高明光 张明
（国网吉林省电力有限公司四平供电公司 136000）
摘要：所谓的智能变电站指的是以网路电子技术作为基础，主要目的是打破传统的数据传输方式，使变电站的基础功能提高，使电网能够自动化控制。它与传统的变电站相比，具有数字化、智能化、标准化等优点，智能变电站继电保护系统主要包括电子式互感器和智能终端等等。在新时代技术改革的同时，智能变电站继电保护系统需进一步提高，因此需对智能变电站继电保护系统可靠性评估进行研究分析，本文从智能变电站继电保护系统结构和智能变电站继电保护系统可靠性评估进行了分析研究。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性评估；运行状态。
1、引言
随着国家社会经济的迅速发展，国家电网的规模不断壮大，各行各业对电力资源的需求量不断增加，传统的变电站已经不能够满足人们的需要。在这种背景下，智能变电站的实施显得刻不容缓，智能变电站的主要目的是提高电力的质量和提供优异的资源。但是在我国智能变电站运行的同时，也带来了诸多的问题，如智能变电站继电保护的可靠性这个问题一直困扰着相关人员，可靠性问题主要包括大功率和电力传输两大难点，如果这些问题解决不了，将会对智能变电站的可靠性带来不利的影响。本文对智能变电站继电保护系统可靠性进行了简要的分析研究，望能对智能变电站的建设有所帮助，从而促进国家电力企业的可持续发展。
2、智能变电站继电保护系统结构
目前，智能变电站继电保护系统中没有单独的信息管理系统，对测量保护的信息和故障检测的数据基本上全靠子系统独立完成，在继电保护的系统中有三个相互独立的系统，即发电厂升压站自动化系统和线路侧继电保护信息系统及用电监控管理系统。这三个系统是彼此独立的，相互之间不能够进行系统信息的传输和共享，导致继电保护系统自身的信息资源造成严重的损失。
2.1线路侧继电保护信息系统
智能变电站线路侧继电保护信息系统设置的目的是为了智能控制电网的调度。在规定的要求下将220KV或者以上的升压站中的故障录波器、保护母线、保护线路的测量数据经过调度后组成电网，通过对继电保护的数据、故障录波及相应的调度数据进行分析，从而传输到主系统中。
2.2智能变电站升压自动化系统
升压自动化系统的智能变电站自动化系统是以国家规范为基础的，升压自动化系统通常在200KV或者以上升压站中设置，它的主要任务是监控升压站中的设备运行工作状态，上面得到的线路侧继电保护信息系统只能对综合自动化系统中的升压站的数据信息进行管理。
2.3变电站用电监控管理系统
用电监控管理系统主要作用是管理监控电厂内电气设备的运行信息，通过对电气设备监控管理，从而对各种电气设备的保护装置和遥控的信号进行管理。它的不足之点是不能与电厂的分散控制系统进行数据信息的资源共享。
3、智能变电站继电保护系统可靠性评估
智能变电站继电保护可靠性评估是依据继电保护可靠性指标进行评估的，是可靠性评估的基础。目前，继电保护可靠性的研究方法主要有两种，即模拟法和解析法。模拟法主要是根据概率分布采样来进行状态的评估，此方法较为准确，能直观的反应实际情况，但是前提必须很大的数据系统，所以很少使用。另一种办法是解析法，解析法式根据系统的内部信息对可靠性进行解析分析，此方法较为常用。
继电保护可靠性评估的前提是对数据进行收集整理，收集的数据是评估时强有力的数据基础。收集的数据主要包括：变电站原始数据、运行时的状况信息数据、继电保护检查维修时产生的数据等等，智能变电站继电保护包括全数字化保护及微机继电保护，微机继电保护是可靠性评估的基本要素。在智能变电站可靠性评估的同时需要考虑多方面的因素，如变电站的各个保护装置、智能单元、合并单元、智能终端、交换机等等。对于合并单元的评估因素主要包括设备信息中的电源电压、CPU温度、可用度、距定检时间，环境信息包括环境湿度、环境温度，通信信息包括采样频率、对时误差、通信接口。智能终端主要对跳合闸信息、断线路器及检测线路的状态进行评估，使操作人员能准确的了解断路器的状态。保护装置评估要素包括设备信息的通电告警、电压电压、CPU温度、距定检时间，环境信息的环境湿度和环境温度，通信信息的对时误差和GOOSE延时。交换机与的设备信息和环境信息与合并单元一样，通信信息评估要素是对时误差、通信负载率、帧丢失率、网口俗率。下面是对可靠性评估的案例。
根据上面表格计算设备的评估结果是：B11=W11*R11=[0.64 0.33 0.02]，环境的评估结果为：B12=W12*R12=[0.5 0.25 0.25]，通信的评估结果为：B13=W13*R13=[0.3 0.6 0.1]，结果可以发现自身和环境的状态良好，对可靠性的影响不大，但是通信状态不良好，需对其进行二级评估，二级评估的结果为：B1=W2*R1=[0.52 0.40 0.07]，可见，保护设备的可靠性符合要求，即智能变电站的可靠性处于正常使用安全状态。
4、结论
综上所述，本文对智能变电站继电保护系统结构中的线路侧继电保护信息系统、智能变电站升压自动化系统、变电站用电监控管理系统和智能变电站继电保护系统可靠性评估进行了简要的分析研究。通过上面的分析发现，智能变电站的各个系统是相互独立的，但是各个系统之间又是相辅相成的，各系统必须保证变电站正常运行。从对智能变电站的评估可以发现，变电站的评估影响要素诸多，需要评估的要求也有许多，无论是从哪一方面，都需按照要求对其进行评估，如果一次评估结果不符合要求，还需对其进行二次评估，确保评估结果准确无误，确保智能变电站能正常的、安全的运行。
参考文章
[1]高志治，蓝心胜，建立继电保护故障信息分析处理系统方案的探讨[J].电站系统工程，2010，26（6）：67-69.
[2]潘鹏熙，李和林，卞谦，继电保护及故障信息管理系统的应用数据模型的构建[J].电站系统工程，2007,34（4）：55-58.
[3]唐伟杰，王子文，赵群华，电网故障信息管理系统子站和分站的设计与实现[J].华中电力，2009，19（6）：60-61.
[4]徐高逸，梅伟才，陈先峰，专家系统在继电保护整定计算中的应用研究[J].继电器，2007,37（6）：17-18.
[5]王明其，张心利，俞加富，应用IEC61850通信协议的新一代故障信息处理系统[J].电网技术，2005,29（11）：54-59.
论文作者:高明光,张明
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
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