智能变电站继电保护系统的可靠性分析

何培乐

摘要：众所周知，智能变电站继电保护系统关系到了变电站的稳定运行，积极提高其可靠性是目前的关键所在，故此，在本文中主要从理论角度出发，着重分析了智能变电站继电保护系统的结构，然后与整个系统的可靠性分析与研究，提出切实有效的措施。

关键词：智能变电站;继电保护系统;可靠性;措施

近几年在社会经济的发展，用电量有所增加，人們对用电质量也提出了更高的要求，其中在智能变电站运行中，变电站继电保护系统的可靠性对其安全性与稳定性有所影响，所以积极探究继电保护系统可靠性对推动整个智能电网的安全运行具有重大现实意义。

1、智能变电站继电保护系统的主要组成部分

电子式互感器

从某个角度分析，电子式互感器在智能变电站继电保护系统中占据了重要的地位，且在科技的不断发展下，互感器已经完成了电磁结构向电子形式的转变，以此更加适应电网发展的要求。尤其是在与传统电磁式互感器的对比中可以了解到，电子式互感器无论是故障检测还是精准度均具有一定的优势，甚至还能够进一步提升保护装置正确动作率。

合并单元

从原理上分析，在整个智能变电站继电保护系统中，应用电子式互感器可以将信息及时的传送给合并单元，其中合并单元的主要作用便是接受信息，并进行合理组织，做好信息数据的转化，进而将其发送到保护装置。在当前设备与技术的发展下，智能变电站继电保护系统的合并单元能够发挥出重大的作用，可以进一步解决互感器与保护装之间所存在的问题，还可以有效降低资金的投入。

交换机

交换机是整个智能变电站继电保护系统中最为主要的内容，且在时代的发展下，交换机已经发生了重大变化。从某一个角度分析，在智能变电站继电保护系统运行中交换机可以发挥出中枢神经的作用，特别是在信息数据传输中，可以应用通信通道实现数据帧的交换，从而有效实现数据的有效传输。

智能终端

严格意义上分析，将智能终端引入到智能变电站继电保护系统中意义重大，其主要的目的是能够实现对电力系统故障的检测与维修。从另外一个角度分析，智能终端的有效应用还可以接收到保护装置所传送的跳合闸命令，进而将断路器的实施信息及时的传输到站控层之中。同时，智能终端还能够实现对电力系统断路器内部状况的检测，能够在短时间内为工作人员提供可靠的信息。

2、智能变电站继电保护系统可靠性

因为在整个变电站继电保护系统中涉及到了大量的元件以及子系统，且如果其中的某一个环节发生问题，则会对整个系统的稳定运行造成影响，在分析中需要多角度分析，尤其是要对两者的串联关系加以研究，然后通过公式加以计算。

（1）

在公式（1）中，Rsys代表了继电保护系统的可靠性，m代表了系统元件，Rj代表了子系统的可靠性。

从其它角度分析，在智能变电站的运行过程中，其继电保护系统的传输介质可以看作是线段，各个元件是节点，可以进行最小路集法运算，在整个计算过程中，对时回路元件的可靠性则是主要的计算依据，所以笔者认为，需要结合始终源进行修改，然后做好计算。其中需要参考的公式为：

（2）

3、智能变电站继电保护系统可靠性的措施

3.1  加强间隔层继电保护工作

从某一个角度分析，变电站继电保护系统需要应用双重化配置，且后备保护需要加以重视，以此保障通信配置的科学性与有效性。另外在继电保护系统之中还需要针对性的进行后备保护系统的监测，尤其要在相应范围内做好端母线与相连线路的保护，然后根据不同的情况制定不同的跳闸策略。除此之外，还需要对系统之中全部电压做好等级分配，做好技术调整，从而保障智能电网的有效运行。笔者认为，还需要在日常工作中对于问题多加预测，要制定多个运行方案，真正实现对智能电网的全方位保护。

3.2 重视继电保护细节过程

不同的阶段需要完善跳闸系统的功能，做到这一点才能真正提高其可靠性。另外，在继电保护系统中的电气设备要做好监控，比如像输电线路、变压器、电气设备等，需要将系统之中问题的发生率降到最低。同时，要对系统之中电网调度合理分配，对系统之中的功能特殊分析，实现繁琐设备的简化。还有一点值得注意，即在系统主保护定值之中因为发生问题的波动性比较小，所以这种情况下智能变电站继电保护系统中的问题不会出现非常大的波动性，解决方法也比较简单。但是因为在智能变电系统中有非常多的一次性设备，所以需要对这些设备运行状况的监督，甚至还需要做好运转与软件的分离。环形结构是智能变电站继电保护中可靠性比较强的结构，且母线保护在传统结构中可靠性比较低，所以需要做好母线保护的升级。

3.3  提升系统的冗余性

积极提高系统的冗余性同样至关重要，这关系到了智能变电站继电保护系统的有序运行，另外在系统当中变电站自动化实时监控的时候，要利用太网交换机的数据链路层作为主要的条件支持。因为模式比较多，所以需要选择多种目标进行网络架构，以此提升变电站继电保护的可靠性。还有便是交换机能够帮助总线结构实现数据的传送，在整个系统运转过程中要尽可能的减少接线。还有便是对于环形结构则需要实现技术与太网交换机的整合，这样可以形成树协议，保证运转的完善性。为保障变电站的正常运转，要合理选择继电保护系统的网络结构，严格按照实际的情况以及运行特点，总结其优势与不足，选择恰当的网络结构，以此推动继电保护系统的有效运行。

3.4 完善变压器配置保护

在电力系统运行中变电站电压是十分重要的参数，为保障变电站运行则需要为变电站电压额度设置限制，因为在电压额度超过限定值之后，电力系统稳定运动会受到影响。所以在这种背景下笔者认为，可以选择分布式配置方式进行变压器配置，且还需要分散变压器系统的压力，避免因为压力过大而引发故障。除此之外，在后期配置上为避免系统过于复杂，还需要采取集中配置的方式，这样才能有效发挥出继电保护系统的功能。此外，还需要做好继电保护系统线路的保护，因为本身线路本身可以实现对通道的连接，所以在完成保护线路目标的同时，还可以实现对电力系统运行状况的检测。

结语：

综上所述，在整个智能变电站继电保护中要做好数据的记录工作，从根本上保证系统运行的安全性，除此之外，还需要通过不同的角度实现对智能变电站继电保护系统的分析与研究，分析其优势与不足，制定切实有效的措施，提高其可靠性。

参考文献：

[1]刘洋，马进，张籍，陈艳波，杜治，蔡勇，颜炯，谢东. 考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估[J]. 电力系统保护与控制，2017，45（08）：147-154.

[2]刘海峰，肖繁，赵永生，曹力行，张哲，尹项根. 智能变电站集中式站域保护系统的可靠性分析[J]. 电力自动化设备，2016，36（04）：157-164.

[3]叶远波，谢民，王嘉琦，徐岩，徐殿洋. 基于Markov模型与GO法的智能变电站继电保护系统实时可靠性分析[J]. 电力系统保护与控制，2019，47（02）：47-55.

[4]郭艺，吕飞鹏，王刚. 基于直觉梯形模糊数的数字保护可靠性分析[J]. 电力系统保护与控制，2014，42（12）：65-70.

[5]肖繁，王紫薇，张哲，尹项根，张侃君，黎恒炫. 基于状态监测的继电保护系统检修策略研究[J]. 电力系统保护与控制，2018，46（06）：74-83.