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摘要：近年来，随着科学进步与技术发展，社会对用电量与用电可靠性提出了更高要求，必须建立一个更可靠、高效、兼容、互动的智能电网。智能电网是通过智能变电站组成的，智能变电站对于整个电力系统来说是重要的一个环节。对于智能变电站，继电保护是安全运行的第一道防线，各类型的保护装置可以在电网或设备出现故障时快速动作出口，对故障进行最小范围的切除，并对故障过程进行录波，将故障信息、动作情况进行上传监控系统。基于此，本文对智能变电站继电保护优点、关键元件、配置与整定要求、提升可靠的措施等进行了研究分析。
关键词：变电站；智能化建设；改造探讨
引言
随着社会经济的高速发展，国家电网也迎来了前所未有的发展浪潮，尤其是智能化电网的发展程度更是不可同日而语。相比传统的变电站，智能化变电站的优势体现在其智能化、分层化的操作系统。但现阶段国内关于智能化变电站的运行维护方面工作还存在一些纰漏，因此工作人员需不断完善工作制度，对应用技术进行优化和创新。在采集数据时，工作人员需做好数据的分类工作，从而提高数据建模工作的效率和质量，除此之外还需将联系性较高的数据分为多个个体的形式，进一步实现智能化变电站的信息共享。
1继电保护系统可靠性的意义
继电保护系统的可靠性是指该系统可以在复杂多变的环境中以及一定的时间内有效完成既定的任务。智能变电站不仅仅是国家电力建设系统改革优化的主要体现，更是实现包括电力输送过程中减少资源浪费、提高整体运行稳定性在内的相关目标要求的有力保障。但是智能变电站的可靠运行同样需要其他设备系统的辅助搭配，例如继电保护系统。由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行，整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下，智能变电站在实际运行中，无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响[2]。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时，可以快速分析判断出故障地点，然后快速截断故障线路以及启用备用线路，从而有效保障整个电力系统的可靠运行。例如四川省内江市铁佛220kV智能变电站在进行模块式建设过程中，同步接入了继电保护系统，使铁佛220kV智能变电站具备可远程操作的功能，而且有效减少建设以及后期维护的成本，同时继电保护系统所具备的良好作用，极大地提高了铁佛220kV智能变电站供电能力以及有效保障了其运行的安全性和稳定性。由此可知，智能变电站中继电保护系统的可靠性对于智能变电站本身乃至整个电力系统的正常运行有非常重要的意义。
2智能化变电站运行维护工作中的常见问题
2.1可靠性问题
智能化变电站的运行依赖于光学互感器展开，但光学互感器在工作时极易受到外界因素的影响。此外玻璃与光纤之间存在较大的安全隐患，其中有源电子互感器需在相关元件和模块的基础上才能正常运转，而这就会导致设备增加耗电量，所展现出的稳定性也较差。而高压电子互感器在工作时极易受到磁场的影响，只能通过特殊的方式才能降低对输出信息的影响，无形中降低智能化变电站的可靠性。
2.2安全性问题
变电站在传统模式下采用点对点的方式进行通信，可靠性与数据安全性均较高，而智能化变电站所使用的是对等形式，若某一部分受到损坏，整体设备的运行都会受到严重影响。例如当一个IED受到破坏后，若工作人员没有在第一时间对其进行检修，就会对整个智能化变电站造成影响，其根本原因在于智能化变电站的装置之间没有设置隔离点，发现问题只能通过软件程序进行紧急隔离，系统安全性无法得到保障。
2.3安装保护问题
在智能化变电站设备附近建立保护设施，能够在一定程度上控制电缆的使用数量。为解决上述现状，智能汇控柜被设计提出，该设备的应用程度较为广泛。
但智能汇控柜对工作环境的要求较为苛刻，其所处工作环境内的温度需保持在-25~70℃之间，空气内湿度需保持在90%以内。因此其在展现出优秀保护能力的同时，也相应增加了企业的经济支出。
3变电站智能化建设和改造探讨
3.1智能变电站继电保护关键元件
智能变电站的一次设备实现了智能化，二次设备实现了网络化，智能化的电子设备以及光纤通讯网络对变电站继电保护产生了深远影响。统一的IEC-61850协议规定智能变电站需采取分层模式，构建了站控层、间隔层、过程层，影响智能变电站继电保护可靠性的关键元件主要是电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端、同步时钟源。电子式互感器的范围比较广，包括了非常规或半常规的互感器，光纤通信可以使电子互感器与智能设备直接通信，电子式互感器没有铁芯，避免了电磁饱和与铁磁谐振，测量更加准确，精确度高，反应迅速，结构相对简单，价格低廉。合并单元是为了配合互感器与智能设备通讯而产生的，常规变电站保护装置采样是通过二次电缆直接接入电压或电流互感器，再由保护装置内部进行模数转换、采样值计算，智能变电站保护装置直接接收合并单元的数字量。智能变电站的数据传输是基于SV、GOOSE网络的，交换机搭建的网络可以替代传统电缆，交换机是连接变电站各个智能单元的桥梁，为各元件提供传输通道，并且分配合理的带宽，保证高效的数字量传输。在常规变电站中，保护装置通过电缆与断路器连接，装置内部插件的出口继电器闭合，断路器可以实现分、合闸，在智能变电站中，保护装置通过GOOSE传输使智能终端收到保护装置跳合闸命令，避免了电缆的使用。精准统一的时钟源是智能变电站二次设备安全稳定运行不可缺少的条件，应采用GPS或北斗作为基准时钟源，各二次设备有统一时标的采样、控制、信号等。
3.2提升智能站继电保护可靠性的措施
智能变电站的建设与发展是建设坚强智能电网的关键环节，关系到我国未来电力发展，可从硬件系统、软件系统两方面提升智能变电站继电保护可靠性。提高光纤回路的可靠性。智能变电站与常规变电站最大的不同就是光纤代替了电缆，减少了投资与空间，但光纤、光缆的可靠性不如电缆，折损严重或弯曲过大都会导致光纤损耗增大或断链，因此应提高光纤回路的可靠性。提高交换机可靠性。智能变电站的交换机起到编码、查询等作用，整个二次系统的可靠性十分依赖交换机，当交换机出现异常或故障时，有可能造成继电保护系统的故障，因此交换机要有冗余度，提升整个保护系统的可靠性。采用双A/D系统。合并单元的采样值在继电保护系统中非常重要，为提高合并单元采样值的可靠性，合并单元应采用双A/D系统，可以同时输出两个采样值进入保护装置，提高输出值的可靠性与稳定性。增强SV报文信息的可靠性。SV报文是继电保护装置正常运行、故障计算的基础，互感器的输出信息需要经过积分过程，目前常用两种积分算法，一种是通过硬件实现积分，一种是通过软件来实现。可以采取软件积分的方法增强SV报文信息的可靠性，在精度方面优于硬件。
结语
综上所述，加强智能化电网的建设是现阶段智能化变电站的首要工作目标，也会是国家发展的基本方针。因此需不断加大智能化变电站运行维护工作中的管理力度，对设备运行情况进行实时监控，并通过多种方式提高技术人员的专业水平和综合素质，进一步为智能化变电站运行维护工作营造良好的环境。
参考文献：
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[5]王同文，谢民，孙月琴，等.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].电力系统保护与控制，2015，43（6）：58-66.