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摘要：智能变电站是电力网络体系结构的重要组成部分，其运行安全性和稳定性直接影响到各电压等级的安全性和功耗。继电保护作为保证智能变电站安全运行的关键因素，加强继电保护系统的可靠性是相关运行维护单位和电力企业关注的焦点。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性分析
前言
继电保护系统作为智能变电站安全运行的重要保障，其自身运行的安全性、可靠性对变电站乃至整个电力系统存在重要的影响作用。因此，加强智能变电站继电保护系统可靠性的研究具有重要现实意义。
1智能变电站与继电保护的相关概述
1.1智能变电站
智能变电站（SmartSubstation）是在国家大力发展能源战略，基于基于信息技术、计算机技术、互联网技术以及智能技术等科学技术在工业、机械制造业、电力行业广泛应用的背景下得以形成的，用于电能分配、电能传输与管控的电网组成结构。相对于传统常规变电站而言，智能变电站在设备组合应用的基础上发生了巨大的改变，它通过采用电子通信技术、互联网技术，实现了变电站系统的二次网络连接，并在信息采集与管理上得到强化，从而形成数字化、自动化以及智能化电网电能管控与监测。同时，先进电子互感器的应用，推动了变电站继电保护检修作业智能化、集成化发展。
1.2智能变电站的继电保护
继电保护是智能变电站安全运行过程中不可或缺的存在，基于智能变电站通信网络化、信息传输数字化、管理自动化、监测智能化等特带，其继电保护系统相对传统常规变电站继电保护系统而言，其体系组成结构存在明显的差异性。智能变电站继电保护系统主要以智能终端（IT）、交换机（SW）、断路器（BR）、合并单元（MU）、保护单元（PR）、电子互感器（MI）、网络接口（NI）、同步时钟源（TS）等元件构成，通过分层配置各继电保护装置，实现对智能变电站中各电气设备与电路线路的保护[2]。通过电子式互感器数据采集与分析，使用光纤通道传输数据，对系统运行情况进行智能监控，一旦发现故障则启动启动保护装置预设程序，实现故障排查与保护。
2智能变电站继电保护系统的构成
智能变电站继电保护系统主要由电子式互感器、合并单元、交换机和智能终端4大部分构成。继电保护系统中的电子互感器相较于传统的互感器，更能保证故障检测的准确性，促进电力系统更加安全、稳定地运行。同时，光缆对于传统电缆的替换，使系统的经济效益更加可观。而且，电子式互感器拥有数据传输的优势，对变电站的智能化发展有重要的意义；合并单元是信息数据由电子式互感器传递至保护装置的中间环节，有着无法替代的重要作用，使互感器和保护装置间不再需要复杂的接线，在节约了资金的同时也有效地保障了二次设备数据的有效共享；交换机是智能变电站继电保护系统的核心部分，能通过通信通道，达到数据传输的目的；智能终端能大力提高电力系统预防和监测故障的能力，对电力系统的故障检修有重要的意义。
3继电保护系统功能表现分析
在变电站运行过程中，基于变压器实现电压调节与控制，是保证电力系统运行稳定与安全的重要手段。因此，对变压器系统的保护是智能变电站继电保护系统的重要内容之一，也是继电保护系统对变电站实施保护功能的重要表现。对此，采用分布式设置法，对变电站变压器差动功能进行继电保护，并采用集中设置法实现继电保护装置的配置，可实现继电保护系统可靠性的提升。与此同时，实践调查分析发现在智能变电站运行过程中，当电流超过额定值时，将促使智能变电站发生外部故障，并出现跳闸问题。对此，智能变电站继电保护系统，采用电压限定延时手段，对负荷电流进行计算，并根据实际情况系统中的智能终端发射报警信号，启动保护命令实现继电保护，提升变电站继电保护系统可靠性。此外，在变电站运行过程中，系统线路故障是影响变电站安全与稳定的重要因素之一，也是继电保护系统进行变电站继电保护的需解决的重要问题。在智能变电站中，以集中式配置法进行科学、合理装置，实施纵联差动保护，从而充分发挥智能变电站继电保护功能。
4提高智能变电站继电保护系统可靠性措施
4.1过程层的继电保护
在过程层中，要实现迅速跳闸的功能，这是系统性的功能，要保护母线、变压器、线路等装置，通过保护降低了电网的运行风险，保证了调试系统的安全性，所以必须要掌握过程层的保护功能，尽量的减少系统保护设置。如果主保护系统中出现了不大的波动，如果电力系统运行出现了变化，主保护定值一般不会轻易变化，从而保证了电力系统的稳定运行。
4.2间隔层的继电保护
在智能变电站的继电保护系统中，要应用双重化配置，如果配置后备保护系统，会实现后备设备的保护功能以及失灵的保护功能，对于相连线路和对端的母线也可以进行保护，基于后备设备电流，要正确判断电网运行中出现的问题和故障，从而可以制定比较有效的防跳闸策略。对间隔层进行继电保护，也可以实现电压的等级集中配置，在继电保护技术中适当的进行调整，要根据电网运行的实际情况来进行调整。
4.3强化系统的冗余性
强化继电保护系统的冗余性，也是提高继电保护系统可靠性的主要手段之一。设计人员可选用如下方式实现系统冗余性的提高：其一，设计人员在设计系统过程中，可应用以太网交换设备内包含的数据链路层技术，以该技术为参考与辅助技术，研发不同类型的模式，从而实现各类型目标。其二，通过网路构架的需要强化系统冗余性。构成网络构架需要由三个基础网络构成，其根本目的在于保证继电保护系统能够稳定运行。具体内容如下：第一，针对总线结构而言，设计人员可应用交换设备完成信息数据传输工作，使得接线数量明显降低。但如此一来，系统的冗余度便有所降低。设计应用过程中，只能延缓时间以提高其敏感程度，达到预期要求。第二，针对环境结构而言，环路当中任何一点均可以提供一定冗余，但提供的程度之间存在一定差距。设计人员将其同以太网交换设备相结合，便可研发出管理交换设备，换言之便是生成树协议。该结构可以为机电系统的实际工作供应支持系统物理中断的冗余量，同时对网络重构形成一定控制，令其处于一定时间范围当中。但是，环形结构在实际运行时容易出现漏洞，即时间收敛问题。其需要在收敛缓解消耗较多时间，难以在短时间内完成工作，对系统重构产生一定负面影响。第三，星型结构，该结构无需长时间等待，不存在冗余度。所以，若主交换设备在工作时发生故障，则信息数据的传输必然受到影响。由此可见，该结构可靠性有待提高，不适合大范围使用。
4.4构建环形结构，提高系统可靠性
在系统中构建环形结构，对于提高变电站继电保护系统的可靠性非常有利。环形结构既可以应用于母线保护装置中，也可以应用于当前的保护装置。在传统结构中往往很难保护环形母线运行的稳定性，容易出现各种事故。而环型结构能够突破传统结构的弊端，更好地保护环形路线，从而提升各项性能指标，保障系统运行的稳定性和可靠性。环形母线运行可靠性提高之后，电气元件受到母线环形结构的不良影响也会降低，进一步提升继电保护的可靠性。
结束语
总的来说，相较于传统长队的继电保护，智能变电站对于系统可靠性的要求更高．所有要通过对不同系统状况的分析，科学合理的制定有针对性的系统可靠性保护和配置方案，重视薄弱环节和容易出现问题的位置，同时还要对重点位置进行系统保护．以此来提升继电保护系统可靠性。
参考文献：
[1]赵璐，王沁，纪元，高博，高亮．智能变电站继电保护通信系统的可靠性与实时性[J]上海电力学院学报，2017，33（03）：244～250．
[2]邝湘吉．智能变电站继电保护系统可靠性分析[J]．中国高新技术企业，2017（10）：206-207．