离，实现一定独立性的保护，进而对母线和输电线路进行一定程度的保护。相同的输电线路中的独立采样可通过不同的开关电流达到目的，利用主保护通信口可进行调整，并进一步对系统电流进行综合把握。智能变电站中变压器和母线的保护，可用多端线路保护进行定义，并应用于站内保护装置同步采样的解决方式。对变电站主站采样中进行同步调整，增强采样数据的适用性，提高采样数据的可靠性。
2.3以太网冗余性
增加系统冗余性实现方式有两种: 第一，以太网交换机中的数据链路层技术为实现变电站自动化实时监控提供了支持和帮助，通过利用多种模式，能够实现不同的目标。第二，通过网络架构需求实现。网络架构由总线结构、环型结构、星型结构三个基础网络构成。总线结构是利用交换机进行数据信息的传送，可减少接线，但冗余度交差，实际使用时，须通过延长时间以增加敏感度; 环型结构类似于总线结构，环路上的每个点都可提供不同程度的冗余，而与以太网交换机结合后，可生成树协议，在继电系统运行中可提供物理中断的冗余度，使网络重构控制在一定时间范围内。使用环型结构主要存在的是收敛时间较长的问题进而对系统重构造成影响; 星型结构等待的时间较短，适合较高场合，不存在冗余度。但是一旦主交换机在运行中出现故障，会对信息传送造成影响，此种结构可靠性较低，并不适合普及。继电保护系统网络构架的选择应结合自身实际情况进行优缺点的综合对比，保障机电系统的可靠性。
2.4利用电压的限定和延时
在智能变电站处于高效运转状态时，由于电力系统是相互连接的，外部系统波动或断路，致使负荷电流增大很容易出现，在总体电量不变的运行方式下，不能及时发现问题，但此时一旦遭遇外部故障，可能会造成保护误动情况，进而影响继电保护原有的可靠性。因此，为了能够最大限度地保护其可靠性能，采取电压的限定和延时，并且将其在可靠性框图图表中充分地显示，使得操作人员可以基于此掌握电路的变化情况，从而控制变电站中全部线路的电流量。一旦发生过负荷电流，便能够及时发出警报，进而下达相应的保护命令，确保了继电保护的可靠性。
2.5间隔层中的继电保护
可将双重化配置运用到变电站的继电保护之中，集中配置后备保护。后备保护系统需为变电站的后备和开关失灵提供保护，并为相邻区域内的相连线路和对端母线提供保护，判断后备设备电流下的电网运行问题和故障，进一步制定出有效的跳闸策略。全站的所有电压中须运用等级集中配置，并在技术上进行一定调整，以适用电网运行。此时可先设定出运行方案，对站内电网系统进行分析，筛选出最佳方案，以实现智能变电站的继电保护。
3结论
智能化设备的继电保护系统与常规继电保护系统相比系统整体可靠性会有所降低。不同环境中采用的不同模式保护系统可以更加突出自身优势。系统实施前还须对系统组件间的连接的可靠性进行充分考虑，维护中将各单元检测合并可增强整体性，对于外部因素继电保护系统有着自我保护功能，尽可能减小可靠性损失。基于可靠性框图，对当代智能变电站的继电保护系统的研究有着十分重要的意义，不仅能够为我们的生活提供更多便利，也能够让该系统更具有安全性和稳定性。另外，我国的相关电力工作人员也应该结合实际所需，并采取有效措施，从而才能够在最大限度上保证智能变电站可靠性得到不断的提升
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论文作者:曹梦龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：变电站论文; 系统论文; 可靠性论文; 继电保护论文; 框图论文; 智能论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第19期论文;