摘要：随着时代不断进步与人们生活质量的快速提高，对电能的需求日益增加的同时，也推动了电力行业的发展，当今智能变电站技术正从初步构想转化为实际应用，电网具备很大的发展空间。继电保护是电网技术发展的重要保障。进一步提高变电站运行的稳定，必须加强继电保护的可靠性。本文主要对继电保护中智能站部分的组成进行详细的分析，并且就提升智能变电站继电保护系统可靠性的方法进行有效的阐述。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
引言
继电保护是维护变电设备正常运行的关键部分，尤其是智能变电站在正常工作中，维护其设备安全运行显的尤为突出。智能变电站的应用虽提高了工作效率，但一定程度上增加了设备运行风险。为此其继电保护的可靠性极其重要，工作人员必须做好继电保护的可靠性分析工作。
1智能化变电站继电保护构成
1.1电子式互感器
电子式互感器在继电保护中具有关键作用。二次电力设备系统的集成，需要通过电子式互感器提供数字量传输。电子式互感器相较于传统的电磁式互感器而言有很大改良。首先，故障检测的准确率有较高提升，有效增强了继电保护装置的操作性，提高了电网的智能化和可靠性，保障系统安全稳定运行。其次，电子式互感器的绝缘结构设置简便，降低了使用成本，减少经济投入的同时也便于使用。
1.2合并单元
合并单元的主要作用是把电子互感器传输过来的数据信息进行组合，采用一致的时间标签和指定的数据传输格式把采集到的数据信息发送到保护控制装置，是过程层及数据传输的重要元器件。合并单元与电子互感器可以实现很好的配合，是过程层中最关键的电气元件，也是智能变电站重要的环节，又能防止互感器和继电保护装置相互间产生复杂的接线，进一步减少了建设成本，可以实现二次设备的数据共享。
1.3交换机
对于智能变电站来说，交换机是其中最为关键的组成部分之一，随着科技的发展，交换机也发生着巨大的革新，以往的交换机较为传统，而现在的交换机系统已经向以交换机为基础创建的以太网方向过渡。就当前而言，在智能变电站继电保护系统运转的过程中，交换机所发挥的作用越来越大，它可以实现各种信息的传递和数据的传输，提升数据的传输效率，智能变电站继电保护系统可以利用它的通信通道来实现交换传输数据帧。
1.4智能终端
实时监测管理控制是智能变电站的另一优势。智能终端的问世，使得智能变电站系统的“智能化”趋于完整。智能终端可以实时接受系统指令，传递跳合闸指令，使站控层能够实时准确地得到断路器发出的信息。智能终端在电力故障的预防方面具有不同凡响的作用，使得智能化变电站的控制更加准确。
2智能变电站继电保护可靠性分析
为分析智能变电站继电保护的可靠性，需要组建可靠性数学模型。组建模型的方法很多，蒙特卡罗模拟比较常见，主要是采用计算机实现控制元件的随机选用，可以对继电保护系统进行抽样检测，从而对失效的概率进行统计分析，然后再通过计算机实现对可靠性的计算。该种建模方式并不适用于所有的智能变电站，特别电气元件结构复杂的电站系统。然后马尔柯夫模型用于复杂电站系统，但是会使模型变得更为繁杂，无法很好地解决问题。可靠性图框法可以实现复杂智能电站的数学模型建立，模型结构虽然简单，但可以实现对变电站系统的电气元件相互逻辑之间关系的划分，计算较简单，结合智能变电站过程层以及GOOSE报文结构，组建起继电保护可靠性模型。
3可靠性分析的计算方法
3.1.1计算角度
计算智能变电站继电保护系统可靠性的角度有两个：一是可靠度。从可靠度角度进行分析，是在设备运行一定环境中、在某一运行时间段内，计算智能变电站继电保护系统完成自身某项功能所达到的实际效率。在智能变电站正常情况下继电保护系统的实际效率即为可靠度，以此衡量系统运行的可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是可用度。这一计算角度是当智能变电站继电保护系统发生故障后，其维护系统所起到的实际修复作用的可用度。
3.1.2计算方法
总体来说，智能变电站继电保护系统可靠性分析与计算方法主要有蒙特卡洛模拟法、可靠性框图法两种。分析与计算的前提是获得相应数据，确保分析的可行性。智能变电站的智能终端与合并单元采用组网方式，采用GOOSE双网跨接的方式实行保护、数据收集、指令传输等工作。同时，利用SV网可完成样本数据的传输。获得相应的数据后通过数字化组网方式，利用以太网传输各装置的数据，利用GOOSE与SV两种接口组合的方式，输入相应的数据并回收系统输出的数据，对继电保护系统可靠性进行有效分析。而对于母线保护组网模式，则是将样本数据传到继电保护系统的各智能终端上，再使其传递到母差保护装置上，并利用GOOSE为其提供相应的信号。
4智能变电站继电保护系统可靠性保障措施
4.1加强变压器的的保护
变压器是变电站重要的变电设备，对整个智能变电站的正常运行有着重要作用，因此必须加强对变压器的保护。应提高设定标准电压额度的科学性与有效性，确保变压器正常运行。前期采用分布式配置保护方式，提高对变压器整体安全的保护力度。但对其后期运行则应采用集中式配置，保证变压器的稳定运行，以避免因系统过于复杂而降低保护装置可靠性。
4.2对过电流进行合理限定
过电流是指电流超过系统的承载能力，会导致相应的安全问题。受多种因素影响，过电流数额会发生一定变化，这会降低继电保护系统的可靠性。为有效解决这一问题，应对过电流进行有效的限定，提高系统的准确性。
4.3加强继电保护系统的线路保护
当前继电保护系统中主要采纵差联动的保护方法，提升系统的可靠性。保护系统运行中，线路自身可通过通道进行连接，从而对线路进行保护，同时通过线路可实现检测等工作，因此必须加强对线路的保护。
4.4实现自动报警
在变电站中有效的应用自动报警机制，对继电保护系统的稳定运行也有着巨大的提升。当智能变电站在运行时有故障现象，自动报警机制就会启动，变电站的继电保护装置最先作出反应，它会及时地整理并且保存好变电站内部的电力数据，并且迅速找出故障发生点，收集相关故障数据，对于这些故障信息，系统会进行分析，作出初步诊断结果，完成诊断以后，继电保护装置会立即跳闸进而保护整个系统不会崩溃。引入自动报警装置能够极大程度地提升电力故障的诊断效率，还能保护电力系统不受电力故障的干扰，这也促进了智能变电站可靠性的提升。
4.5异常状态下的系统维护
非异常状态下，智能变电站继电保护系统的日常维护在操作上相对简单，容易操作。但是，任何系统在运行过程中都可能出现各种突发状况。因此，必须对异常状态下系统的维修展开学习。实际过程中，如果异常状态下的故障相对明显，进行较为简单的维修就能够解决问题。但是，当发生一些不属于系统上的问题，然而却能够通过检测找到一些比较隐形的问题时，需要有专业的操作技术才能完成。此时，传统的维修方式已经不能够全方面满足系统维修的需要，应该借助新型检测技术维护设备的正常运转，并且在出现并解决问题后，有效降低问题的发生频率，提高系统的工作效率。
结语
随着我国科学技术的不断提高，智能变电站的发展必然会形成一定规模，为广大群众带来更多便捷的服务，同时其安全可靠性能也会不断的提升，保护工作人员的生命安全。而智能变电站的发展离不开继电保护系统的可靠性研究，因此提高继电保护系统可靠性的工作是至关重要的。
参考文献
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[2]储灵施.智能变电站继电保护系统的可靠性探讨.中国化工贸易，2019（23）.
[3]胡国波.简析智能变电站继电保护系统可靠性.建筑工程技术与设计，2019（11）.
论文作者:苏文静,高铨卿
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 互感器论文; 数据论文; 《电力设备》2019年第22期论文;