摘要：智能变电站继电保护系统稳定运行是变电站相关功能充分发挥的重要保障。因此，本文以智能变电站继电保护原理为切入点，阐述了智能变电站继电保护原理，分析了智能变电站继电保护可靠性。并对智能变电站继电保护可靠性提升措施进行了简单的分析，以期为智能变电站稳定运行提供可靠的借鉴。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
前言：现阶段我国在智能变电站继电保护系统可靠性评估方面已展开了研究工作，但是在智能变电站继电保护可靠性评估过程中多数研究人员没有考虑智能变电站站内冗余信息故障识别元件特点，导致最终智能变电站继电保护可靠性评估结果准确性不足。因此，为保证智能变电站继电保护可靠性评估的准确性，探究智能变电站继电保护可靠性评估新模式具有非常重要的意义。
一、智能变电站继电保护原理
智能变电站继电保护主要原理同常规站相同，是依据故障出现前后电气物理量变化（电流增大、电压降低、阻抗测量值变化等），构成不同原理的继电保护体系（母线继电保护、发电机继电保护等）。在继电保护体系构成之后，继电保护体系可利用有触点的继电器，对智能变电站或相关发电机、输电线路元件进行保护，并发出报警信号的装置。
二、智能变电站继电保护可靠性评估方案设计
1、智能变电站继电保护可靠性分析方法选择
常用的智能变电站继电保护可靠性分析方法为可靠性框图方法。即将待评估系统内不同元件以方框的形式标志。并利用方框间相互联系展示系统有效，或者失效逻辑。最后利用最小路集的方式计算智能变电站继电保护可靠性。
2、智能变电站继电保护可靠性分析方案实施
假设智能变电站继电保护系统某一元件故障均会导致继电保护系统失效，则该系统为串联系统，其可靠性计算公式为：系统整体可靠性度=
。
上述式子中m为系统内元件个数，Ri为系统中第i个元件的可靠性。
在智能变电站均采用直采直跳方式的基础上，可得到不同保护类型可靠性框图。在得到不同类型保护性框图之后，考虑站内冗余信息对提高继电保护系统可靠性的影响，可以虚拟支路的形式，代替智能变电站冗余信息故障识别元件。随后可直接在计算机软件中利用最小路集算法计算智能变电站继电保护可靠性。最终得出局部结果如表1所示。
表1 智能变电站继电保护系统可靠性分析结果（局部）
通过对表1数据进行分析，可得出智能变电站母线、变压器不可靠性据动故障及误动故障发生概率较高。且考虑智能变电站内冗余信息故障识别元件后，系统可靠性有了明显的上升。
三、智能变电站继电保护可靠性提升策略
1、加强变压器及母线保护
一方面，由于现阶段社会各行业对电力资源需求量较大，特别是珠三角地区负荷集中程度高，智能变电站极易出现承载过重，或者电压不合格问题。因此，为避免上述问题对智能变电站继电保护系统稳定运行的影响，智能变电站维护人员可以变压器为保护要点，配置适当的变压器保护装置，以便在一定程度上降低智能变压器据动故障及误动故障发生概率。同时针对外部故障导致变压器误动情况，智能变电站维护人员可以电流大小测量为主要手段，实时监测智能变电站继电保护系统中变压器流经电流变化。并定期向智能变压器终端发送数据报告，以保证变压器配置保护装置功能的充分发挥。
另一方面，为保证智能变电站继电保护系统平稳安全运行，智能变电站维护人员可以结合实际用电情况，进行保护电流的配置。即采用纵联差动保护措施，针对智能变电站继电保护系统线路，以控制及保护智能变电站继电保护系统内各电压间间隔单元为保护对象，综合利用后背式、集中式方式，进行智能变电站继电保护系统内线路设置，全过程实时监测整体智能变电站继电保护系统运行状况。
2、提高智能变电站继电保护系统冗余性能
通过对上述实验数据进行分析，可以得出：考虑智能变电站内冗余信息故障识别元件后继电保护系统可靠性有了明显的上升。因此，为提高智能变电站继电保护系统可靠性，智能变电站维护人员可以从系统冗余性入手，利用以太网交换机数据链路程技术，对智能变电站实时监控。同时在智能变电站基础网络层上结合智能网络架构需求，根据智能变电站结构差异，设置明确变电站继电保护系统各模块冗余性能。首先，在智能变电站继电保护总线结构运行过程中，智能变电站维护人员需要利用以太网交换机，进行数据信息传送，从而减少接线风险发生概率。在这个基础上，为提高智能变电站继电保护总线结构冗余度，智能变电站维护人员可以在总线结构运行阶段，适当延长时间以增加系统灵敏度，最终达到总线结构冗余性提升的目的。
其次，在智能变电站继电保护环形结构运行过程中，由于智能变电站环形结构环路任意一点均可提供冗余。若与以太网交换机进行有机整合，可以形成树协议，提高智能变电站继电保护系统冗余度。同时考虑到环形结构运行时所需收敛时间较长，且任务完成速度不高，因此，智能变电站维护人员可以在一定时间范围内，对网络重构进行合理控制。
最后，在智能变电站星型结构运行过程中，由于星型结构所需等待时间较短，其将适用于等级较高的场合，无冗余度。但是在智能变电站星型结构运行阶段一旦主交换机运行过程中出现故障，就会影响智能变电站继电保护系统可靠性。因此，在智能变电站继电保护系统维护阶段，智能变电站维护人员可以结合实际情况，避免选择星型结构。特别是在智能变电站母线维护过程中，智能变电站维护人员应优先选择环形结构，以利用环形结构对母线保护优势，提高继电保护系统整合可靠性。
3、合理设置接口连线及软硬压板校对规范
一方面，在智能变电站继电保护设备接口连线时，智能变电站维护人员应确定同一段时间间隔内SV插件采样、GOOSE设备间接口连线处于不同设备间。同时对于部分接地配置合并单元及智能终端间连接作业，利用光纤电缆代替电缆，避免设备接口污染对智能变电站继电保护系统可靠性造成不利影响。
另一方面，为进一步提升智能变电站继电保护系统可靠性，智能变电站维护人员应以继电保护装置版本校对工作入手，保证智能变电站继电保护设备软硬件版本符合国家电网系统检测版本。同时智能变电站维护人员应进一步加强继电保护装置软压板校对程度。在保证处于检修状态的硬压板检修完毕的基础上，对其他功能模块软压板进行严格检测。并根据智能变电站继电保护系统运行需求增设SV接收软压板，保证智能变电站继电保护系统可靠性。
总结：
综上所述，通信平台网络化、信息共享标准化、全站信息数字化是智能变电站运行的基本要求，而智能变电站继电保护系统可靠性是上述要求达成的基础。因此，在智能变电站继电保护系统运行过程中，智能变电站维护人员应结合继电保护特点，利用合理的智能变电站继电保护可靠性评估办法，对继电保护系统可靠性进行全面准确评估。并设置合理的设备接口接线，加强对继电保护装置版本及软压板校对工作，保证智能变电站继电保护装置可靠运行。
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作者简介：
李竞轲（1992.05.29—），性别:男，籍贯:河南，民族:汉；学历:大学本科；职称:助理工程师 研究方向:继保自动化，单位:东莞供电局。
论文作者:李竞轲
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
标签：变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 系统论文; 冗余论文; 结构论文; 《电力设备》2019年第8期论文;