摘要：智能变电站是智能电网的重要基础，其运行过程的稳定程度在很大程度上影响着电网的质量。而继电保护系统是智能变电站的重要组成部分，其运行的可靠性和稳定性又将在很大程度上决定智能变电站运行的稳定性。在这种情况下，如何保障继电保护系统的可靠性，成为了相关单位及各部门所面临的重要问题。
关键词：智能变电站；继电保护；问题研究
近些年来，伴随着我国电力设施建设水平和建设速度的不断加快，为我国的带来企业发展带来了巨大的发展压力，我国也针对供电企业出台了相关管理和鼓励措施，如果供电企业可以再我国目前的市场经济发展背景下保持持久稳定发展，就不应该片面关注供电总量的多少，还应该顺应时代进步和发展要求，实现供电服务水平和服务质量的有效提高。
1智能变电站及其继电保护系统
1.1智能变电站技术特征及架构
智能变电站一般由两个层面构成，分别为一次设备和二次设备。其中，一次设备主要以数字化管理和智能化管理为主，二次设备则主要为网络化管理，这两个层面的共同管理，使得智能变电站呈现功能分散、数据共享的特点。如图 1 所示，智能变电站的架构主要分为两个部分：三层 （过程层、间隔层和站控层）和两网 （过程层网络和站控层网络）。其中，三层中的过程层主要包括变压器、断路器、互感器等一次设备和合并单元及智能终端等智能组件，它主要是为了完成一些与一次设备相关的任务。间隔层主要以二次设备为主要构成元件，主要实现对数据信息的接收、汇总以及传输等功能；同时，还能对某些一次设备进行操作闭锁和保护控制。站控层则主要是通过人机界面，实现对间隔层中二次设备的控制和管理。两网则主要是处理设备层与设备层之间的通信，从而实现数据的站内传输和共享。
图1 智能变电站的架构体系和通信接口图
1.2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。
2智能变电站继电保护常见问题
①电网建设在大部分地区都实现了配电网电源点安装，但是无论是建设水平还是建设能力，早期电网建设都存在一定的不足，同时该网络电源点的技术水平要求较低，主要目标在于维护正常网络运行。所以对于电能输入的限制较高，这也同样是我国供电企业现阶段较为关注和重视的问题。
②近些年来，我国的城镇发展建设速度不断加快，电力设施也在实现范围扩展，但是依然存在部分地区的配电网络基础设施建设落后，电力的输电线路冗长，导致实际的电源负荷开始升高，这也进一步由此会加大大面积停电事故，这会导致人们正常工作与生活受到影响。
③在我国的传统电网建设中，经常会出现线路设计问题，电网的线路设计施工过程中的处理不当容易造成电网建设的困难。
3变电站内部的设备保护配置
3.1智能变电站的线路维护
在进行智能变电站建设的过程中，应该从智能变电站的线路维护入手，一旦发现线路发生故障就应该及时报警，同时还需要在线路中安装自动控制设备等类型的自动控制装置，从而可以实现直接跳闸控制，避免以为部分故障导致更为严重的整体性损失出现，利用网络信息技术来实现信号的支路连接，通过电流互感装置与电压互感装置来进行数据信息比对，如果发现数据变动较大应该及时进行故障排除，避免出现更大的安全隐患。
3.2变压器的补偿性维护
现阶段，常见的电网设施中的补充装置都有以下几种，例如：静止补偿装置、数据同步处理装置、合并电容获取装置等。该类型装置的主要作用在于通过线路连接来实现电网输送因数的调节，在因数发生变化的情况下实现变压器以及供电厂的实际电能损耗功率减少。目前，我国国内较为多见的是在电网中安装配电控制装置，同时在农村地区用电高峰期也应该考虑到电压设备的负荷问题，长期不间断持续电网运行会造成电力设备的负荷增加，会进一步加大电网事故的发生概率。针对该类型问题供电类企业应该选择功率较大，同时无功补偿的自动化切换装置，实现整体电网的无功率电能的损耗减少，从而实现变电站的集中保护。
变电站内部的继电保护测试检验
①传统的输入与保护型电压应用较为广泛，也可以替代电流模拟量，但是传统的保护和测试仪器仅仅可以进行模拟量的控制，必然无法提高实际的测试检验准确性，伴随着有关保护测试仪器的不断发展，可以实现保护装置的重组和直接进入以太网络中进行检测，提高了整体检测数字信号的准确性，实现了整体操作的简便性，这些也很难满足保护装置的实际需要。
②在智能变电站中，一次与二次设备都需要通过一次和二次的网络信号发送方式来达到信号的完好收集和终端分析，通过信号的采集终端进行信号处理，进而发出信号指令，一旦发生设备故障，该种方法可以在最短的时间内停止运行，从而保证整体的设备安全不受到影响，通过该种方法可以实现总体设备安全性的有效提高。当前，VLAN 以及静态组播和 GMRP 动态组播成为了较为常用的报文传播技术，其之间的主要区别在于在相同的 220 kV 或以上等级电压的环境下，过程层网络与分网络的设置分别以 SV 和 GOOSE 网络分网为主，相对来说具有着较为明显的优势，加之两者合网应用具有着诸多的弊端，决定了变电站内部继电保护测试检验效率的有效提升。
③在智能变电站设计应用的过程中，应该将设备的信号采集通过网络协议进行网络数据传输，同时应该将传统的信号数据采集进行革新，由此可以避免出现信号的误差和各类不同问题。
结语
总的来说，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。
参考文献
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论文作者:张家瑛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签：变电站论文; 智能论文; 继电保护论文; 电网论文; 设备论文; 系统论文; 装置论文; 《电力设备》2019年第6期论文;