摘要：随着科技的进步和计算机技术的普及应用，我国的智能电网建设中逐渐摆脱传统的电网建设模式，将智能化的电力设备应用于目前的电网建设中，提高了我国电力企业的总体服务水平。智能变电站是以传统的变电站建设为基础，将信息化和自动化技术应用于变电站建设中，实现变电站继电保护的智能化。本文对智能变电站继电保护系统可靠性进行研究。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性；研究
随着我国的不断发展，目前我国已经逐渐的摆脱了传统电网的模式，逐渐的应用智能化的模式。它是以传统变电站为基础，将自动化技术和信息化的技术在变电站中运用，将变电站保护装置进行提升，进而令人们的需求得到了满足；变电站的智能化模式不仅为人们在生活上创造了便利，在电力企业上更是产生了非常大的作用，为我国的电力事业的发展打下了坚实的基础。
1智能变电站继电保护系统的结构及其原理
1.1智能变电站继电保护系统的结构
通过分析，可以看到，在智能变电站中继电保护系统结构主要分为以下四种模式：第一，“直采直跳”模式。“直采直跳”模式下主要包含线路、母线和主变保护系统三种结构，其中保护设备采样和跳闸通过光纤直连实现，仅示意与保护功能相关的光纤链路和部分支路；第二，“网采直跳”模式。分为SV和GOOSE独网模式以及SV和GOOSE共网模式，两种；第三，“直采网跳”模式，在该模式下主要是通过GOOSE网络实现保护设备采样、跳闸；第四，“网采网跳”模式。主要通过网络思想保护系统的采样、跳闸，并按SV和GOOSE是否共网两种模式进行考虑。
1.2智能变电站继电保护可靠性原理
可靠性表示元件系统在一定环境、时间内完成的规定功率。在实际运行中，可以利用下列指标衡量智能变电站机电保护可靠度。第一，可靠度。可靠度表示元件与系统在规定时间内，可以在有限时间完成的功率概率，目前已经成为考核系统可靠性的重要指标。第二，平均失效时间。平均失效时间表示，在系统规定条件下，安定运行到下一次故障的平均时间。第三，可用性。可用性表示系统或其他设备，可以在规定时间内完成所制定功能的操作，简而言之，可用性主要表示系统进行修复所耗费的时间，表示系统具有的较高可靠性。
2提高智能变电站继电保护系统可靠性的方案
2.1保证继电保护工作的完成
提高智能变电站继电保护系统可靠性的主要方式之一便是在该环节中以最短时间完成跳闸系统性工作，同时强化智能变电站内部部分电器设备的保护工作，如变压设备以及输电线路等，以此应对智能电网于实际运行过程中需要面临的风险，尽可能减少智能电网受到的损失，使得电网调度系统的运行更为安全、稳定以及可靠。但工作人员在实际工作中应注意如下内容：工作人员需对该系统的基础功能形成控制，且适当对该系统部分构件、设备以及装置进行精简，如用以保护的装置以及设备等。通常情况下，主保护定值的波动性相对较小，智能变电站处于实际工作中，其不可能出现较大的变化。故而，变电站可以更为安全、稳定的工作。但智能变电站中所用的大部分设备均为一次设备。因此，在对其实施继电保护时，设计人员应确保开关同硬件之间彼此独立，并采取一定措施保护其独立性，借此确保母线以及输电线路可以正常运行。
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2.2做好间隔层中的继电保护
要想做好间隔层中的继电保护，确保继电保护系统的可靠性，就必须将双重化装置应用到变电站继电保护系统之中，对后备保护进行集中配置。后备保护系统能够为变电站提供后备设备的保护以及开关失灵保护，同时，还能够对相邻范围内的相连线路以及对端母线进行保护，从而在后备电流基础上，对电网运行的问题以及故障进行准确的诊断，对跳闸问题提出有效的解决对策。此外，还可以在全站的全部电压中将等级集中配置，在技术上进行调整，在电网运行的具体情况功能予以适应。并且，可以在电网运行具体情况的基础上，将几套运行方案事先设定出来，进而有效的分析站内的电网系统，将最佳的运行方案选择出来，对智能变电站的继电保护功能予以实现。
2.3继电保护系统的线路保护
对于变电站的继电保护系统来说，线路的保护是保证保护系统可靠性的一个非常重要的因素。在传统变电站的继电保护系统中，对于线路的保护虽然有明显效果，但是仍然存在一定的安全隐患。而在智能化的变电站继电保护系统中，对线路采用的是纵联差动保护方式，这种保护方式能够有效的保证继电保护系统的可靠性。而且纵联差动保护方式一般可分为集中式和后备式，但是无论哪一种，通过合理的配置之后，都能够有效的将继电保护功能发挥出来。其实之所以保护线路就能够保护继电保护系统的可靠性主要原因在于线路本身控制各级电压之间的间隔单元，换句话来讲线路是连接通道，而智能变电站的继电保护系统在对线路进行保护的同时也能够对整个电力系统的运作情况进行检测，因此该部分的保护对于继电保护系统的可靠性有着决定性的作用。而纵联差动保护方式也是能够提高继电保护系统可靠性的有效方法。
2.4增加系统冗余性
为了保证智能变电站继电保护系统的安全，必须提高系统冗余性。实际操作时，可以从以下两方面做起：第一，以太网中的数据链路层技术帮助并支持变电站自动化想，可以利用多种模式实现共同目标。第二，从网络构架需求分析。网络构架一般由3个网络组成，主要目的是提高变电站继电系统保护可靠性。第一，总线结构。总线结构可利用交换机进行数据信息传送，减少了接线，但是由于冗余度较差，在实际使用中，必须经过长时间操作才能实现目的。第二，环形结构。环形结构与总线结构较类似，环路上任意一处均可提供不同冗余，将其与以太网联合起来，可以形成管理交换机，具备了生成树协议，此种操作还可以给机电系统运行提供物物理中断冗余，可以将网络重构控制在一定操作范围内，收敛时间较长，一般难以完成相关任务，影响了系统重构。第三，星型结构。星型结构的主要特点就是等待时间较短暂，可以应用于导频高要求的场合，没有冗余，但是将其应用到交换机运行中会影响信息传送，可靠性较低。所以给变电站选择继电保护系统网络构架时，必须结合实际情况进行分析，在详细了解各自情况后，选择合适的网络架构，提高继电系统可靠性。
结束语：
智能变电站继电保护系统的出现对于变电站的整体安全性来说是非常关键的，它不仅推动了我国电力行业的整体发展，而且能够保障电力系统在相对安全稳定的状态下运行。所以说随着现代社会的不断发展，科学技术的不断改革与创新，我们有理由相信未来的电力行业将会再上一个台阶。而随着新技术、新设备的应用，通过科学有效的系统配置，继电保护系统的可靠性必然还会再一次得到升级。当然这也需要我们对电力事业再度进行研究和探索，只有不断的深入电力研究，我国的电力行业才会逐渐走向智能化、数字化，才能够真正的实现长期可持续发展。
参考文献：
[1]凌光，储祥国，张秀锋，等.基于系统测试观点的智能变电站与传统变电站继电保护比较研究[J].浙江电力，2016（7）：32-36，44.
[2]笃峻，叶翔，葛立青，等.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备，2016（7）：163-168，175.
[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:杨翔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
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