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摘要：目前，电力行业的快速发展给人们带来了生活上的方便、经济上的进步，可以说，人已经不能够离开电，电在人们的日常生活中起着重要的作用。而在现今的电力应用中，因为一些大型设备和各项技术的应用，需要消耗大量的电，给电力行业的发展带来了巨大的压力，为了解决这一问题，优化电力管理，比如提高智能变压站继电保护系统的可靠性，基于此，下面，本文将会分析智能变电站及电保护系统可靠性。
关键词：智能变电站；继电保护；系统可靠性；分析研究
引言：随着社会主义市场经济的发展，现今的电力行业已经是不可或缺的一行，电力行业的发展更是在我国的经济中起着重要的作用，推动着我国的经济上升，综合国力提高，因此，发展电力行业是很有意义的。所以，在现今的电力管理中，了解并研究智能变压站的使用也是很有必要的，对于智能变压站的使用，继电保护的可靠性是主要影响使用质量的因素。通过提高智能变压站继电保护的可靠性，可以有效地提高整个用电控制的质量，确保我国电力使用系统的稳定性，解决用电过程中出现的问题，促进我国电力行业的发展。所以，下面，本文将会对智能变电站及电保护进行一定的分析，进而探讨如何提高智能变压站继电保护系统的可靠性。
一、智能变电站概述
智能变电站是智能电网建设中的关键，在智能变电站的信息处理中，其信息数据的搜集、传递、处理都有着数字化、智能化的特点，此外，在智能变电站的硬件上和软件上也呈现出智能化、通信协议规范化的特征，相较于传统变电站来说，智能变电站降低了设计、建设和运行的人力资源、物力资源以及财力资源的投入，从这个角度来看，智能变电站符合电网建设集约化的需求，符合电网智能化发展的趋势。
二、智能变电站继电保护系统的可靠性分析
可靠性是通过计算系统及元件在特定的环境、时间及条件下正常运作的概率来反映系统及其元件的完整程度的指标。系统能否进行修复对其可靠性的影响较大，因此，在分析智能变电站继电保护系统的可靠性时，应考虑到智能变电站继电保护系统属于可修复系统。继电保护系统的结构及其元件组成是影响继电保护系统可靠性的两大因素。下面我们对继电保护系统的结构及元件组成进行分析。
2.1智能变电站继电保护系统的结构
220kV智能变电站按SV和GOOSE的传输是否共网等不同的采样、跳闸方式分为以下几种不同的继电保护系统典型结构：①直采直跳。继电保护设备采用光纤直连采样和跳闸，仅存在部分支路。②网采直跳。SV和GOOSE独立组网或共网。③直采网跳。继电保护设备直接采样，利用GOOSE网络跳闸。④网采网跳。继电保护系统的采样、跳闸均通过SV和GOOSE单独或共网络实现。过程层网络是智能变电站继电保护系统的主要结构，继电保护系统需要通过过程层网络进行信息的采集和断路器的控制。GOOSE报文及采样值SV报文能确保继电保护系统的实时运作。
2.2智能变电站继电保护系统的元件
智能变电站继电保护系统的主要元件为交换机、合并单元、网络接口、智能终端、电子互感器、同步时钟源等。与传统的电磁互感器相比，电子式互感器具有无磁饱和、测量准确、经济、小巧轻便、数字化、安全等诸多优点。根据传感头电源的不同，电子式互感器可分为有源型和无源型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆合并单元能够实现过程层采样传输，通过接收时间标记电子式互感器传输的采样信息，将数据传送到继电保护设备。合并单元无需传统继电保护装置之间复杂的接线工作，节约了成本，同时实现了数据共享。交换机作为智能以太网络的重要节点，在数据链路层上实现了数据帧的交换。随着交换技术的不断发展，信息流传递速度逐渐加快。当前使用的虚拟局域网（VLAN）通过划分智能单元，提高了通信效率。
此外，对交换机的环路进行逻辑通断端口设置后，智能电网的运行更加稳定。智能终端可以实现对断路器的实时监控，通过收集设备内部的各种数据检测断路器的运行情况。对断路器进行实时状态检修，能够预防并及时解决设备出现的问题及故障。智能终端既可以接受控制断路器开断的命令，也可以反馈断路器的运行情况。同步时钟用于保证智能电网信号采集和传输的统一时序，确保智能电网运行的可靠性和准确性。
三、智能变电站继电保护系统可靠性的措施
3.1变压器保护措施
提升变压器保护的可靠性对于保证电网的安全运行有着重要的作用。通常采用比率制动原理、二次谐波制动原理等来实现差动保护稳定性的加强，在智能变电站中，随着智能技术的应用和发展，基于小波理论的差动保护、基于人工神经网络原理的差动保护都能够有效提升主设备保护的灵敏度和对故障的鉴别能力，但就目前来看，这些技术还不甚成熟。微机保护有着较好的优越性，且技术相对成熟，其记忆能力和处理能力十分强大，集成了保护、测控以及录波等众多功能，通过网络接口能够将设备状态、录波数据以及保护数据等及时上传，实时对保护动作情况及参数相关变化进行显示，可以根据实际情况实现某一功能的及时投退或实现对相关定值的修改，这对于提升变压器保护的可靠性有着重要的意义。
3.2过程层继电保护可靠性提升措施
过程层继电保护主要是对电力系统母线、配电线路、变压器等的保护，其能够保证电网运行安全，降低风险。在过程层继电保护中，保护定值不会出现变化，当电力系统发生振荡的时候，保护定值稳定，系统会维持一个动态平衡，从而保证电力系统运行的稳定性。但需要注意的是，在应用大量一次设备的过程中，对硬件与开关的分离是十分必要的，这能够保证硬件与开关的独立性，提升对母线以及配电线路的保护作用。应当采用多段线路保护来定义智能变电站母线和变压器保护，实施通过不采样并加强采样调整，保证采样数据的真实性、适应性和可靠性，以此来提升过程层继电保护的可靠性。
3.3系统组网结构优化
结合ICE61850标准能够设计出新的网络作为过程层网络，增强了智能变电站中继电保护的可靠性和安全性。此外，传统变电站每一个二级系统之间的数据采集环节都会存在冗余，智能变电站可以利用统一数据采集的方法，有效保证了数据元的统一，打破了二次专业壁垒，从而形成了以继电保护为核心的二次专业结构体系和新的实现机制，有效避免了数据采集环节冗余，降低网络数据采集的延时，从而提升继电保护的可靠性。
3.4运维模式优化
在运行的过程中应当加强对设备监测信息的应用，间隔智能终端和合并单元，在过程层网络中实现交换机的间隔，对公用交换机及相应的网络进行合理的调度和管理，对于不同装置软硬压板要采取不同的操作，要注重智能终端柜的现场操作和运行的注意要点。在维护的过程中，要与实际需要相结合，制定运行支持、状态评价、设备消缺等详细的现场维护作业指导手册，突出关键技术的管理程序。智能变电站的技术进步推动了继电保护管理体系的进步，一些技术原则和运行标准等需要进行变更和创新，设备状态监测是状态检修的基础，在智能变电站中，从交流采样到保护出口回路都处于监测中，要想实现良好的设备状态评估，就需要增强监控分析能力。
对智能变电站继电保护系统可靠性的分析与探讨，也是希望进一步阐述继电保护工作的重要性，做好继电保护系统运行对整个电网的重要意义。从而在今后的电力工作中，不断的总结错误，积累经验，将先进的科学技术运用到智能变电站继电保护工作之中，从而进一步推动我国智能变电站继电保护工作能够向着更为科学、合理的方向不断的前进。
参考文献
[1]侯伟宏,张沛超.基于高可用自动化网络的保护系统及其可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2016,(18).
[2]王超,王慧芳.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[J].电力系统保护与控制,2016,(3).
论文作者:魏涛 殷俊 苏春锁
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/10
标签：变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 系统论文; 可靠性论文; 电网论文; 设备论文; 《科学与技术》2019年第08期论文;