王金明
国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司
内蒙古通辽市028000
摘要：在人们生活水平不断提升的情况下，人们对电能的需求也越来越高，这在一定程度上促进了电力系统的发展，逐渐将智能变电站应用于电网建设中。智能变电站继电保护系统能否安全、稳定、可靠地运行，会对整个电力系统的运行造成直接的影响，需要提高对智能变电站研究的重视程度，加强研究继电保护技术的应用，对实际电力系统发展具有良好的意义。
关键词：电力系统；智能变电站；继电保护技术
变电站作为智能电网的基础，是实现电能传输、分配的关键系统。而且，电网的各种关键设备均置于变电站内，可见变电站的可靠性很大程度上决定了电网运行的安全性。因此，对与智能电网相对应的智能变电站提出了更高的要求和挑战。
一、分析智能变电站继电保护稳定的重要性
在智能变电站实际的应用过程中，可能会出现各种因素影响智能变电站的正常运作，导致无法进行稳定的供电，甚至无法供电，为人们的生产、生活带来巨大影响。不仅如此，还会导致相关设备的损坏，造成经济损失。因此，在建设智能变电站继电保护系统时，需要提高变电站中各种设备运作的稳定性，降低干扰因素的影响。而继电保护装置则可以有效减轻发生故障时对设备以及其他方面造成的影响。当电力系统在运行中，一旦发生故障，智能变电站可以在继电保护设备的保护下发出预警，进而提醒相关技术人员进行检修，降低故障损失。若是智能变电站发生相关故障，继电保护设备会对其进行及时处理，分离电力系统与故障节点，防止故障范围的扩大，降低故障的损伤范围，为智能变电站提供及时、有效的安全保障。
二、智能变电站继电保护架构体系
2.1智能变电站继电保护
以功能角度对建立智能化的变电站进行分析，智能化变电站需要设置站控层、间隔层以及过程层，同时在站控层和过程层内，配置控制网络，使智能变电站具备三层两网的功能。变电站承担继电保护职责，主要依靠站控层网络，将日常运行期间出现的数据，设置成修改文件以及录波文件，方便控制继电保护工作。而变电站继电保护工作，借助过程层网络，下达开关、锁闭以及跳闸等命令，保证继电保护技术，有效保护智能变电站的安全运行能力。
2.2IEC61850标准体系
在智能变电站继电保护工作过程中，需要按照IEC61850标准，将电力网络与继电保护网络建立连接关系。在IEC61850标准体系中，需要借助模型的方式，对智能化继电保护与传统的继电保护装置进行区分。传统继电保护装置，每个实体设备内可配置不同的逻辑设备，每个逻辑设备按照功能设定成独立的单元，通常分为跳闸回路单元、保护算法单元以及采样值处理单元等。按照通信协议内容，IEC61850标准向网络提供通信服务，保证不同类型的通信服务按照通信协议，可以顺利的完成运行任务，以SV/GOOSE通信协议为例，在传输层和网络层内，继电保护基本数据，都可以在上述两个层面内完成覆盖，同时还能通过拓展的方式，丰富数据类型。
2.3基于数据帧传输的运行机制
使用传统的继电保护装置，变电站需要设立相应的通道，如采样通道或者命令信号通道，都会影响到保护装置处理数据的效率。基于数据帧传输的运行机制，智能变电站继电保护装置运行过程中，会按照以太网数据帧传输的方式，对数据采集、开关控制以及跳闸等快速下达指令，并在光纤媒介下，保证网络通信的效率和质量。根据数据帧传输运行机制可知，过程层网络是智能变电站继电保护运行重要的组成部分，通过过程层可对电力系统实施科学合理的调度措施和保护措施。
2.4模块化的保护功能组织形态
在传统的变电站继电保护装置中，保护功能的组织形态仍处于单一的形式，而智能变电站继电保护装置，采用模块化的组织形态，在过程网内使装置获得的数据信息得以共享。模块化的保护功能组织形态，都不会产生过度集中或者过度分散的情况，只需在灵活的状态下，使继电保护装置为网络提供必要的保护功能以及维护功能。
2.5高精度全网统一的网络同步对时系统
对传统的变电站继电保护装置分析时发现，若同步电力系统产生的数据信息，需要借助IRIG-B码，或者通过光纤作为同步渠道。在智能变电站继电保护装置中，在网络化运行状态下，传统的方法不仅无法提升同步效率，还会降低同步精度。为建立高精度全网统一的网络同步对时系统，变电站继电保护系统，应在传统的传输方式基础上，将网络共享信息功能融入到系统中。此外，强化智能变电站继电保护装置的网络功能，需要施行实时的检测措施，以便在网络状态下，保证电力系统传输的数据信息安全可靠。
三、智能变电站继电保护设计优化
3.1安全性的优化
智能变电站的继电保护是在IEC61850的标准下运行的，其统一性既是优点，同时也是缺点。标准统一也就意味这是处在完全透明的电网环境中，这也就表明在整个继电保护系统运行中将会面临来自网络上的恶意攻击，对整个变电站的信息安全造成威胁。鉴于IEC61850的表针体系中没有明显的界定安全，往往需要使用者在进行操作中时要做好分析系统安全，以实现变电站继电保护的优化。
3.2可靠性的优化
现阶段我国智能变电站已经实现了数字化的建设，在继电保护中会涉及到很多的电子设备，随着不断加入的电子设备，在确保变电站稳定运行的基础上又提出了新的要求。在选择电子设备的同时，要根据实际情况的需要来进行合理的设计，最大程度上降低外界环境的影响，针对电子设备容易受到外界的干扰的特性来看，需要采用性能比较稳定的光缆，并且要及时对系统进行故障的检修，及时保护不合理的运行部分。
3.3实时性优化
智能变电站继电保护的重要特点就是具有一定的实时性，但是在设计保护结构的时候，设计工作通常会受合并器链路传播时延、交换机交换时延等因素的限制，从而影响变电站数字化互感器的传输效果，导致传输误差超出允许范围。根据经验总结及其实际运行情况来看，造成数字式互感器采样值传输抖动的原因有很多，其中影响比较大的是合并器和交换机的转发，因此要进行相应的优化。
3.4同步性优化
智能变电站继电保护在正常运行过程中，会有各种各样的问题出现，其中数据同步问题是十分常见的问题之一。同步性问题也就是合并单元进行数据采样信号的输出时附带相应的时间信息，该同步传输能够有效缩减电气量相位与幅值间误差，因此数据的同步性具有非常重要的意义。所以必须要优化继电保护设备进，确保数据的同步性，使其可以在相同时间点内获得相应的数据信息，避免因为同步信号丢失而造成的的数据误差。对数据放入进行同步优化设计时，需要考虑到过流和过压保护问题，虽然所使用的保护原理简单，但保护动作行为对输入信号幅值正确性提出了一定的要求，相比之下对同步信号要求也比较小，如此一来即便保护动作发生时丢失了同步信号，对保护动作也不会产生很大的影响。
结语：
通过以上分析，说明了智能变电站继电保护及自动化系统是未来新型变电站的主要发展方向。本文介绍了智能变电站、智能变电继电保护方面的相关知识，尤其是智能变电保护及其自动化系统进行了相关解析。同时还要重视智能化系统的二次检核，将整个智能系统调整到最佳的状态，以确保电力系统的正常运行，为我国电力事业不断进步做贡献。
参考文献：
[1]魏明凯．智能变电站的继电保护及自动化系统设计探讨[J].南方农机，2019(24):97．
[2]朱海亮．智能变电站继电保护及自动化系统综合标准化研究与建设[J].智能电网，2018(19):460－462．