摘要：配电网的建设关系到经济发展，而作为配电网的重要组成部分，变电站的相关建设一直备受关注。尤其是近几年来，变电站朝着智能化发展，随着智能变电站的进一步普及，也涌现了一些技术上的问题。对于如何保障智能变电站继电系统的可靠性一直是主要的研究方向。得益于技术的快速发展，目前所使用的继电保护系统对于智能变电站的保护功效较良好。智能变电站继电保护方面的研究对于保障变电设备的安全运行意义重大，符合电力事业的发展需求。智能变电站继电保护的重要性是不言而喻的，为了确保继电保护的功效发挥最大的作用，针对当前所使用的继电保护系统进行深入的分析十分有必要。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
一、智能变电站继电保护系统的结构及其原理
1.1智能变电站继电保护系统的结构
在智能变电站中继电保护系统结构主要分为以下四种模式：第一，“直采直跳”模式。“直采直跳”模式下主要包含线路、母线和主变保护系统三种结构，其中保护设备采样和跳闸通过光纤直连实现，仅示意与保护功能相关的光纤链路和部分支路；第二，“网采直跳”模式。分为SV和GOOSE独网模式以及SV和GOOSE共网模式，两种；第三，“直采网跳”模式，在该模式下主要是通过GOOSE网络实现保护设备采样、跳闸；第四，“网采网跳”模式。主要通过网络思想保护系统的采样、跳闸，并按SV和GOOSE是否共网两种模式进行考虑。
1.2智能变电站继电保护可靠性原理分析
所谓的可靠性，就是指元件系统能过在一定的环境范围、时间范围内，无故障的完成规定功率。在实际运行中，主要通过以下3个指标，对智能变电站继电保护可靠性进行衡量：第一，可靠度。主要是指系统及元件在规定条件之内，在有限时间之内，实现规定功率的概率，是考察一个系统可靠性的重要指标之一；第二，可用性。主要是指系统或者其他设备在较长时间之内，能够完成所规定功能的能力，简而言之，就是其系统修复能力，如果系统在出现故障时，能够快速自动修复，是具备较高可靠性的；第三，平均失效时间。是指系统在规定的条件下稳定运行到下一次发生故障的平均时间。而通过对上述三个指标则可以清楚的对智能变电站继电保护系统的可靠性进行正确的反映，从而采取有效的防护措施。
二、智能变电站继电保护系统的具体组成
2.1智能变电站继电保护系统的电子互感器
智能变电站继电保护系统最重要的组成部分就是电子互感器，互感器分为传统互感器与电子式的互感器，传统的互感器就是电磁式互感器，随着电力系统的不断发展，智能变电站继电保护系统也在不断升级，传统的电磁式互感器不能适应数字化电气量测系统的应用，所以，电磁式互感器逐渐被淘汰。目前，在智能变电站继电保护系统中都是应用电子式互感器，电子式互感器在电磁式互感器的基础上提高了故障检测准确性，电子式互感器的保护装置也在不断升级，应用电子式互感器能够保证电网的稳定运行。另外，电子式互感器还有一定的经济效益，电子式互感器的应用可以采用光缆替代电缆，这样不仅能够节省费用还能简化绝缘结构，促进智能变电站继电保护系统设备的升级与发展，逐渐实现智能变电站继电保护系统中二次设备系统的集成，从而促进变电站的智能化。
2.2合并单元
合并单元主要用于信息处理，它是继电保护系统中一个十分重要的部分，继电保护系统能否给予智能变电站良好的保护就要看并单元的信息数据处理是否准确、完整。合并单元将智能变电站的系统数据进行合并处理之后传输至继电保护系统，由继电保护系统对变电站设备、元件的运行情况进行全面性、系统性的分析，它的出现让接线工作更加的简单，同时有效实现了变电站与机电系统的信息通信。
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2.3交换机
交换机作为智能变电站继电保护系统之中最为核心的部件之一，在整个智能变电站继电保护系统之中充当着中枢神经，在数据传输环节中被建立在通信通道之上，实现数据帧的交换。
2.4智能终端
智能终端的出现实现了对智能变电站系统内各个电力设备运行状态的实时监测。这是因为智能终端能够及时接收到继电保护装置传递而来的跳合闸命令，并且能够将断路器的实时信息准确地传递到站控层。所以，对电力故障也能够起到良好的预防性作用，进一步促进智能变电站的智能化控制。
三、提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施
3.1加强变压器的配置
电压是电力系统中的重要参数，每一条线路的电压都是固定在一定范围内的，只有保证电压的稳定，才能确保传输线路的正常运行。加强系统中电压器的配置可以对线路中的电压进行有效调节，并有针对性的控制极个别线路高压情况。以分布式的配置帮助变压器实现继电保护的同时进行集中式后备保护，用这种独特的手段来降低继电保护系统的复杂程度，提高保护系统的可靠性。在这个阶段，可以充分应用计算机技术，计算每个线路的不同电压，提高变压器的智能化水平，实现继电保护装置智能化网络化。比如有些智能变电站的工程人员针对变电站不同时间不同线路的不同电压进行统计研究，加强了智能变电站继电保护系统中的变压器配置，使得变压器合理的控制线路电压，减少了传输过程中线路失灵、线路不稳定等情况。
3.2建设线路保护装置
建设线路保护装置的目的主要是为了保障电力系统的持续安全运行，以达到线路保护的目的，进而有效解决保护装置存在的问题，促进电力系统各项功能的顺利实施。线路保护装置还应该增加测量、通信等其他功能，配合变压器一起控制各级线路电压，保证所有线路电压稳定，使继电保护系统的可靠性进一步提升。某智能变电站在过程中的继电保护就应用了线路保护装置，降低了智能变电站智能电网运行的风险，减少了保护系统出现波动的可能性。该变电站所采用的保护装置还实现了数据的传输和反馈，可以让工程师对有关数据进行分析，重新完善线路保护装置。线路保护装置不仅可以应用在智能变电站还可以投入到发电厂的使用中去。
3.3增加过流电的限定
线路断电现象是电力系统运行中普遍存在的问题，其主要是受外部各种因素的影响。如果电力系统出现断电现象，那么就肯定会出现负荷电流，最终会造成整个变电过程无法正常进行。当负荷电流出现时，智能互感器等相关系统就会受到警告，自动执行保护指令，保证智能变电站的安全运行，提高继电保护的可靠性。智能变电站在用电高峰期的运行过程中经常因为电流过载等许多外部因素影响，出现外部线路短路，引发电流超负荷传输，虽然这样的电流传输对居民电力使用没有较大的影响，但是经常性超负荷传输极大地降低了继电保护系统的稳定性，容易造成系统错误，最终导致变电站跳闸。这种情况下需要对过流电实施限定保护，准确测量各变电线路，一旦变电站发生了超负荷传输现象，智能终端在执行保护命令的同时也向技术人员传递警报信息，根据第一时间反馈回来的数据，对继电保护系统不断完善。
结语
综上所述，智能变电站是当前主要的发展方向，对于提升整个配电网的性能有着至关重要的作用，也正是如此，更要保障智能变电站的运行安全，安装继电保护系统是为了保护智能变电站中各个重要的配电设备，目前国内的智能变电站机电保护系统的建设初具雏形，今后电力企业应当注重该方面的资源投入，早日将其完善，更好的为配电服务。
参考文献
[1]王同文,谢民,孙月琴,等.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制,2015(06):58-66.
[2]王超,王慧芳,张弛,等.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,2013,41(03):8-13.
作者简介
姓名：敖显云（1984.03.21），性别：男，籍贯：贵州，民族：汉族，学历：大学：本科毕业，职称：中职，职务：变电站电气二次设计，研究方向：电力系统，单位：云南银塔送变电设计有限公司。
论文作者:敖显云
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 继电保护论文; 互感器论文; 线路论文; 可靠性论文; 《电力设备》2019年第16期论文;