现代电网逐步朝着智能化、远距离传输、高压电方向迈进。变电站是电力系统实现远距离输电的重要环节，它的安全、稳定、可靠、有效运行影响重大，因此在实际工作中我们会运用大量的继电保护和测量设备来保障变电站的安全运行。然而变电站本身复杂的电磁环境以及其他因素的影响，一次系统在正常运行或者发生故障时均有可能对二次系统产生干扰，从而影响二次系统的正常工作，二次系统隐患排查治理有助于提高二次系统健康水平，夯实电网稳定运行基础，保障一次设备的安全。为保证排查治理工作稳步推进，因此研究变电站二次保护系统可靠性尤为必要。
1、数字化变电站二次系统介绍
随着数字化电网的不断发展，变电站逐渐向着智能化和数字化的方向发展，因此数字化变电站的发展非常迅速。数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC 61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。跟传统的变电站相比，数字化变电站的不同主要体现在电气二次系统方面，因此，二次系统对于整个变电站而言具有非常重要的作用。所以下面笔者主要对数字化变电站中的二次系统的结构和特点进行介绍，并且分析了传统变电站、数字化变电站与数字化变电站的二次系统之间的不同。
2、数字化变电站关键技术和设备
数字化变电站的数字化主要体现在以下两个方面：①采用了数字化化设备；②实现了高级应用。其中，数字化设备主要是将数字化组件结合起来，并使其整合优化至传统的一次设备。其中包括数字化高压设备，是以数字化测量、网络化控制、可视化状态、一体化功能及信息交互功能为主要特征的高电压设备，这一设备在数字化变电站中有着举足轻重的地位，具备检测、控制、测量等功能。而在数字化变电站二次系统中应用数字化组件以及数字化终端，则有效的实现了过程层信息的网络化传输。数字化变电站中的二次电缆由高速通讯网络锁替代，因此二次电缆具有的交互直流串扰问题则得到了有效的解决，同时还减少了变电站的占地面积。
2.1关键技术
在数字化变电站建设的过程中，我们主要参考的是IEC61850标准，数字化变电站的无障碍通信题词就是基于这一标准建立的，在未来，这一标准在变电站的应用汇不仅仅局限于变电站内部，还会想着变电站间、变电站以及调度中心间等扩展。这一标准里面所包含的核心技术有三点，分别为按照功能划分节点，用逻辑设备抽象物理设备；定义抽象的通信服务接口，使得通信功能区别于通信技术；利用变电站实现文件的配置，最终实现设备的自我陈述。
2.2关键设备
数字化变电站中用到的关键性设备有电子式互感器、数字化组件、保护测控一体化装备等。其中，电子式互感器是由传感单元、采集单元。合并单元以及本体结构四个部分组成，主要功能为测控、保护、计量、录波等二次装置测量电流、电压等参数。保护测控一体化装置是变电站中必不可少的二次装备之一，保护测控一体化装置分为保护装置和测控装置两个部分。在数字化变电站中应用保护测控一体化装置，有以下两个原因：①IEC61850规约实现保护和测控两种功能之间的互相操作；②保护整个二次系统的正常运行[1]。
3、对于数字化变电站二次保护系统可靠性探究
3.1数字化变电站的主要特点。
对于数字化变电站来说，其主要的构成方式无外乎就是智能化一次设备及网络化二次设备分层而。其中智能一次设备主要有电子式互感器及隔离开关等等，而网络化二次分层设备主要由过程层、间隔层及站控层。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过一系列的规范，我们将变电站内的智能电气设备间的信息进行共享以及互相操作等，构建了现代化的变电站。运用高速网络通信的方式进行各层次内部及层次之间的沟通。数字化变电站的主要特点是，首先，在数据的集成过程中已经实现了数字化的各项功能，其中最明显的特点就是可以通过一系列的数字化测量来手机一些电气量的指标，而使一、二次系统进行有效的隔离。其二，变电站自动化系统从功能集中式向分布集成式的优化，设备信息的全面梳理实现网络通信协议的优化。其三，使得变电站自动化系统建立了能够统一识别的信息模块和信息交换模型。一是增强了智能设备的兼容操作性，使变电站自动化系统在功能上和传输上都实现了标准化，完全独立的通用网络协议用语实现了智能设备的互操作性。最后，实现了数据及资源的共享。
3.2二次保护系统的特点研究。
变电站的数字化与智能化的发展十分迅速，为电力系统产业提供了高效率的运行。对于二次保护系统来说，不同于传统的手段，它的创新改革也有了很多新的功能，例如，改变了传统的结构组成，使其现代化，在通信方式上实现了数据资源等联网共享等等，以适应数字化和智能化变电站的发展需要，它的主要特点有以下几个方面；
3.2.1集控原件种类增多。在不断的改革与创新中，一些具有新功能的原件逐渐的被研究出来，并应用在智能化变电站的二次保护系统中而区别于普通的变电站。比如智能终端、合并单元和交换机等元件，这些元件的产生，很大程度的影响着二次保护系统的更新换代，它们使操作更加的简单、快捷的同时，也有效的提高了继电保护装置的可靠性与安全性。在原件的种类逐渐增多并且更为复杂的同时，对于其控制工作也更加的有难度，这些都使建立模块迎来了更大挑战。
3.2.2拓扑结构更加的复杂。以往的传输方式我们采用点对点，而如今已经被太网传输模式所代替。采用交换机组成的网络来取代传统比较单一的拓扑结构，那么复杂性也随之而来，因此，整个继电保护系统信息通路是否可靠，将于交换机的接线方式来进行决定。
3.2.3网络化的进行信息传输。网络报文系统的传统通信方式难免会出现不可靠的情况，不可避免的出现丢包或是网络风暴等问题，这对二次保护系统的可靠性构成严重的威胁。因此，数字化变电站更多的应用了诸如VLAN分区隔离技术、优先级队列技术、快速生成树协议、IGMPS过滤技术等，从而保证信息传输的可靠性。
4、结语
变电站是电力系统实现远距离输电的关键环节，它的安全稳定运行与否关系重大，尤其是现代电力系统的电压等级不断升高。电力一次系统和二次系统之间的联系日益紧密，而随着电力系统工作量的加大，由于二次系统运行出现问题而导致电力一次系统出现运行故障的事故也在日渐增加，因此，提高电力二次系统的可靠性管理水平已经是迫在眉睫。
参考文献：
[1]陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆大学，2015.
[2]仇群辉.智能变电站二次仿真培训系统研究与应用[D].华北电力大学，2015.
[3]曾星星.智能变电站二次系统状态评价方法研究[D].重庆大学，2015.
作者简介：
王克侠（1984）助理工程师 中级工 从事变电站高压试验和继电保护调试工作
蒋存国（1986）助理工程师 从事变电站高压试验和继电保护调试工作
李东旭（1991）助理工程师 中级工 从事变电站高压试验和继电保护调试工作
论文作者:王克侠,蒋存国,李东旭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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