摘要：随着我国电力系统的不断发展，国家对电网的供电质量及其运行状况的要求正不断提高，因此智能电网的建设至关重要。智能变电站继电保护加强了继电保护的可靠性，保障了信息的实时性和安全性。对智能变电站继电保护系统进行可靠性评估具有实际意义及较大的理论价值，能否建立准确有效的可靠性评估体系同时也决定着智能变电站能否大规模的建设。
关键词：220kv；智能变电站；继电保护；可靠性
引言
为了提供优质环保且经济安全的电能，国家要求电力行业大力发展智能电网以提供大规模的电力传输。随着电力系统的不断发展，国家对电网的要求也不断提高，推动智能电网发展的战略，有利于提高供电的可靠性及安全性，实现管理自动化，优化质量，下文就智能变电站继电保护的可靠性进行分析。
１智能变电站继电保护的特点
1.1信息应用智能化
智能变电站继电保护装置在完善变电站设施设备上具有非常重要的作用。随着智能化网络技术的大量运用，变电站二次回路连接的次数也随之缩减，变电站的可靠性和稳定性均有了非常显著的提升，各方面数据的采集与运用都为变电站的日常工作提供了较大的便捷性。
1.2数据采集数字化
较之传统的变电站，智能化变电站应用了大量光学变压器与电子互感器，使得其电压数据采集以及电力数据采集都得到了较好的实现，也极大地提升了变电站的运行安全性。在对数据进行采集的过程中，通过电子互感器与光学互感器的应用，较好地实现了对数据的有效汇总，而且能够较好地对数据继续进行汇总，在对测量范围进行提升的同时，也能够实现对测量精度的快速提高。在工作的实施期间，可由计算机技术与网络技术来完成数据的快速传输，并且还可能实现对难度的有效改善，促使工作效率得到更好的提升。
2.智能变电站继电保护系统可靠性分析方法
为了能更好地对继电保护系统的可靠性作出科学合理的分析，首先需要对可靠性模型进行建立，确保其能够与系统相适应。模型的建立方法非常多，其中蒙特卡罗模拟方法就是一种较常见的方法，其主要对计算机进行元件的随机选择，并对故障事件进行抽样检测，从而实现对失效概率的有效构成，再经由系统来完成系统可靠性的合理计算，这种方法不适用于元件结构复杂的和众多的智能变电站；利用马尔柯夫模型时，如果系统结构复杂，会使模型变得庞大和复杂，难以解决；故障分析对人员的要求较高，而且不能对不同人员的结果分析进行横向对比，所以，意见难以统一；可靠性框图法是复杂系统可靠性建模与分析的有力工具。它结构简单，可以清晰地列出系统各元件之间的逻辑关系。计算相对简单。因此，根据智能变电站中过程层SV 和 GOOSE报文传输网络结构，采用可靠性框图法建立了继电保护系统的可靠性评估模型。
3.智能变电站继电保护系统可靠性计算
智能变电站继电保护系统由主变压器保护、线路保护、母联保护与母线保护组成。和传统的继电保护系统类似，智能变电站保护系统采用双重化配置，两套保护系统是独立的，互不干扰，同时，采用双网并行冗余协议（PRP）确保 SV采样信号和 GOOSE保护跳闸信号可以在过程层网络中无损传输。双重配置使结构中的继电保护装置满足 “一备一用”保护系统的要求，提高了保护系统的可靠性。主变压器保护、智 能 终 端、合 并 单 元 采 用 组 网 连 接，保 护 跨 接GOOSE双网，通过 GOOSE网络采集开关量信息以及传输跳闸命令；采用IEC61850-9-2协议，通过SV 网络传输采样值信息。
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为了充分发挥智能变电站在应用层面的 “智能化”，智能变电站中的主变压器保护装置采用保护 CPU 和测控CPU分别完成相应的功能，测控采样可作为保护启动判别的辅助判据，提高保护整体的可靠性。
4.提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施
系统提高其可靠性的方法就是增加系统的冗余性，而系统的冗余性主要取决于装置冗余度和网络冗余度。对于以太网的冗余性，有三种基本的网络结构，总线型结构接线少但冗余度差，环型结构对任一连接点的故障都能提供一定的冗余。可以将网络重构时间控制在秒内，但系统重构时间长并且复杂性及难度提高。星型结构等待时间最少但是没有冗余度，所以可靠性很低。通过比较可以发现环型结构是可靠性较高的一种方案，其可靠性框图较为复杂，计算过程也十分复杂，但可通过最小路集进行可靠性计算，另外环型网络冗余方案提高了交换机的重要度。
4.1变压器继电保护配置措施
由于电力系统的电压是额定的，即当电压出现过低或者过高时，都会致使配电系统的运行受到较大的影响。智能型变电站在电压的控制中，主要通过变压器来实现，为此，其是非常关键的保护设施。当变压器在发挥保护作用的过程中，通常会运用分布配置的方式来实现，以此实现对变压器的保护，并能够对差动继电保护，而在对变压器后备实施有效保护期间，通过集中配置的方法，还能够实现安装技术的独立化，以此达到非电量的继电保护，但在连接断路器与电缆之后，即可较好的发挥继电保护效果，促使其可靠性得到显著提升。
4.2加强可视化技术的应用
在智能变电站中，为了能够更好地提升继电保护的可靠性，通常情况下，需要对其存在的故障进行有效的处理。尽管当前已经处在一个信息化技术的时代下，但在继电保护故障的监测与分析处理过程中，仍然采取的是较为传统的表格、数据等方式来实现。为此，在变电站中积极引入可视化技术是非常有必要的。通过可视化技术的应用，可更好地实现对变电站信息故障的收集和分析。
智能化电网在运行过程中，非常容易因信息传输而发对错误信息进行排查期间，必须对继电保护装置进行有效保护，同时在对装置进行启动时，其所形成的中间节点文件与故障波形基本一致，为此，在出现故障时，通过对中间节点文件记录信息的收集可实现对故障波形的有效掌握，这就能够为工作人员提供最直接有效的排查信息，同时还能够结合故障提出更具有针对性的措施。
4.3过程层中提高继电保护可靠性的措施
在实施继电保护期间，过程层可对系统的母线、快速挑战、变压器以及输电线路进行有效的保护，使得电网的运行风险得到有效的控制，并能够更好的给予电力系统保护，同时还可对系统保护功能进行合理的掌控，并且可对装置和设备进行优化。在过程层中，主保护定值的波动性相对较小，为此，即便是在电力系统运行期间出现任何的改变，其波动性也不会因此发生较大的改变，故在保证电力系统运行上具有非常重要的作用。
在设备大量应用的过程中，需注意硬件与设计开关的合理区分，以便能够更好的保证其独立性，促使母线与输电线路的保护能力均能够得到有效提升。为此，为了实现对可靠性的合理提升，通过多端线路的保护可更好地定义母线与变压器的保护作用，特别是针对站内保护装置中需实现同步采样，同时在进行采样前提下给予有效的调整，才能够达到更好的适应性和可靠性。
5.结语
为了提升继电保护的可靠性，维修人员必须充分了解智能变电站继电保护的各方面情况及需求，并采取有效措施。
参考文献：
［1］梁栋．智能变电站继电保护可靠性的探讨［J］科技传播，2015（20）：63-64
［2］刘忠民，牟小雪，黄凤英．浅析提高智能变电站继电保护可靠性的措施［J］．电子测试，2016（01）：107-108
论文作者:何家达
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签：变电站论文; 可靠性论文; 继电保护论文; 智能论文; 系统论文; 冗余论文; 变压器论文; 《河南电力》2018年13期论文;