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摘要：智能变电站的继电保护的可靠性运行对于智能变电站的意义重大。近年来学术界和企业都在这方面加强了研究力度，得到了众多的研究成果。目前来看主要的研究的成果包括了可靠性评估模型、系统可靠性分析等方法，采用了可靠性矩阵分析和框图分析等方法。在可靠性的模型的基础上设立了可靠性系统的评价体系，针对智能变电站的保护系统的不同过程的结构层次的特点展开了分析，定性地分析了智能保护系统的可靠性和经济性。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性
引言
电力系统是我国的支柱产业之一，随着电力技术的不断发展，电力系统得到了长足的发展，我国的电力系统努力建设智能化的电网系统，电网系统的发展离不开智能化的电力设备。智能电力工程基于传统变电站的继电保护装置，并在此基础上采用自动化信息技术，其结果是变电站实现了智能化的继电保护，这便是继电保护工作在智能变电站建设中的意义所在。选择继电保护设备时要以可靠性和灵敏度作为首选指标，只有设备性能好才能保证变电站的运行正常，各个智能化设备才能满足变电站的实际工作需要，变电站的继电保护系统才可以保证安全性。
1智能变电站继电保护结构
1.1构架
随着变电站的不断发展，传统变电站无法满足时代的需求，在这一背景下，智能变电站逐渐兴起。相比传统变电站，智能变电站的核心在于过程网络，通过IEC61850通信标准。按照功能来划分，包含了站控层、过程层和间隔层。并且在间隔层与过程层之间、站控层与间隔层之间以及过程层和站控层之间，都会有站控层与过程层网络的形成。在这三个部分之间，站控层本身的作用在于整定值召唤的传输，同时也可以进行修改和录波文件的传送。过程层主要是采样值的传输，同时也负责开关状态量、传输跳闸以及闭锁信号。其过程层需要足够的可靠性和定时性，这会直接影响到智能变电站的各项功能的运行。
1.2数据帧传输
传统变电站之中，继电保护装置包含了命令信号通道以及采样，想要满足保护效果的稳定性，就需要借助通道固定延时以及装置处理速率来形成传输延时。相比传统变电站，目前智能变电站的继电保护装置对于采样值的传输都是通过以太网数据帧的形式进行的，同时也能够获取开关状态量，下达跳闸值指令。在这一过程中，交换机和光纤是主要的介质，其通信过程主要是利用过程层网络来实现。所以，就智能变电站而言，我们不能忽视工程层网络的重要性，同时也能表明工程层对于智能变电站的作用。
1.3IEC61850标准体系
智能变电站在继电保护网络和通时设计中，还需要考虑到IEC61850原则。在智能变电站继电保护系统架构设计中，一般会遇到某一个实体设备包含诸多逻辑设备的问题，这就要借助基本的单元做好采样值处理、跳闸回路以及保护算法等多个节点的划分。通信协议，主要是按照通信服务的性能需求以及服务的类型，将特定的通信协议映射出来，就如SV/GOOSE通信，需要保证网络层和传输层的协议映射为空，才能满足实时性需求。
2智能变电站继电保护系统可靠性
2.1线路保护可靠性
智能变电站系统应用中的可靠性线路系统分析，是为了满足系统设计的后续要求。数字化的组网方式是通过以太网将相关装置的模拟数据传输和收集，以GOOSE接口与SV接口相结合方式，进行相关数据资料的输入和输出，进而使整个变电站更加数字化，继电保护系统的可靠性计算和分析由此也得到了技术支持与保障。对于增加了合并单元或智能终端设备的线路系统与传统线路相比，不同情况下的结论也会有所不同，原件可靠性随之也有不同程度的降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冗余线路的可靠性构建对于可靠性框图有着重要作用。智能终端和交换机设计中须对现有保护系统各项指标进行分析，以满足组网建设模式需求。SV和GOOSE会影响同一模式下的供网传输系统，共网结构形式须清晰明确，及时对比和分析系统运行。
2.2母线保护系统的可靠性
“母线保护组网模式”是将采样值的相关数据信息发送至继电保护系统的每一个智能终端后，再将信息传输至母差保护装置。当母线保护机制下的电缆数量为100根时，单套母线的设计应对相似结果要求有充分考虑。基于网络采集模式与外部数据的同步性，可通过直接管理形式对电子设备数量、保护系统结构及其母线设备等因素进行分析，最后确定出合理方案。“直采直跳”模式仍然是保护方案的主要选择，可通过组网建设方案进行分网传输。
2.3对于由于限定延时产生的过流电，进行继电保护
智能变电站处于正常运模式下，有时会受到外部因素的影响，产生断路的现象，同时出现过负荷的电流。如果电流出现过负荷，过负荷电流与正常电流没有较大的差别，如果变电站系统出现了外部故障，过负荷电流使电路发生跳闸现象，继电保护系统的可靠性就会受到影响。针对过流电的情况，可以采用电压限定延时的方法，采用这种方法会没出各个线路中通过电流量的准确值，如果电路中出现了过负荷电流，相关系统就会自动收到警告和自动保护指令，保证了继电保护系统的可靠性。
2.4过流电限定保护
通常来说，过流电实际上就是所谓的电流过载，该问题的出现能够在一定程度上使变电站出现外部电路短路的问题，进而使电流的负荷压力增大。负荷电流与正常电流相比，二者大小没有太大差异，但是负荷电流会造成变电站的外部出现故障，严重的会使变电站出现跳闸，从而严重影响变电站继电保护系统的可靠性。因此，在智能变电站继电保护系统中主要是对电压限定延时的方式进行应用，其能够对变电站各条变电线路的终端电流量进行准确测量，并且能够及时地处理负荷电流过载等问题。同时在智能变电站中，一旦出现负荷电流过载问题的时候，系统能够自发地报警，智能终端会与过载负荷电流的实际情况相结合来对保护命令进行下达，从而使过载负荷电流对电力系统的影响得以有效地解决，提升继电保护系统的可靠性。
2.5线路保护配置与二次巡检工作的落实
一方面，在线路保护配置上，则需要针对线路来实现保护装置的设置，以集中式与后备式两种方式来实现对线路的保护，通过对电压间隔单元的保护以及对通信的监视，及时发现问题并进行解决，以完善配电线路保护控制方案的提供来确保实现智能电网的安全可靠运行；另一方面，要实现二次巡检工作的完善落实，通过相应巡检小组的完善建设，在明确其职责的同时，确保其具备较高的专业能力与职业素养，能够以二次巡检工作的完善落实，实现对智能电网配电站继电保护系统的全面巡检，以实际发现问题并进行解决，以确保系统实现安全可靠运行。
2.6间隔层中的继电保护
可将双重化配置运用到变电站的继电保护之中，集中配置后备保护。后备保护系统需为变电站的后备和开关失灵提供保护，并为相邻区域内的相连线路和对端母线提供保护，判断后备设备电流下的电网运行问题和故障，进一步制定出有效的跳闸策略。全站的所有电压中须运用等级集中配置，并在技术上进行一定调整，以适用电网运行。
结束语
通过研究可以发现，与常规站的继电保护系统有所不同的是，智能变电站的继电保护系统的可靠性有下降趋势，智能变电站的线路保护和主变保护问题，可以采用直采直跳的模式，在采用对时源时，不可采用外部对时源，通过详细的分析得出智能变电站继电保护系统的可靠性极其重要。
参考文献
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[3]童洁,陈晓刚,侯伟宏.智能变电站不停电电力系统继电保护校验技术[J].水电能源科学,2013(07):218-221.
论文作者:常德政1,曹冉2,焦平洋3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/6
标签：变电站论文; 智能论文; 可靠性论文; 系统论文; 继电保护论文; 电流论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第22期论文;