摘要：智能变电站继电保护系统的可靠性相对较高。为进一步提高智能变电站继电保护系统的安全性和稳定性，为用户提供更高质量的电力，相关从业人员还需要对不同变电站的系统状况进行更加细致的分析，重视系统中的薄弱环节和容易出现问题的位置，并在此基础上有针对性地制订科学合理的配置方案，从而提高继电系统的可靠性。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
传统变电站运行中面临的诸多问题，对变电站提出了更加稳定智能的要求，因此智能变电站的概念被提出，近年来我国也加快了智能变电站建设和改造的步伐。智能变电站采用先进的采集与控制设备，通过光缆网络传递数字信息，完成自动控制、智能动作等功能。由于二次设备与采集信号的差异，继电保护系统与传统变电站也存在很大不同，所以评价智能变电站继电保护系统的可靠性尤为重要。
1智能变电站及继电保护内容阐述
所谓的智能变电站主要是指通过使用先进可靠、集成与环保的智能设备，在变电站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享的要求下，能够自助实现变电站数据信息的采集、测量、保护、计量以及监测，同时要求该类型变电站能够具备电网实时自动控制、智能调节、在线分析以及协同互动等高级功能。一般来说，智能变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化的特点，其对智能电子设备以及网络通信设备的使用，能够影响变电站的继电保护系统。继电保护主要是针对智能变电站系统安全建设与运行所提供的保护供电设施。在智能变电站的具体运行中，对于电力系统中出现的故障、异常情况，继电保护通过发出报警信号、必要的隔离措施，进而对运行的电力系统提供安全保障。当前智能变电站继电保护主要受到智能变电站总体框架、网络通信技术、智能电子设备、电子式互感器以及IEC61850标准等五个要素的影响，五个要素之间相互影响、互为依靠。
2智能变电站继电保护系统的组成
与传统继电保护系统相比，智能变电站继电保护系统无论是在模式上，还是构成上，都存在着很大的差别。传统继电保护系统主要分为间隔层和站控层两层结构，其在间隔层中实现大多数功能，主要以点对点的方式将继电保护系统中的互感器、断路器及其他保护单元相连接，从而实现系统的基本功能。而智能变电站在保留传统继电保护系统结构层的基础上，增加了一层“过程层”。同时，智能变电站间隔层的功能开始逐渐向过程层下放，这增加了智能变电站的功能场所，在提高智能变电站工作效率的同时，提高了智能变电站的安全性，避免一个功能场所的破坏造成整个系统的崩溃。另外，除基本的保护单元外，智能变电站继电保护系统还增加了多个元件。
3智能变电站继电保护系统可靠性分析
可靠性指的是元件系统可以在一定的时间和环境内，顺利地、无故障地完成规定的功率。实践中用来衡量变电站继电保护系统的标准为：第一，可靠度，指的是系统和元件都在规定的时间内，按照规定的条件完成规定的功率的可能性；第二，可用性，指的是系统或其他设备可以在比较长的时间内完成规定功能的能力，即系统的修复能力，在系统出现故障时可以快速地进行自动修复，那么则说明可靠性比较高；第三，平均的失效时间，指的是在规定的时间内和条件下，系统可以稳定运行直至出现故障这一阶段所用的平均时间。除此以上三个指标之外，变电站继电保护系统的可靠性表现在采取的防护措施上。
4提升智能变电站继电保护系统可靠性的有效对策
4.1过程层的继电保护
这一阶段的保护重点应该为迅速实现跳闸，保护变电站的变压器、母线、输电线路等设备，进而最大限度地降低电力系统运行的风险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，对开关的保护要注意和硬件区分，进行单独的保护；输电线路的保护可以通过开关电流的不同来实现，在调整中还可以利用主保护通信口来实现对系统电流的综合掌控；对母线及变压器的保护可以通过多端线路进行保护。
4.2间隔层的继电保护
通过间隔层的继电保护来进一步提高继电保护系统的可靠性，首先就要在继电保护系统中应用双重化的装置，以集中配置后备保护，因为后备保护可以给变电站的后备设备、开关失灵、相邻的相连的线路以及对端的母线提供保护，进而结合后备电流就可以准确诊断电网运行中出现的问题和故障，针对跳闸问题制定解决对策。还可以对整个变电站的电压按等级进行集中配置，通过技术进行调整，以适应电网运行过程中的具体情况。
4.3通过提高硬件系统可靠性来提升智能变电站继电保护系统可靠性
在继电保护系统中，采用信息收集的合并单元占据重要地位，其可靠性对整个继电保护系统可靠性的影响较大。由于在传统继电保护系统中，信息采样环节多是电子式互感器与合并单元的组合。为了增强合并单元信息采集环节的可靠性，需要在每个采样环节加入A/D系统，通过同时输出两个采样值进入到继电保护系统中，进而增强继电保护系统的可靠性。同时，可以通过提高交换机的冗余度与光缆线路的可靠性实现这一目标。在很大程度上，继电保护系统的可靠性依赖于交换机的稳定运行，而光缆线路的安全性也会对其产生直接的影响。因此，在对硬件系统的日常维护中，要加强对室外光缆线路的日常监测和维护保养，始终保持光缆线路具备应有的电力传输能力。
4.4提高系统冗余性
提高系统冗余性可以维护继电保护系统的可靠性和安全性，具体的措施为：利用以太网交换机的数据链的路层技术对变电站实时监控；在三个基础网络的基础上形成网络架构的需求，其中，总线结构利用交换机进行数据信息的传送，有减少接线的作用，但是冗余度比较差，所以在使用中，可以通过延长时间增加敏感度，提高冗余性；环形结构环路上的任何点都可以提供冗余，如果和以太网的交换机进行有机结合就可以形成树协议，也可以提高继电系统的冗余度，同时还可以在一定的时间范围内实现对网络重构的控制，但是环形结构使用时需要的收敛时间比较长，完成任务的速度比较慢，还会对系统重构产生影响；星型结构的等待时间比较短，所以适用于比较高的场合，不存在冗余度，其缺点是一旦主交换机的过程中有了故障，就会对信息传送产生影响，可靠性相比下来就比较低，所以并不适合进一步推广普及。想要提高变电站继电保护系统的可靠性，就要提高系统冗余性，所以选择继电保护系统的网络构架就要注意结合实际情况，并对比不同架构的优缺点，进而选择出合适的架构。此外，由于环形结构自身的可靠性比较强，所以可以把环形结构应用于母线的保护装置中，以增强继电保护系统的可靠性与稳定性。环形结构对母线的保护的可靠性高，可以满足继电保护系统对可靠性的要求，且对元件的损害比较小，所以更可以提高继电保护系统的可靠性与稳定性。
5结语
综上所述，随着近年来我国电网建设事业的快速发展，在信息技术深入发展的今天，智能变电站已成为我国电网建设的重要组成部分。为进一步提高智能变电站继电保护系统的安全性和稳定性，为用户提供更高质量的电力，相关从业人员还需要对不同变电站的系统状况进行更加细致的分析，重视系统中的薄弱环节和容易出现问题的位置，并在此基础上有针对性地制订科学合理的配置方案，从而提高继电系统的可靠性。通过对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析，从硬件系统与软件系统中，采取有效措施增强该系统日常运行的稳定性，进而为我国电力事业的发展提供安全保障。
参考文献
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[3]何晔，何瑾.智能变电站继电保护系统及可靠性研究[J].数字通信世界，2018(06)．
论文作者:张维
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：变电站论文; 系统论文; 继电保护论文; 智能论文; 可靠性论文; 冗余论文; 母线论文; 《电力设备》2019年第6期论文;