摘要：智能变电站要长期安全稳定的运行，继电保护系统至关重要，对于智能变电站的运行具有决定性的作用，对继电保护系统进行可靠性研究，成为该领域工程技术人员的新的研究课题。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性
1智能变电站继电保护系统的架构
智能变电站的继电保护系统，其架构主要包括两个部分，即：层次化保护体系、一体化监控系统。如若对两个部分进行详细地分析，则具体如下：第一，层次化保护体系，又包括：就地级的继电保护装置、站域级的保护与控制、广域级的保护与控制。其中，就地级的继电保护装置由就地化的线路保护、集成性的智能终端共同组成。就地化保护能够与电气进行直接联系，不完全依赖于网络，因此其可靠性完全不低于传统水平，也就充分的保证了继电保护系统的可靠性；地域级的继电保护则由站域保护、站域级保护管控共同组成，其中站域级管控又具备着保信子站、配置文件管控、二次状态监测、智能诊断、可视化分析等功能。保护管控不仅是一个子系统，还包含着多个物理设备，而继电保护系统功能则可以在不同的物理设备中得到灵活的配置，从而提高可靠性。第二，一体化监控系统不需要对继电保护装置进行直接地访问，只需要通过管理机就能够获得保护数据。同时，监控MMS网和保护MMS是相互分开的，所以在界面的管理上也更加清晰，即可分开管理也可集中管理。以下我们将智能变电站在实际运转过程中的继电保护系统结构，用图1进行所示。
2智能变电站继电保护系统应用
2.1过程层继电保护
线路、变压器、母线都是智能变电站继电保护系统过程层的主要组成，它们在过程层继电保护中起到非常重要的作用，主要是通过快速跳闸来提供保护。
2.1.1线路保护
在智能变电站继电保护系统的应用，首先应该确保继电保护和变电站的实际运行状态是相互紧密联系的，其次更要根据每一个间隔的保护测控装置来确定单套配置线路的情况。一般来说，线路纵联保护装置是智能变电站过程层的线路保护中会选择的保护方式，通过纵联差动保护和线路纵联距离保护两种过程层的线路保护方式，通过GOOSE网、合并单元和智能终端进行数据信息的对应进行交换和链接。
2.1.2变压器保护
变压器系统配置是能够有效调节的控制电压的重要装置，因此，利用变压器装置对配电进行保护时，我们可以采用分布式的配置办法，这样可以够有效的促使变压器实现差动功能继电保护功能。而变压器装置的后备保护，就需要采用集中式的配置手段。为确保继电保护完成自动跳闸的动作，我们在对智能变电站内的变压器进行继电保护配置时，对设备要进行抽样检测，对抽样进行分析后，再根据检测结果来完成各侧断路器的控制。
2.1.3母线保护
母线保护是电力系统继电保护的重要组成部分。在智能变电站母线保护设计时，每个间隔之间可以选择用独立母线保护的方式。例如110kV智能变电站的母线保护设计，可以选择用分段保护的办法，实现每个间隔间的相互独立。保护单元与合并单元进行连接，并与智能系统终端相连，不需要再进行网络数据和信息的交换，也能实现对数据信息的采样与分析，最终实现跳闸动作。
2.2变电站层继电保护
变电站层继电保护是实现智能变电站继电保护的另一个方面，集中式后备保护装置是其利用的主要利用的主要手段，采用此装置能够更好的实现自动调定和实时在线调定的双重配置。集中式后备保护系统主要为本变电站和对相邻变电站实现后备保护功能，在实际工作运行中，智能继电保护装置在不同变电站的运行时期的实际功能差距很大。
2.2.1正常运行供电阶段
当智能变电站在正常运行，供电稳定时，整个系统中与之相关的各类设备和保护装置等，都在其额定的工作状况下，电力系统内部安存的仪器、仪表等都处于正常稳定的访问状态，此时继电保护装置的主要功能是完成实时监控、及时报警，以此来确保智能变电站的正常、安全运行。
2.2.2运行供电发生故障阶段
若变电站内设备运行中出现故障，继电保护系统能及时感应到，从而自动、及时并且有选择性地把电力设备发生故障的部分从电力系统中切除掉，这样既能避免发生故障的元件受到持续的破坏，又可以保证其他没有发生故障的部分元件快速恢复正常的运行。
2.2.3供电出现异常阶段
供电过程是一个周而复始的过程，它出现异常的可能性概率很大，所以继电保护设备在此阶段的作用举足轻重。当变电站在运行过程中出现异常时，继电保护系统能立马感应到，并能及时发出报警的讯号，通过鸣响等方式来提醒、通知设备维修或者维护工作人员进行及时的排除，避免故障的发生，保证电力系统安全稳定运行。
3如何提高智能变电站继电保护系统的可靠性
3.1主变保护的可靠性
在主变保护与智能终端、合并单元中所采用的组网方式，通过GOOSE网络采集开关量信息，以及传输跳闸命令。并且通过SV网络进行采样信息的传输。在智能变电站中，进行主变压器的保护，为了实现智能变电站的继电保护，需要在智能化中系统中，采用保护测控一体的装置，一方面能够提升装置的整体可靠性，另一方面能够为系统保护启动提供科学的依据。主变保护组网方案中的可靠性框图如图1。
3.2为了提高继电保护系统的性能，要采用数字化
由于继电保护系统提高了互感器的传输性能，所以出现互感器故障的机率减少了，很少出现互感器饱和、二次回路断线和接地等问题。继电保护系统的信息传输更加真实准确，同时也提高了继电保护装置的性能。
3.3保护变压器的配置在智能化电力系统中，每条线路是有固定的电压限度的，电压必须稳定，过高或过低都会影响线路的正常运行。变压器系统可以有效的调节电路中的控制电压，变压器是智能变电站进行配电保护的重要设施。在变压器装置发挥其配电保护功能时，一般会采用分布式的配置方式，采用这种方式可以实现差动式的继电保护。变压器装置同时也需要进行后备保护，所以配置必须采用集中式。同时对于非电量，可以采用独立安装法实现继电保护，采用独立安装法时，断路器与电缆相连接。
3.4对于由于限定延时产生的过流电，进行继电保护
智能变电站处于正常运模式下，有时会受到外部因素的影响，产生断路的现象，同时出现过负荷的电流。如果电流出现过负荷，过负荷电流与正常电流没有较大的差别，如果变电站系统出现了外部故障，过负荷电流使电路发生跳闸现象，继电保护系统的可靠性就会受到影响。针对过流电的情况，可以采用电压限定延时的方法，采用这种方法会没出各个线路中通过电流量的准确值，如果电路中出现了过负荷电流，相关系统就会自动收到警告和自动保护指令，保证了继电保护系统的可靠性。
3.5线路保护装置
线路保护装置的主要功能是对电力系统进行保护，采用的保护方式是纵联差动。线路保护装置的保护方法采用集中式和后备式两种，不论采用哪种保护方法，都可以在第一时间处理线路保护装置中出现的问题，使各项功能可以正常安全运行。对线路保护装置进行保护，可以对电力系统中各电压间隔进行保护和控制，同时也可以实现测量、控制、保护、通信等其他功能。线路保护装置同时也可以为其他装置提供完善的配电线路保护方案，如变电站、发电厂等，这些保护装置的存在，保证了电力系统的安全运行，配电保护功能更加具有可靠性。
4结语
智能变电站继电保护系统的出现对于变电站的整体安全性来说是非常关键的，它不仅推动了我国电力行业的整体发展，而且能够保障电力系统在相对安全稳定的状态下运行。而随着新技术、新设备的应用，通过科学有效的系统配置，继电保护系统的可靠性必然还会再一次得到升级。当然这也需要我们对电力事业再度进行研究和探索，只有不断的深入电力研究，我国的电力行业才会逐渐走向智能化、数字化，才能够真正的实现长期可持续发展。
参考文献：
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[2]潘炳利.试析智能变电站继电保护相关问题分析[J].科技创业家，2012，19：151+153.
论文作者:仝维1,席丁鼎2,曾繁均3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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