（云南电网有限责任公司普洱供电局 云南省普洱市 665000）
摘要：继电保护是电力系统变电运行中重要的结构装置，是保障电力系统安全可靠运行的重要技术保障，继电保护一旦出现问题很可能直接导致发生安全事故以及系统稳定性被破坏。现代的智能变电站为了保障一些高电压、强电流设备设施的安全，需要加继电保护系统，而继电保护系统的可靠性对于智能变电站来说至关重要，本文通过多年的工作和实践经验并结合相关资料，以电力系统继电保护可靠性原则为基础，对智能变电站继电保护系统可靠性做详细的分析研究，希望能给供电单位推行智能变电站提供一些参考和帮助。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性；分析研究
Abstract：the relay protection is an important structure equipment in the operation of electric power system，security is an important technology to ensure the safe operation of the power system relay protection，once the problem is likely to lead directly to the occurrence of safety accidents and the system stability is destroyed. Some modern intelligent substation in order to protect the high voltage，strong current equipment safety，need relay protection system，and the reliability of relay protection system for Smart Substation is very important，through many years of work experience and practice and combining with the related data，the reliability of the relay protection principle of power system based on detailed analysis of the reliability of relay protection system for Smart Substation，hoping to provide some reference and help to the implementation of the smart substation power supply unit.
Key words：intelligent substation；relay protection system；reliability；analysis and research
1 智能变电站及其继电保护系统分析
1.1智能变电站优点
控制的一种应用模式，从而实现电力系统实时数字化、自动化、智能调控。
智能化变电站的几个特点：一次设备智能化和二次设备网络化；互操作性和开放性；分层分布式系统；一次设备和二次设备可靠性的提高。这几个特点，都很好的满足程控操作对变电站的一次和二次的要求。程控操作和智能化变电站的关系，细化列出以下几个方面：
（1）一次设备智能化和电动化要求：智能化变电站过程层的智能单元和合并单元装置，使一次设备具有智能化特点，能够传输更完善和详尽的位置、环境、告警和采样信息，能够快速可靠接收GOOSE报文，达到程控操作一次设备包括断路器、隔离刀闸、地刀、手车等；
（2）一次设备较高可靠性的要求：程控操作正确性和成功率的关键因素有两个，即一个是，一次设备可靠性高，不能出现不能操作或操作不到位的情况；另一个是，一次设备辅助接点位置与一次设备实际位置的严格对应。一次设备位置的辅助接点信号，智能单元采用双位置信号加强其可靠性，通过GOOSE网络接入间隔层设备，双位置信息可以监视辅助接点位置异常，此时需要闭锁相关操作；
（3）二次设备可靠性的要求：变电站间隔层设备和过程层设备间的GOOSE和SMV联系，都有完善的网络断链告警检测机制，改变了传统硬连线不能周期检测的问题，提高了设备间联系的可靠性；
（4）保护测控设备之间互操作的要求：自动化系统必须是一个开放系统，选择合适的变电站系统通信平台，也是变电站应该解决的问题。智能化变电站在间隔层设备和过程层设备都实现了信息共享和传递，真正意义上实现了变电站自动化设备的互操作。将IEC61850标准体系引入变电站自动化系统，作为变电站的通信体系规范，并在此基础上实施程控操作，可以提高系统的性能和可靠性。
1.2 智能变电站的继电保护系统
传统的变电站继电保护系统和基于IEC61850通信规约的智能变电站继电保护系统在间隔层结合体系结构与站控层方面存在较大的差异。智能变电站继电保护系统通常分为站控层、间隔层和设备层。智能变电站继电保护系统使用的电气设备及元件主要是电子互感器、智能断路器、交换机、网络端口、合并单元、同步时钟源以及智能终端等。智能变电站的继电保护系统可以把信号传感器采集到的信息汇总并同时传递给继电保护装置，继电保护系统收到命令后智能断路器自动跳合闸，并把合闸信号反馈回来。智能变电站继电保护装置使用高科技的产品可以高效率的进行故障诊断，并且在电能消耗方面要也比传统的继电保护装置要低很多。智能变电站的继电保护装置的安装工艺相比传统变电站较简单方便，运行时可以减少人为的操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着网络通信技术及IEC 615880对时技术等的不断发展及推广采用，变电站通信平台将实现网络化，大量减少控制电缆和光缆用量，从而减少甚至取消电缆沟。
2对智能变电站继电保护系统的可靠性研究
智能变电站继电保护系统的可靠性是指：变电站的继电保护装置利用计算机系统和元件的特定时间、条件和环境下系统安全稳定运行的概况来分析其完整程度的相关指标。系统一旦出现问题，首先要考虑系统能不能修复，这点对其可靠性影响非常大，所以在对智能变电站继电保护系统的可靠性研究时，要考虑智能变电站继电保护系统是可修复的系统。继电保护装置的可靠性和继电保护系统的结构设计和元件组成有很大关系，下面本文就针对智能变电站的继电保护系统的元件组成和结构设计做详细分析。
2.1智能变电站继电保护系统的设计结构分析
现代的智能变电站主要有变电运行系统和继电保护系统这两部分组成，本文以常见的220kV智能变电站为例进行介绍，220kV智能变电站根据GOOSE网络的传输有没有共网与SV采样值网络等不同的采样、跳闸方式把继电保护系统的结构分为以下4种：
（1）直采直跳结构：继电保护系统的设备使用光纤直连来采样和跳闸，这样就只存在一部分支路；（2）网采直跳结构：继电保护系统的GOOSE网络与过程层SV共网或者独立组网。
（3）直采网跳结构：继电保护设备的传感器直接进行样本信号采集，使用GOOSE网络完成跳闸。
（4）网采网跳结构：GOOSE与SV共网络或独立组网来实现继电保护系统的采样、跳闸过程。
智能变电站继电保护系统的主体结构是过程层网络，因此，继电保护装置必须要利用过程层网络才能展开信号采集和智能断路器的管控。然后利用采样值SV的报文和GOOSE报文来保证继电保护系统进行实时运作。
2.2智能变电站继电保护系统的元件
现代化的智能变电站继电保护系统装置的元件主要有电子式互感器（纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等）、智能断路器、交换机、合并单元、同步时钟源以及智能终端等。
电子式互感器的采用为继电保护技术中长期难于解决的一些问题提供了新的途径，电磁式互感器饱和引起的差动保护区外误动、变压器励磁涌流与故障电流的识别、瞬时值差动保护技术的应用及其他继电保护新技术发展应用。
合并单元采用过程层采集传输，利用电子式互感器采集信号，把信号瞬时传递给继电保护设备。智能变压器继电保护系统的合并单元节省了繁琐的接线过程，为系统节省了不少成本，而且可以实现在线监测、数据共享。
智能变压器继电保护系统的信息传输利用高速以太网来完成，所以交换机很重要，目前我国的信息交换技术发展的速度很快，信息传递的效率和质量越来越高。目前采用的是虚拟的局域网对智能单位进行划分，继电保护系统的信息传输、交换的效率大大提高。
利用智能终端对断路器进行实时监控，并利用继电保护系统设备采集的各种信号数据来对断路器的运行状况做全面的检测，同时也可能实时反馈断路器运行状况，以便于及时发现问题，及时解决问题。
3提高智能变电站继电保护系统可靠性的几点看法
要想保障智能变电站继电保护系统安全可靠，必须要从继电保护系统的设备质量和结构设计这两个方面来优化。继电保护系统设计的优化：
（1）根据智能变电站的实际需求和继电保护设计的一般原则建立科学合理的继电保护系统模式。使用直采直跳结构来保护智能站；采用GOOSE与SV共网模式来实现继电保护系统的采样跳闸进行多间隔保护；
（2）采用电压限定延时方法对电流量准确测量，这样可以保障电流超负荷也能及时发出故障报警；
（3）继电保护的间隔层与站控层设计成双重保护模式，不仅要有断路器自动断开保护，还有一个连锁的后备保护装置，以免断路器失灵。
在对继电保护系统设备的优化方面：要对系统的母线、变压器、输入输出线路进行优化，降低变电系统运行的风险；对变压器的性能配置进行优化；对电力系统变电系统的线路添加保护措施，对线路采用集中式与后备式保护，在线监测的设备要添加防干扰措施，确保信息传输的准确可靠。
4结束语
智能电网是科技社会发展的必然产物，是输电技术长期发展的结果和自身长远发展的需要；智能电网必将是电网发展的主流模式，设备的智能化技术将日新月异。
参考文献：
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论文作者:甘秋华,张悦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 系统论文; 设备论文; 可靠性论文; 断路器论文; 《电力设备》2017年第6期论文;