摘要：目前，智能变电站的发展已经成为电力系统发展中的重点，实现其运行自动化也成为其发展的主要目标。本文对继电保护和智能变电站自动化系统概述，对智能变电站继电保护和自动化系统的功能进行深入分析，为今后加快智能变电站继电保护和自动化系统的发展奠定良好的基础
关键词：电力系统；智能变电站；继电保护；技术分析
引言
在技术类型逐步更新的今天，智能电网已经成为全球范围内的主流应用技术方向，尤其是在欧美地区形成了规模化的研究群体。智能电网的初衷是将各个区域中产生的风、光、电能进行集合，以此来形成一场电网事业发展的革命。而为了解决电力资源分布不均与，促进电能往环保方向发展，加快电力系统的改革，实现电网管控的自动化，必须深入研究如何建设更加稳定的智能变电站继电保护系统，对智能变电站继电保护自动化系统做出深入探讨，为确保其未来高效运行提供支持。
1智能变电站及继电保护
1.1智能变电站
智能变电站主要是在通信网络技术的基础上实现信息测定、采集、控制集成的一种运用模式，他可以为电网建立智能化与自动化的管控提供支持。智能变电站的特点，是它可以实现数据数字化的采集、信息集成化的应用以及后续的实时检修。近几年在变电站综合自动化方面，各个领域都出现了多种方法，从数字化再到智能化，变电站不断发展，都是其进步的重要体现。而和传统的变电站相比，智能变电站可以通过电子互感器实现对电压、电流等信号的收集并进行传输，最终实现变电站运行的自动化状态。
1.2智能变电站继电保护概述
智能变电站继电保护主要是基于IEC61850协议展开，这与传统的融合间隔层与站控层的结构体系不同，它主要的构成元件为交换机、网络接口、电子互感器等。智能变电站可以将其所收集到的数据转移到继电保护装置中，在继电系统接收到命令后便可以实现断路器的跳闸与合闸，以此来获取最终的信息并得以反馈。
2优化智能变电站继电保护设计
2.1优化继电保护的可靠性
在我国智能变电站数字化的推动下，继电保护中运用到的电子设备越来越多，为了保证变电站的安全稳定运行，对电子设备的要求也逐渐提高。在对电子设备选择时，应按照当前的基本情况进行科学设计，避免外界环境的影响。就当前电子设备受到的干扰特性来说，应运用稳定的光缆，对系统中的故障及时检修，并对不合理的部分加以改进。
2.2增强继电保护的安全性
当前的智能变电站继电保护，主要采用标准统一的形式运行，这既是优势，也是劣势。标准统一即表示继电保护系统在实际运行中可能会受到网络攻击，直接威胁到变电站的信息安全。由于继电保护的标准中并未设定保护措施，因此技术人员在继电保护运行中应充分考虑系统安全，优化对变电站继电保护，增强继电保护的安全性。
2.3确保继电保护的实时性
智能变电站的继电保护应确保实时性，但是在当前保护结构的设计中，设计工作经常受到交换机交换时延、合并器链路传播时延等消极因素限制，导致变电站数字化互感器的效果受到严重影响，出现的传输误差也相对较大。按照当前的实际运行状况与以往总结的经验来看，导致数字式互感器采样值传输抖动的因素较多，其中最为关键的便是合并器与交换器的转发，因此应进行不断地优化。一旦合并器对数据采集完成，合并器便会对数据进行一个阶段性的处理，并且采集器通信这时也会出现延时情况。因为系统交换机性能受到一定的影响，在实际运行中合并器、采集器、交换机都会出现一定的延时，故此，针对这种情况必须进行优化。
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3电力系统中智能变电站继电保护技术
3.1关于变压器的继电保护
变压器在智能变电站内的作用就是对相关元件进行保护。在对变电站继电保护的装置进行安装时，较为合适的运行模式即安装模式，选择这种模式，能够推动继电保护充分发挥其自身作用。在实际的运行过程中，变压器继电保护是以非电量保护为核心的，因此应将电量保护与电缆直接连接。除此之外，还应该与继电保护装置直接连接。在系统运行过程中，一旦变压器受到危险因素影响，非电量保护模块便会自动跳闸，避免因危险因素的影响导致线路故障发生，并保证了变压器的正常稳定运行，确保继电线路的安全。
3.2线路继电保护技术
线路继电保护在智能变电站继电保护中、对维护线路安全，保证电力系统的正常运行具有至关重要的意义。在实际的线路继电保护过程中，对智能变电站的运行状况，应采取实施监控的模式，全面、随时地掌握智能变电站的运行状态，监控系统对出现的故障可以及时发现，并发出警报，继电保护技术人员能够对故障进行合理处理，确保线路的安全运行。除此之外，若想进一步保护智能变电站，可以按照当前的情况将测控装置安装在智能变电站上，对智能变电站的运行情况进行全面检测，并及时将测控到的相关数据向网络体系传输，继电保护对所接收到的数据进行科学分析，按照得出的结果对智能变电站下达针对性的命令，维持线路的安全运行。
3.3过流电限定保护
智能变电站在实际的运行中，如果电流过载，则极易导致电力系统外部产生短路现象，遇到这种电流超负荷的情况，就会造成外部发生故障，线路跳闸。故此，应在电力系统智能变电站中，运用过流电限定方法保护电路。一旦超负荷电流现象发生，则向变电站及时发出预警，智能系统接收到信号以后会自动进行保护，以维持继电保护的可靠性与安全性。
4智能变电站继电保护系统
4.1智能变电站继电保护系统结构
基于智能变电站不同的采样与跳闸方式，可以将其分为以下几种较为典型的系统结构：①直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样，但是大多存在于部分的电网支路中。②网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。③直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样，然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。④网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式，而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成，实现网络自动化的控制。
4.2智能变电站继电保护的元件
智能变电站继电保护系统中的构成元件主要会涉及到交换机、电子互感器、合并单元等。①互感器方面，传统的模式是通过电磁互感器来实现，而现在则是使用电子互感器来进行替代。它具有测量准确、小巧轻便等特点，可以根据传感电源的差异将其分为无源型与有源型。②合并单元则是实现过程层的信息传输，以接收时间的方式来标记电子互感器传输的信息，并将其转移到继电保护设备中，这样不仅精简了过去复杂的接线工作，也达到了节约成本的目的，并最终实现数据信息的网络共享。另外，交换机主要是将其作为智能以太网络的运行节点，在链路层中实现数据帧的交换。在当前交换机设备以及相关技术逐步更新的背景下，信息传递的效率在逐步提高，使得相互通信的效率也在不断的更新，确保了智能电网运作的稳定性。
结束语
在智能变电站技术不断更迭的背景下，我国智能电网对继电保护的可靠性、灵敏性以及安全性也提出了更高的要求，常规性的继电保护配置方法也在不断优化中。基于电力系统中智能变电站作为电网建设的中心，应进一步对继电保护的组织模式、新原理以及架构系统进行深入探究，提升智能变电站技术水平，维护智能电网的安全运行，以保证继电保护技术的可持续、科学发展。
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论文作者:张毓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/6
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