王正琪
甘肃中电投新能源发电有限责任公司 甘肃 兰州 730050
摘要：在电力发展过程中，为了有效适应社会发展每个阶段对于电力的不同需求，电力系统需要通过不断引入新的技术来对自身进行优化升级，例如当前被广泛推广建设的智能变电站。但是智能变电站对于继电保护仍然具有比较高的要求，因为继电保护系统作为智能变电站整体架构中重要的组成部分，其可靠性的高低将在很大程度上决定智能变电站运行的稳定以及安全。基于继电保护系统在智能变电站运行过程中的重要性，本文对智能变电站继电保护系统的可靠性进行简单的介绍说明。
关键词：智能变电站；继电保护；优化
1智能变电站
将网络通讯技术作为变电站的二次系统控制，对变电站进行数据采集、控制和检测，进一步将电网数字化、智能化与自动化，即为变电站的智能化运行模式。智能变电站的主题模块主要为高级设备维护模块、数字信息采集模块、集成信息应用程序与网络信息交互模块等。智能变电站的网络模式对继电保护系统进行控制，对继电保护系统的稳定性和可靠性具有很大影响。使用网络控制跳闸方式的智能变电站，具有较长的控制路径，并且硬件较多，连接方式复杂，这就需要使用通过设备少、结构相对简单的控制方式来提高继电保护系统的稳定性。
2智能变电站继电保护系统结构
合并单元通过接收带时间戳的电子变压器发送的采样信息，实现对过程层的采样和传输，并将数据传输至继电保护装置。从常规的电磁变压器结构来看，电子变压器的优势很明显，包括无磁饱和、测量精确度高、经济性高、体积小巧、数字化程度高、安全可靠性高等。根据传感器头的电源不同，电子变压器可以分为主动型和被动型。合并单元后的电子变压器发送的采样数据，实现对过程层数字信息采集和传输，同时把信息传输到继电保护系统中，通过交换机可以实现数据链路层与数据帧的数据交换。近年来，交换技术在不断地进步更新，数据传输技术也日益发展，同时网络智能单元的通信效率也不断地取得进步。若将电路中的逻辑开关进行适当地设置，智能化电网的可靠性也就会相应增加，这种智能化设备不仅可以对继电器进行实时保护，也可以通过对设备参数的信息进行采集而对其运行情况进行反馈。熔断器的实时情况也可以反馈出设备的故障信息，而智能终端不仅能接受控制断路器的分闸命令，也可以将断路器的实时动作进行反馈。采样和跳闸通过光纤直连完成，图中所展示为光纤链路和部分支路。
2继电保护系统可靠性的意义
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。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。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。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220 kV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220 kV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220 kV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。
3提升继电保护系统可靠性的措施
3.1提升光缆线路的可靠性
现阶段的电信号传输方式有了质的飞跃，传统的电缆线路逐渐被现在的光缆所取代，光缆有很多优点，但其缺点也比较明显，其较差的鲁棒性导致其比较容易发生折损，影响信号传输效果。所以，在施工的过程中要降低光缆的弯曲度，降低由于折损造成的信号丢失，另外要注意光缆设施的保护保养以及清洁工作，将阻燃的树脂槽盒添加在光缆的支架上，这样能够大幅度的提升光缆传输的稳定性及实际性能。
3.2增强过程层继电保护可靠性
继电保护系统中相关的过程层继电保护主要是指对系统变压器设备以及母线进行最大限度保护，从而有效确保电网系统的正常运行。在过程层继电保护系统的支持下，可以保证电网对于可能出现的电力波动做到快速响应，在最短的时间内将非正常波动规律的电力波动恢复到正常稳定的可控范围内。而且由于在对系统变压器设备和母线进行保护时，需要保证相关硬件和对应开关控制的相对独立，在对过程层继电保护可靠性进行有效增强的过程中，通常会采用多段线路保护方式。该方式下的增强过程，可以保证实时记录的数据的准确性，由此便可以增强过程层继电保护的可靠性。
3.3提高继电保护系统可靠性分析
对于智能变电站继电保护系统可靠性的措施，首先是构建对应的继电保护系统计算模型，智能站间隔保护可采用直接采集和直接跳变方式；多间隔保护应采用传输网采集与跳网方式。其次是从电流的具体限压延时条件进行分析，必须要在电流过载时进行报警，这可以防止继电保护过载发热。再次是对站控层与机架层采取双面继电保护，这样不仅可以保证断路器实现自动断连，也可以将后备的保护系统进行激活，从而防止开关有失灵情况发生。从电网的运行状态上看，这种优化的运行方案，大大提高了继电保护的安全性与可靠性。最后是运用可视化智能技术，将智能变电站的故障信息第一时间反馈出来，这有助于及时发现和处理故障。
优化后的继电保护设备的构成主要体现在3个方面：
（1）优化母线、输电线路、控制系统、断路器、变压器等设备，确保变电站及供电线路的安全稳定；（2）继电保护器的配置要进行优化，优化的配置可以减少高低压对电网影响的概率，保证变压器的差动保护时刻运行，使连接在断路器的继电器受到保护；（3）要加强电网线路的保护，这种措施主要针对光缆的稳定性、电子干扰以及对于线路的集中保护与后备保护，并要对整体系统进行实时监控。
3.4电压的限定延时
当智能变电站在正常模式下运行时，由于电流等相关因素的影响，常常会出现一些包括短路等问题在内的线路故障，这些故障的存在将导致智能变电站出现负荷电流现象。基于此，通常需要采用针对电压的限定延时来对智能变电站整体运行中相关线路的电流量进行仔细的测量。如果通过对电流量的分析发现线路中的负荷电流超出了规定的安全值，那么电力系统便会及时发出报警信息，且在发出报警信息的同时，同步执行相应的线路保护指令，从而最大限度避免故障的发生，有效提升了电力系统运行的可靠性。
结束语
综上所述，为了提高继电保护系统的可靠性，通过对变电站典型继电保护系统的结构进行分析，构建智能变电站继电保护系统精确合理的可靠性计算模型，根据模型参数变量优化变电站继电保护系统，发挥出系统组件的重要性，并简化了系统的操作和维护，使供电线路继电保护系统的运行更加可靠。
参考文献：
[1]王佳楠.智能变电站继电保护系统可靠性[J].电子技术与软件工程，2020（6）：219-22.
[2]熊保金，薛晓东.智能变电站继电保护可靠性分析[J].电气技术与经济，2020（5）：27-29.