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摘要：电力是社会生活与生产中较为重要的部分，电力生产的发展也引起了人们广泛的关注。随着社会生活与生产的需要，人们对电力生产也提出了新的要求。当前的发展越来越趋向于智能化与自动化，智能变电站继电保护系统对于电力系统的稳定运行也发挥了很大的作用。本文重点对智能变电站继电保护系统进行研究，并且相应的提出了信息流建模与可靠性提升的策略，可以对智能变电站继电保护系统进行优化。
关键词：智能变电站；继电保护；信息流建模；可靠性
电力是社会生活与生产所需的主要能源之一，电力系统正常稳定的运行是离不开继电保护系统的。对继电保护系统进行更好的优化对于电力生产的发展有着很重要的意义。在电力生产中，提高继电保护系统的可靠性，满足人们日益增长的需求。随着社会发展的需要，继电保护系统也更加趋向于自动化，如何对继电保护系统的信息流进行更好的建模，并且提高继电保护系统的可靠性成为当前发展重点关注的问题。
1智能变电站继电保护系统研究的意义
智能变电站的发展是时代发展的趋势，也是当前发展中必不可少的，而且智能变电站的发展在一定程度上降低了工作量，并且使得电力生产也可以更加高效的进行。智能变电站主要包括一次设备智能化、全站信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化，重点在于通过对智能技术的应用，建设可靠、安全、经济、高效、环境友好的智能电网，更好的实现电力生产。智能变电站继电保护系统是一种比较新型的发展模式，相较于传统的继电保护模式，可以实现对信息的数字化采集，也可以更好的进行信息数据的共享。
2智能变电站通信网络的信息流建模
2.1智能变电站通信网络的端口连接模型
在智能变电站通信网络运行过程中，各个设备端口之间的运行是比较独立的，可以进行信息的接受、传输，是智能变电站通信网络中较为重要的部分，对于电力生产的进行也有较大的影响。智能变电站的通信网络的端口连接对于设备间的通信关系发挥着很大的作用，而且还可以进行信息传输行为的描述，主要有实体设备层面与虚拟连接层面两种，是智能变电站通信网络的信息建模的基础。对于实体设备层面与虚拟连接层面两种发展而言，虚拟连接层面可以使得设备之间关系的描述更加准确，也可以为通信网络的信息流建模提供更加有利的条件。
2.2通信网络信息源模型、信宿模型和服务模型
在智能变电站通信网络的端口连接模型中，主要有信息源模型、信宿模型和服务模型等。
对于智能变电站继电保护系统中发布报文的端口就是信息源模型，一些其它发布信息的端口也可以作为信息源，信息源对于端口的选择是有一定限制的，也需要根据端口信息发布的实际进行研究，一些对于报文的转发端口就不属于信息源的范畴。在信息发布过程中，对于信息源的影响因素是比较多的，主要体现在信息源与所发布报文之间的对应关系，也需要根据报文发布的实际需要来进行。此外，在智能变电站继电保护系统中，不同信息源间的GOOSE信息流会出现突发某种关联关系，即所谓的触发关系，例如：如果智能变电站的某线路出现故障时，需要通过线路保护跳闸的方式来给予有效的解决，此时GOOSE信息流i就会突发，以此来承载跳闸信号的传播。随后，智能终端收到跳闸信号后就需要按照该信号来执行跳闸操作，这样一来断路器的状态就会出现相应的改变，该过程也会促使传输断路器状态的GOOSE信息流j发生相应的突变。因此，GOOSE信息流i的突发将会引发GOOSE信息流j的突发。
对于设备端口与报文之间所形成的关联关系，主要是通过信宿模型进行构建的，信宿模型对于通信端口信息流建模也是较为重要的部分。
在变电站通信网络信息流的建模中，报文的发布与订阅相较于报文的接收、发送更为重要，报文的发布与订阅对服务功能的要求更强，也可以充分发挥通信的优势，变电站通信网络信息流的建模中服务模型也就是重点对服务工作进行研究。智能变电站继电保护系统在构建信息流服务模型的过程中要对下述两种非常重要的排队策略给予考虑：先入先出（First In First Out，FIFO）和优先级队列（Priotity Queuing，PQ），通常情况下，FIFO和PQ可以通过网络阻塞的控制来有效的提高服务质量（Quality of Service，Qo S）。实际上，在智能变电站继电保护系统中，不同优先级的信息流间会选择服从优先级队列（PQ）策略，而对于同一优先级的信息流间往往会选择先入先出（FIFO）策略。其信息流服务模型如图1所示：
从0到n对信息流的优先级进行标志，如果优先级为n的报文传输至第l个交换机输出端口时，将会遭受某个正在被服务、且比其优先级低的报文所影响，从而出现滞后服务。但是如果该优先级低的报文一旦结束服务，优先级为n的报文就会立刻接受服务。
2.3基于SCD文件解析的信息流模型参数获取方法
在智能变电站通信信息流的建模中，信息源模型与信宿模型的参数信息的获取需要SCD文件的解析作为辅助，而对于SCD文件的解析具有一定的难度，在工作进行中需要重点注意，并且进行研究。首先，SCD文件与信息流模型参数的关联性是比较强的，在智能变电站中主要用于描述其配置信息，对于智能变电站信息流建模有很重要的意义。在对SCD文件进行解析的过程中，需要对IED发布信息与报文发送频率信息进行解析，解析工作主要由控制块和Max Time和Min Time进行。对IED的解析对于信宿模型参数的获取具有很重要的影响与作用，是其中较为重要的部分。
对于变电站通信信息流建模的构建，对于各部分模型的构建都需要对设备端口进行分辨与重点的研究，根据端口的实际需要，进行更好的工作。对于模型构建的性能也是规划的重点，模型属性的不同所发挥的作用也是不同的，对通信信息流的功能也有着不同程度的影响。
3智能变电站继电保护的系统级测试方法
3.1基本概述
在智能变电站继电保护系统的运行过程中，其系统运行的可靠性是较为重点的部分，而在继电保护的功能实现与维护中，通信网络发挥着很重要的作用。对于智能变电站继电保护系统，单体测试方法已经不能满足工作的需要，需要对测试方法进行更为深入的探究。测试方法的探究要从继电保护的目的出发，进行测试方法的具体优化，对继电保护系统的测试可以取得更好的效果。
3.2智能变电站继电保护系统级测试理念与思路
在智能变电站继电保护系统运行的过程中，对于系统的测试是一项较为复杂的工作，其中所涉及的方面比较广泛，包含的内容比较多。通过继电保护系统级测试要发现信息流模型构建中的缺陷定位问题与IED自动安全隔离问题，还包括通信网络的连通性测试、信息订阅关系的正确性测试、各继电保护功能配合的测试，还需要将测试的二次异常风险考虑在内，对继电保护应对二次异常测试。对智能变电站继电保护系统进行测试，主要为了发现系统在运行中存在的问题，以便对问题进行及时的预防与解决，在系统运行中也能更好的发现问题所在。智能变电站继电保护级系统测试的进行是比较全面的，通过对系统的层层分析，根据运行原理与彼此之间的联系，使得测试的精确性更强，为智能变电站继电保护系统持续稳定的运行提供更加有利的条件。
3.3智能变电站继电保护系统的风险点分析
智能变电站相较于传统的变电站，发生了很大的变化，并且也相对有了更高的要求。MU是当前智能变电站继电保护系统的主要风险点，还包括交换机和光纤也是其中较为重要的部分。MU风险点主要有双AD采样通道的风险点、MU的同步风险点、MU的额定延时风险点、MU的检修隔离风险点、MU的模型和配置风险点和SV的品质信息风险点，主要出现在MU的工作体系中，对于各个风险点需要对其工作原理与故障风险进行较为详细的研究，并且根据工作的需求进行改善。交换机与光纤风险点主要包括光纤的风险点、通信网络配置风险点和网络性能风险点，与网络的运行有着很大的联系。
3.4继电保护系统级测试方法的实现
在继电保护系统运行中，首先需要对继电保护系统级测试装置的总体架构进行设置与构建，对其中所涉及到的模块进行系统优化，以实现信息更好的交流。对于继电保护系统级测试，还需要有信息反馈系统，在发现故障问题时，可以进行反馈信息的接收，继而可以更好的进行问题的处理。其次，在继电保护系统级测试中灵活应用计算机网络技术，充分发挥计算机网络技术的优势。对继电保护系统级测试方法需要更好的进行探究与优化，根据工作的实际需要进行发展，取得更好的效果，使得智能变电站继电保护系统可以得到更好的发展。如图2：智能变电站调度监控系统
4总结
社会生活与发展对于电力的需求量是比较大的，而且对电力生产的要求也越来越高。为了更好的满足人们日益增长的需要，就需要对智能变电站继电保护系统的运行进行更好的研究，发现在系统运行中存在的不足，并且进行及时的解决。在对继电保护系统进行研究的过程中，也可以进行全面的发展与提升，利用先进的技术手段进行信息流建模与可靠性的提升，对继电保护系统进行优化。
参考文献：
[1] 张尧，陈福锋，陈实等.智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨[J].四川电力技术，2017，40（2）：66-70.
[2] 李永亮，周雷，晏浩然等.基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估[J].广东工业大学学报，2017，34（4）：65-71.
论文作者:梁嘉杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 系统论文; 信息流论文; 模型论文; 报文论文; 《电力设备》2017年第25期论文;