摘要：随着人们的生活水平不断提高，对电力资源的需求也越来越多，为了满足人们越来越高的电力资源需求，电力系统必须要提供可靠的电力资源。智能变电网的出现，对传统的电网是革命性的改进，做为智能变电站的重要装置，继电保护系统举足轻重，新的电力设备和电力技术的出现，对继电保护系统也形成一定的挑战。因此，本文对智能变电站继电保护系统可靠性进行了分析。
关键词：变电站；继电保护；智能化；运行可靠性
一、智能变电站的概念和特点
1.1智能变电站的概念
在智能变电站的建设过程中，现在采用的都是数字化处理，如信息的采集、处理、输出等，数字化处理可以实现通信的网络化，同时也可以使电力设备具有智能化性能，可以实现自动化的运行，具有统一的通信模型。智能变电站与传统意义上的变电站是有本质区别的，智能变电站的主要特点是智能化和网络化，由于自动化程度高，所以降低了建设成本。智能变电站改善了变电站的互感器饱和，同时也改善了传统变电站交直流串扰和电磁兼容问题，因为在智能变电站中引用了智能断路器、光电互感器和光缆。
1.2智能变电站继电保护特点
智能化变电站是基于传统变电站的数字化变电站，通过解决变电站信息孤岛问题，实现变电站之间，变电站与控制中心、用户信息互通与互动，最终实现整个电网的智能化。做为智能变电站中的关键环节，继电保护非常重要，传统的继电保护模式无法满足智能变电站的运行要求，必须要引入新的技术和工艺才能满足智能变电站的需求。智能变电站需要特殊的继电保护装置，改进的继电保护装置拓展了数据的提供途径，随之的设备安装和维护技术也有了一定的改进，操作继电保护装置的工程技术人员也要不断提高相关的专业知识。智能变电站的继电保护装置具有更强的灵活性，要调试非常多的线路和设备，要掌握主要的调试操作要点，工程技术人员必须要熟练掌握继电保护装置的特点，要对其内部结构和原理进行了解，出现的状况也要采用正确的调试方式，只有这样才能保证继电保护装置的正常运行，继电保护装置运行正常了，智能变电站才能正常运行。
二、智能变电站继电保护系统的主要构成部分
2.1电子式互感器
在智能变电站继电保护系统中，一个非常重要的构成就是电子式互感器，通常来说，以前的互感器主要是电磁结构，随着社会的发展，在电力量测系统中数字化的不断应用，传统的电磁式互感器已经越来越不能够适应其发展的需要，所以电子式互感器逐渐得以较为广泛的应用，其与传统的互感器相比较而言，电子式互感器能够在很大程度上使检测故障的准确性得以保证，从其性能上来说能够使保护装置的正确动作率得以提升，对于电力系统运行的安全性及稳定性而言有着十分重要的作用。同时，传统电缆能够被电子式互感器通过对光缆进行利用来对其进行替代，从经济效果上来说，能够使绝缘结构变得简单。
2.2合并单元
电子式互感器在经过一系列工作之后，会将系统采样信息传送到合并单元，由合并单位科学地将这些信息进行组合，将其转化为特定的数据格式之后，传至保护装置。在智能变电站中，随着时代的不断进步，合并单元已经逐渐发展成为一个任何系统无法替代的重要环节，其不仅能够使互感器与保护装置之间存在复杂接线的问题得以有效避免，而且对于资金的节约有着十分重要的作用，对于二次设备之间数据的有效共享有着一定的保障作用。
2.3交换机
在智能变电站继电保护系统中，交换机是其核心构成，以交换机为核心设备的以太网能够替代传统的保护系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从某种意义上来说，在智能变电站中，其大脑就是继电保护装置，起着中枢神经作用的就是交换机。在传输数据信息的过程中，变电站继电保护系统中的交换机能够将通信通道作为基础，以此来交换数据，达到数据传输的目的。
2.4智能终端
从一定程度上来讲，智能终端的引入对于电力系统故障的检修而言有着十分重要的作用。在电力系统中引入智能终端，能够有效地检测出系统断路器内部的电磁温度、机械等的状态。以智能终端为基础的故障检测能够大大提高电力系统预防故障的能力，对于电力系统智能化的实现意义重大。通常来说，智能终端除了能够对保护装置传来的跳合闸命令进行接收，而且还能够在站控层中传入断路器的实时信息。
三、智能变电站继电保护系统的可靠性分析
3.1变电站自动化系统：智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求的数字化变电站。智能变电站通过采用常规互感器+合并单元/电子式互感器的方式，实现信息数字化。对电网一次设备状态量的就地采集和控制，在一次设备就地安装智能控制柜，配置智能终端。数字化信息通过光纤传输，取代传统的模拟量通过二次电缆传输方式，节约大量二次电缆，减少工程施工量。采用基于IEC61850标准化的通信模型，实现全站信息的网络化。智能变电站通常采用“三层两网”的结构模式。基于IEC61850标准化信息模型，采用格式统一的信息标准和模型，可以方便地实现变电站内外的信息交互和共享。
3.2变压器保护装置的应用：电力系统的日常运行，变压器是重要的变电设备，智能站对变压器的监控、保护原理不同于常规变电站。通过配备在线检测系统，将在线监测设备的传感器部分融入到一次设备中，实时反馈高压设备的运行状态，实现变压器在线监测。在线监测系统采用IEC61850标准规约，具备与站控层和间隔层无缝的通信能力。
3.3线路保护装置的应用：智能站的线路保护装置包括光差、距离、零序等几个主要保护功能，这与常规站相同，但在功能分配上产生了一些变化。传统微机保护装置包括电源插件、交流输入插件、A/D 转换组件、保护逻辑（CPU）、开入开出组件和人机对话模块6个部分，而数字化IED将交流输入插件、A/D转换组件和开入开出组件前移到合并单元和智能终端，只保留保护逻辑（CPU）和人机对话模块两个部分，采样数据、设备状态信息和保护动作报文通过光纤进行传输。报文信息的传输方式分为“直采直跳”、“直采网跳”和“网采网跳”三种方式，保护采用“直采直跳”的方式，能够确保继电保护“四性”的要求。
3.4高级应用功能：智能化变电站具备多种高级应用功能，包括智能化顺控技术、智能告警及事故信息综合分析决策、电压无功自动分析控制、信息分层分类优化处理、状态检修等，这些功能大大提升了变电站的智能化水平。
四、结语
智能化变电站继电保护以“四性”做为首要指标，引入大量新技术、新装备，设备可靠性有保障。智能化变电站目前已经经历了两个阶段的发展，随着智能变电站就地化二次设备技术的推广和应用，相信智能化变电站继电保护的稳定性和可靠性将会得到进一步提升。
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论文作者:吴炼,陶俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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