摘要：智能变电站的继电保护系统逐渐引起技术人员的关注，继电保护系统的可靠工作对智能变电站的正常运行意义重大，对继电保护系统的研究主要依据可靠性评估模型和对系统的可靠性分析，利用框架图和矩阵法建立可靠性的模型，通过对智能变电站的保护系统进行分析可以发现系统的结构特点，通过模型进行分析可以优化系统的设计。
关键词：智能变电站；继电保护；系统分析
1、智能变电站继电保护系统结构
相较于传统变电站来说，信息数字化以及通信网络化是智能变电站最突出的特点，智能变电站继电保护系统构成和传统变电站有很大区别，传统的变电站基本上是按照点对点的对接方法来连接继电保护系统的断路器、互感器以及其他保护单元，而智能变电站在这些保护单元的基础上又增加了多个元件，对这些保护单位进行合并，能够实现数据采集汇总的效果，通过格式化的处理将最终的数据帧传给交换机，断路器作为一次设备主要是体现智能变电站的智能性，它会通过闭锁信息以及跳合闸信息接收来对断路器进行操控，并且在此过程中还会收集其开关部位的信息，然后将信息帧传给保护单元。
智能变电站中交换机和相关网络的作用实际上就是在传统二次电缆的基础上做了进一步的调整完善，交换机是二次设备以及合并单元的信息交换传递媒介，通过交换机来实现信息在不同设备中的传输共享、同时为了能够满足继电保护装置对于对应设备事件发生时间序列上的精准性要求，必须要求所有设备具备统一对时功能，所以需要在对应设备中配备同步时钟源。另外继电保护系统中还必须有通信介质以及对应接口，接口可以看做是通信介质的重要构成。综合来讲，一个完整的智能变电站继电保护系统一共包括八个模块，分别是断路器、交换机、保护单元、合并单元、互感器、传输介质、同步时钟源、智能终端。
2、智能变电站继电保护系统的可靠性分析
2.1、电压过载与不足
在变压器配置变电站配电的环节中，必须要设置一个过载电压或者低负荷电压，这样就可以避免因电压过载或是不足影响智能变电站的运行。继电保护系统对智能变电站的电压调节控制功能进行重点保护，一旦电压调节不稳，出现过载或低压，继电保护系统就会对变压器实施保护。由此可见，电压调节功能的实现对继电保护系统的可靠性造成影响、在实际运行过程中，为了有效提升继电保护系统的可靠性，当对智能变电站的变压器电压配置的继电保护进行分布配置，其后备装置的继电保护则应用集中方式，这样可以降低继电保护配置的复杂程度.提升其可靠性。
2.2、线路保护继电保护系统中自身的线路保护以及对智能化变电站的线路保护是十分重要的。一般来说，应当采取纵联差动的保护方式，保护装置则包括后备式与集中式两种方式。实际配置中，要合理选择保护装置的配置，保证继电保护系统能够敏锐感应智能变电站运行的异样情况，快速反应，实施保护，同时不对自身的稳定性和可靠性造成影响。
2.3、继电保护可靠性原理
可靠性在其中主要是指元件系统等在一个特定的环境和实践当中，无故障的完成功率，其主要可以分为可修复和小可修复两大类，此外也可以通过三大指标来判定设备运行的可靠性。可靠性一般是指系统和元件在特定的功能下运行的实际能力，这也是判断一个系统设备是否可靠的一个非常关键的指标。其二就是可用性，可用性通常是指系统或者其他的设备在稳定运行的情况下能够完成规定功能的能力，也就是我们通常所说的系统修复能力。若系统运行的过程中出现了比较严重的故障，系统可自动恢复，因此其也具备非常高的可靠性。其三是平均失效的时问，这一指标主要是指系统在规定的时问和规定的条件下稳定运行到下一次故障出现的平均时问长度，一般而言，通过以上三个指标来充分反映系统的可靠性和有效性。
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3、提高智能变电站继电保护系统可靠性措施
3.1、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。
3.2、对变压器线路进行保护
当变压器进行后备保护的环节，我们通常要选择集中的方式来完成配置。另外，我们在对于非电量实施继电保护的环节，最好选用独立安装技术。纵联差动的手段是保护线路的有效方式。对于线路保护来说，集中式与后备式是最常用的两种保护手段。运用这两种手段，我们不但能保护线路当中的电器元件，还可以有效地对于线路整个运转过程进行测量与监控。在进行继电保护的环节，我们一定要注意光缆是否保持稳定，并采取措施减少电子装置被干扰的概率。另外对于智能变电站而言，运用可视化技术也是促使继电保护的可靠性得到提升的一种手段。目前，关于可视化技术的研究在我国还开展地较少。但是随着时代的发展，未来必须加强对可视化技术的研发力度。
3.3、增加系统的冗余性措施
系统的冗余度同系统的可靠性也有着较大关联。但是，现在不少系统的冗余度较小。为了增加系统的冗余度，我们可以采取两种手段：1）通过以太网交换机当中的数据链路层，它可以满足电站自动化的实时监控需求；通过各种各样的模式，使各种具体的需求能够得到实现。2）利用网络架构需求。它一共包含三大基础网络：①总线结构。它的数据传输环节以交换机来完成。它所需的接线相对较少，然而相对于其他的方式来说，它的冗余度也略显不足。因此当我们采用这种方法时，必须要对于时间进行延长，来增强其敏感度；②环线结构。它同第一种有相似之处。它环路上的不同部位都能够具备不同程度的冗余，一旦同以太网交换机进行结合，就能够形成管理交换机即树协议。运用这种方式，我们可以将物理中断的冗余度提供给机电系统，还能确保网络重构压缩在固定的时间内。但这种结构也具有一系列的缺陷，主要在于收敛周期较长，因此完成任务的效率较低，对于系统重构不利。
结束语
继电保护系统的可靠性决定了其对于智能变电站的保护作用和保护效果、在实际应用工程中，需要合理的选择保护装置的配置方式，在快速展开继电保护的同时，也要维持系统木身的可靠性。
参考文献：
[1]黄雅宣.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通讯世界，2017，（08）：177-178.
[2]于立强.智能变电站继电保护检修作业安全风险管理[J].通讯世界，2017，（07）：125-126.
[3]于静，信鹏飞.浅谈智能变电站继电保护技术的优化[J].科技创新与应用，2017，（11）：212.
[4]汪希伟，李超，郭启伟，孙岩.智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统[J].电力安全技术，2017，19（04）：19-21.
[5]杨亚峰.智能变电站继电保护调试方法研究[J].中国高新区，2017，（10）：94.
[6]王春艳.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].中国高新区，2017，（10）：97.
论文作者:刘怡
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：变电站论文; 系统论文; 继电保护论文; 智能论文; 可靠性论文; 交换机论文; 冗余论文; 《电力设备》2017年第36期论文;