（国网河北省电力有限公司沧州供电分公司河北沧州061001）
摘要：智能化技术被应用于变电站的工程建设中，提升了变电站的保护装置。智能变电站通过过程层与变电站层来实现继电保护，满足了人们日常的用电要求。笔者通过对智能变电站继电保护系统的特点及可靠性进行分析，提出相应的措施，以提高我国变电站的整体服务水平。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
1智能变电站继电保护概论
随着无人值守变电站和调控一体化技术的发展，实现各级调度技术支持系统有机互联互通，继电保护装置要具备全面的与调控中心的交互能力，保护装置应支持远方修改定值、远方切换定值区、在线定值校核、二次设备状态监测等功能。保障电网安全、稳定、经济、优质运行。实现电网基础数据的“统一建模、分层处理、集成应用”，为电网的分析、预警、辅助决策和调整控制提供了坚强的数据支撑。集控站或调度中心将汇集几十个乃至上百个变电站信息，各种信号频繁动作，当发生电网故障时，监控值班人员/调度运行人员往往无所适从，容易遗漏重要告警信号，延误事故处理甚至造成安全事故。因此，迫切需要对报警信息进行分类处理，协助运行人员进行故障判断及处理。
2智能变电站继电保护的特点
2.1数字化的数据采集
与传统的变电站不同，智能变电站采用光学互感器、电子互感器等实现对电压和电流的采集，很大程度上提高了变电站运行过程中的效率和安全性。如图所示，采用电子式互感器或光学互感器对电压电流进行采集，合并单元对这些数据进行统一的合成和汇总，然后在网络背景下进行数据传输，完成一次系统和二次系统之间的电气隔离，不仅加大了测量范围，而且提高了测量的精确度。并且在日常工作中运用计算机技术和网络技术进行信息的传输，有效降低了电力企业的工作的难度，提高了信息测量和采集的精确度等。
2.2智能化的信息应用
智能变电站中的继电保护装置在信息的应用方面更加的灵活化和智能化，使变电站中的各项设备的功能更加全面。并且采用智能化的网络技术，减少了变电站中的二次回路连接线的数量，使变电站在日常的运行过程中更加安全可靠，实现对数据的全方位采集和应用，为日常的电力工作提供了便利。
3可靠性分析
3.1可靠性原理
可靠度是系统和元件在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率。系统的平均失效时间MTTF是系统在规定的环境下正常运行到下一次发生故障的平均时间。可用性是指系统或设备其在任何时刻执行所规定的功能的能力。可用度是用来表示可修复的系统或设备处于正常工作的稳态概率，当系统出现故障时产生的一个维修系统来恢复系统的功能。
3.2分析方法
1）蒙特卡罗模拟法是利用计算机产生随机数对元件的失效事件进行抽样，构成系统失效事件集，利用统计的方式确定可靠性指标的一类方法。当系统中结构复杂或者包含的元件过多，使用马尔柯夫过程分析将导致状态空间模型变得庞大，涉及的运算量加大而失去求解的可能，不适用于智能变电站继电保护系统建模。
2）可靠性框图法（ReliabilityBlockDiagram，RED）的其结构简单，可以清楚的看出系统组成元件之间的逻辑关系，运算过程简单。可靠性框图法适合于由相互独立且可修复单元组成的系统。可靠性框图与实物连接图的含义不同，可靠性框图是以元件失效影响的分析为基础。运用可靠性框图法，建立保护系统的可靠性评价模可靠性框图法是用连续的网络结构框图来描述系统所完成功能的一种方法，主要体现了所完成特定系统功能的所有单元之间的逻辑连接，其逻辑过程开始于框图左侧的输入节点，结束于框图右侧的输出节点。
3.3可靠性计算
1）主变保护与智能终端、合并单元都是采用组网的方式连接，保护跨接GOOSE双网，通过GOOSE网络采集关量信息以及传输跳闸命令；采用IEC61850-9-2协议，通过SV网络传输采样值信息。在智能变电站中主变压器保护，逐渐采用保护测控一体装置以充分发挥智能变电站在应用层面的“智能化”。保护装置采用保护CPU和测控CPU分别完成相应的功能，测控采样作为保护启动判别的辅助判据以提高保护整体的可靠性。
2）线路保护的组网方案。数字化线路保护装置模拟量均通过光纤以太网通信获得，采样光纤接口为SV接口，和开关输入量的光纤接口为GOOSE口。跳闸输出和开关量输入的共用一个GOOSE口，对应为GOOSE输出及GOOSE输入无需分开。数字化线路保护不仅可以满足线路两端都是数字化站的情况，也能与传统线路保护配合，共同完成光纤纵差保护功能。
3）母线保护组网模式是指各间隔智能终端提供刀闹位置等遥信通过GOOSE网络上送到母差保护装置。母差保护动作出口的GOOSE通过GOOSE网络发送给各间隔智能终端。保护与合并单元用组网的方式连接，采用IEC61850-9-2协议，通过SV网络收集采样值信息。
4提高智能变电站继电保护系统可靠性的方法
4.1数字化的应用
智能化变电站将数字化应用于变电站日常运行中，提高了变电站的保护性能和互感器的传输性能的同时，减少了互感器的故障问题。很大程度上降低了二次回路断线、接地等故障的发生。同时也实现了信息传输的真实性和可靠性，有利于智能变电站继电保护装置性能的提高。
4.2变压器保护配置
在电力系统的日常运行过程中，无论电压过高还是过低都会对配电产生严重的影响，不利于变电站的正常工作和运行。但是，变电站日常运行过程中的变压器装置能够对电压进行有效的调节和控制，因此在智能变电站的建设过程中要重视变压器的设置。相关电力人员采用分布式的配置方法来对变压器的继电保护进行设置。同时更加重视对变压器的后备保护，将电缆与断路器连接，实现对非电量的继电保护，使智能变电站的继电保护系统更加安全可靠，减少变电站运行过程中的故障。
4.3线路保护装置
线路保护是电力系统中的重要组成部分，相关工作人员要重视电力系统运行过程中的线路保护。根据相关线路情况采用集中式、后备式等保护方法，以减少线路运行过程中的故障，保证线路运行的质量。线路是控制电力系统中各级电压间隔的单元，智能变电站继电保护系统中的线路保护装置具有测量、通信和监视等多方面的功能，有利于实现对电力系统中变电站、发电厂的保护，保证电力系统运行的安全性和稳定性，提高我线路运行水平和电力企业的服务质量，保证人们的日常用电安全，为人们的日常用电带来便利。
4.4电压限定延时的过电流保护
智能变电站处于正常运行的状态的前提下，电流、电压等外部因素的影响，都容易导致外部断路、电流超负荷等。电流的超负荷一般不会影响线路的正常工作，但是当变电站出现故障的情况下很容易导致跳闸等现象的发生，不利于智能变电站的继电保护。相关电力人员可以采用电压限定延时措施，对人们的日常用电进行控制，当各线路的电流量超过相应标准，就会对系统进行保护和提醒。
5结语
变电站继电保护系统可靠运行对整个电网具有十分重要的意义和作用，是确保电力系统安全、可靠供电的前提条件。为了能够有效提高变电站继电保护系统可靠性，就需要电力部门及工作人员，在工作中要不断地积累经验，不断地充实自己，对当前高新技术进行学习与掌握，进而推动我国智能电网继电保护工作向着合理化、科学化的方向迈进。
参考文献：
[1]侯伟宏.数字化变电站系统可靠性与可用性研究[J].电力系统运行与控制，2010.