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摘要：在智能电网全面建设的过程中，智能变电站继电保护系统的可靠性研究显得尤为重要。而提高智能变电站继电保护可靠性的方法有许多，因此，应该结合变电站的实际情况及需要，采取合适的方法来确保智能电网的安全、稳定、高效运行。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：智能变电站；继电保护；可靠性
一、智能变电站继电保护系统架构
经过分析可知智能变电站继电保护主要由两部分组成，一部分是层次化保护系统，另一部分是一体化监控系统。第一，层次化保护系统主要有站域级的保护与控制、地级的继电保护装置和广域级的保护与控制。其中，低级继电保护主要由智能终端、就地化线路、集成性智能终端等组成。就地化保护可直接与电气连接，其可靠性较高；地域级主要由战域级保护管控和战域保护组成，战域级管控内部保障智能诊断、保信子站、二次状态监测、可视化分析等操作。保护管控不仅仅是一个子系统，而且内部包含着较多的物理设备，可以通过物理设备进行设置，进而提高其可靠性。第二，一体化监控系统可以直接利用管理机得到保护数据。保护与监控MMS均独立，界面管理较清，既可以分开管理，也可以独立管理，可以将其表示为图1所示。
二、智能变电站继电保护可靠性原理分析
所谓的可靠性，就是指元件系统能过在一定的环境范围、时间范围内，无故障的完成规定功率。在实际运行中，主要通过以下3个指标，对智能变电站继电保护可靠性进行衡量：第一，可靠度。主要是指系统及元件在规定条件之内，在
有限时间之内，实现规定功率的概率，是考察一个系统可靠性的重要指标之一；第二，可用性。主要是指系统或者其他设备在较长时间之内，能够完成所规定功能的能力，简而言之，就是其系统修复能力，如果系统在出现故障时，能够快
速自动修复，是具备较高可靠性的；第三，平均失效时间。是指系统在规定的条件下稳定运行到下一次发生故障的平均时间。而通过对上述三个指标则可以清楚的对智能变电站继电保护系统的可靠性进行正确的反映，从而采取有效的防护措施。
三、提升系统可靠性的主要方法
3.1优化继电保护，提高系统可靠性
其实在操作环节，继电保护的主要作用完全是为了实现最快速跳闸，其能够在短期内保护变电站母线、变压器以及输电线路，便可大大降低在运行过程中产生风险的可能性，同时还能够适度保护电力调度系统。但是，仅仅是依靠继电保护是远远不够的，其中的保护设备以及装置也必须要得到简化。换句话说，如果主要的保护定值并没有较大波动，那么电力系统不管发生多大的变化，也完全不会影响到继电保护，这也证明继电保护系统足够稳定。但是不可忽视的是，智能变电站中存在诸多一次设备，这就意味着在设计继电系统之时，不仅是其中的软件需要被设置，其中的硬件也需要得到设置，此外，对软硬件的保护也是不可或缺的。而在独立采样同种输电线之时，情况又有所不同，这时需使用到不同的开关电流，同时还要在第一时间对掌握系统的整体运行状态。
3.2扩充系统冗余性，提高系统可靠性
智能变电站能够具有足够安全可靠的继电保护系统则需依倚靠系统冗余性。因此在实际操作环节，一般需从以下方面着手。第一步是要在运行变电站的过程之中依托数据链路层技术来实现自动化，不管是使用到了哪种模式都可以实现最终的共同目标。从另一方面来看，三个不同的网络一起组成了网络构架，其实际的作用在于提升继电系统的可靠性。而就总线结来说，使用交换机可以在较短的时间之内改变总线结构并传送数据信息，但是需要注意的是其冗余度不足，所以操作时间需要被相应延长。另外，就环形结构而言，其结构与总线结构十分相似，不管是在哪一处环路上都能够提供不同冗余，这些不同冗余结合以太网之后便能够形成管理交换机并生成协议，通过此种操作，机电系统运行便可以得到物理中断冗余，从而在一定操作范围内控制网络重构。不过其运用时间相对较长，完成任务比较困难，并且会严重影响到系统重构。而星型结构又与以上几点完全不一样，星型结构的主要特点为等待时间短，所以难以适应在高要求场合运行，并且其中并不存在冗余，因此如果应用于交换机中会影响信息传送。这就启示相关的工作人员必须结合具体的情况来选择网络构架，如此才能够选出最为合适的网络架构以提升系统的可靠性与安全性。
3.3增强环形结构母线的可靠性
正是因为环形结构本身就是极具可靠性的结构，所以，将环形结构运用到母线保护装置之中对确保继电保护系统可靠性有着十分重要的作用。所以，在智能变电站继电保护系统中应该做好环节结构的应用且进一步增强环形结构母线保护的可靠性。通过分析并采取最小路节点历法计算可知，传统结构的母线保护可靠性较低，环形网络结构母线保护可靠性能够满足继电保护系统可靠性要求，各项指标有明显提升，另外，环形结构对元件损害较小，能够大大提高继电系统安全、可靠性。在变电站继电保护系统母线保护装置中融入环形结构能够实现继电保护系统可靠运行的目标。
3.4运用隔层气垫保护，提高系统可靠性
为了达到提高继电保护可靠性的目的，同时保障隔层继电保护的质量，需要在变电站继电保护中使用双重化系统，从而使后备装置得到集中配置。其实，后备保护系统的特点在于保护后备设备，同时还要保护对端母线和相邻的连接线。对于电网运行中出现的各种问题，特别是跳闸问题，为了提高诊断的精确性，可以运用后备电流技术。双重化系统的优点在于能够实现技术调整，而且集中配置电压等级。
3.5构建环形结构，提高系统可靠性
在系统中构建环形结构，对于提高变电站继电保护系统的可靠性非常有利。环形结构既可以应用于母线保护装置中，也可以应用于当前的保护装置。在传统结构中往往很难保护环形母线运行的稳定性，容易出现各种事故。而环型结构能
够突破传统结构的弊端，更好地保护环形路线，从而提升各项性能指标，保障系统运行的稳定性和可靠性。环形母线运行可靠性提高之后，电气元件受到母线环形结构的不良影响也会降低，进一步提升继电保护的可靠性。
四、结语
变电站继电保护系统的可靠运行，对整个电网而言都具备着十分重要的意义与作用，也正因如此，做好智能变电站的继电保护工作俨然已经成为确保电力系统安全、可靠供电的重要前提条件。
参考文献：
[1]于静.智能变电站继电保护系统可靠性研究[J].电力安全技术，2016（4）：38-41.
[2]喻启俊.解析智能变电站继电保护系统可靠性[J].通讯世界，2016（18）：175-176.
[3]浮明军，刘昊昱，董磊超.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].电力系统保护与控制，2015（1）：40-44.
论文作者:温永亮,孙丙元,叶云,吴永勇,耿浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
标签：可靠性论文; 系统论文; 变电站论文; 继电保护论文; 环形论文; 结构论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第29期论文;