摘要：智能变电站继电保护系统是在传统的变电站的基础上强化变电系统的智能性而形成一种具有更高安全性能的保护系统。其实就智能变电站继电保护系统来说，无论是在结构上还是在系统的设计与运行方面，都采用了全新的设备与技术，因此本文就智能变电站的继电保护系统的可靠性进行了深入的分析，希望能够对智能变电站继电保护系统有一个更深刻的认识，希望能够为我国变电站的智能化发展起到一定的推动作用。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性
引言：随着电力系统的快速发展，对继电保护也提出了更高的要求，这是因为继电保护系统的可靠性对整个智能变电站的安全稳定运行有着直接的影响。所以，加强对继电保护系统可靠性的研究则十分必要。该文笔者对智能变电站继电保护系统进行粗浅的探讨与分析，提出提高智能变电站继电保护系统可靠性的具体对策，以期通过该文笔者的粗浅阐述为广大同行在今后的电力工作中提供有益的借鉴。
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
通过分析，可以看到，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可靠性分析
2.1变压器配置保护
一般来说，变电站在进行配电的过程中往往需要限定电压的额度，只有适合的电压范围才会促进电力系统的正常运转，如果说电压出现过载或者不足的情况就会对电力系统的运转造成影响。而调节电压的功能是由变压器系统来提供的。因此，变压器系统可以说是整个变电站继电保护系统中必须要重点保护的。如果说变压器系统能够正常运行的化，也就意味着整个继电保护系统发挥了其应有的作用和功效。所以说智能变电站继电保护系统为了保证变压器系统的安全性，在配电保护的构成中采用的是分布式配置，这样就能够分散变压器系统的压力，从而保护变压器在电力调节的过程中不会承受过分的压力而导致电压超载或不足。而在后置装备的继电保护过程中则是采用的集中式配置手段，这样就能够以不同的手段来保证在配电过程中继电保护系统的可靠性不会因为外界因素的影响而降低。
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2.2过流电限定保护
所谓过流电实际上就是电流过载现象，这种现象的出现会导致变电站出现外部电路短路，从而电流负荷压力变大。尽管负荷电流与正常电流在大小上没有太大区别，但是负荷电流极易导致变电站外部出现故障，甚至会导致变电站跳闸，这就会使得变电站继电保护系统的可靠性变低。因此在智能变电站继电保护系统中采用的是严电压限定延时方式，这种方式能够有效的、精准的测量变电站各条变电线路终端电流量，这样就能够确保当过载负荷电流出现能够在第一时间进行处理。而且智能变电站继电保护系统之所以会被称为是智能化的保护系统也是因为在这个保护系统中已经设置了保护措施，就是一旦过载负荷电流出现的时候，系统会自动的向智能终端进行报警，而智能终端也会根据过载负荷电流的实际情况来下达保护命令，这样不仅能够有效解决过载负荷电流可能对整个电力系统产生的严重影响，而且也保证了继电保护系统的可靠性不会降低，甚至会大幅提升。
2.3继电保护系统的线路保护
对于变电站的继电保护系统来说，线路的保护是保证保护系统可靠性的一个非常重要的因素。在传统变电站的继电保护系统中，对于线路的保护虽然有明显效果，但是仍然存在一定的安全隐患。而在智能化的变电站继电保护系统中，对线路采用的是纵联差动保护方式，这种保护方式能够有效的保证继电保护系统的可靠性。而且纵联差动保护方式一般可分为集中式和后备式，但是无论哪一种，通过合理的配置之后，都能够有效的将继电保护功能发挥出来。其实之所以保护线路就能够保护继电保护系统的可靠性主要原因在于线路本身控制各级电压之间的间隔单元，换句话来讲线路是连接通道，而智能变电站的继电保护系统在对线路进行保护的同时也能够对整个电力系统的运作情况进行检测，因此该部分的保护对于继电保护系统的可靠性有着决定性的作用。而纵联差动保护方式也是能够提高继电保护系统可靠性的有效方法。
三、光纤通信网络的可靠性分析。智能化变电站主变保护光纤通信网络原理。
光纤通信网络以红色线表示，保护系统中的主变保护继电器、交换机、通讯后台和操作机均由光纤连接，构成主变保护光纤通信网络。二次导线连接回路用黑线表示，其中保护继电器的工作电源回路标有“+、-”，当该回路处于正常状态时，说明主变保护继电器处于运行状态，若电网中出现异常或故障，继电器可将采集的数据与整定值进行对比，根据对比结果和设定的保护逻辑，确定系统应采取哪种动作行为，然后将该执行的动作行为转化为数字信号，利用光纤介质传输给交换机。整个网络结构中二次导线用量较少，这就消除了由于二次导线回路接地、断路、短路、接触不良、电磁干扰等引起的误动作，可靠性随之提高；除以上优点外，光纤通信网络的抗干扰性好，同样有利于继电保护装置可靠性的提升。
结束语：
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。所以说随着现代社会的不断发展，科学技术的不断改革与创新，我们有理由相信未来的电力行业将会再上一个台阶。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。
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论文作者:王俊峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
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