发表时间：2018-07-09T11:02:16.110Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：赵宇
[导读] 摘要：现如今，我国的科技的到了大力的发展，电网智能化也成为了必然的发展趋势。
（国网河南省电力公司南阳供电公司河南南阳 473000）
摘要：现如今，我国的科技的到了大力的发展，电网智能化也成为了必然的发展趋势。为了进一步保障供电的安全性，必须要对智能变电站继电保护的可靠性进行研究，以确保智能变电站安全可靠运行，进而提高供电质量。本文立足于智能变电站的继电保护系统，分析保护机制的可靠性及其提升策略。
关键词：智能变电站；继电保护；可靠性
引言
智能变电站的继电保护的可靠性运行对于智能变电站的意义重大。近年来学术界和企业都在这方面加强了研究力度，得到了众多的研究成果。目前来看主要的研究的成果包括了可靠性评估模型、系统可靠性分析等方法，采用了可靠性矩阵分析和框图分析等方法。在可靠性的模型的基础上设立了可靠性系统的评价体系，针对智能变电站的保护系统的不同过程的结构层次的特点展开了分析，定性地分析了智能保护系统的可靠性和经济性。
1继电保护系统的结构
智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块，具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点，以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接，现今的连接加入了更多的保护元件，通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集，对格式进行处理，然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现，智能终端可以将断路器的动作进行控制，将断路器采集到的信息传递给保护单元。交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台，弃用了传统的二次电缆，系统设备之间就此形成了信息共享模式，为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列，为变电站配备同步时钟源，使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口，通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响，一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的，由此通信介质的组成部分就包括了接口。
2可靠性分析
2.1对于元件系统的可靠性评估
盐酸氧氟沙星可以采用故障信息的基础和前提，经过具有规范的定期检修和维护的方法，维护可修复元件，保持寿命期间的故障率和修复率能够经得住大量和长期的技术支持，智能变电站的新型智能电子由于缺乏统
一的故障统计信息，因此广泛使用的是元件可靠性数据保护的故障率分析方法。所有元件的修复率是按照故障和修复的分布，满足了指数分布的方法，采用马尔科夫的链条的模型，采用长期稳态作为评估保护系统的可靠性的指标加以计算，得到了是元件的失效概率和稳态工作概率。
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各元件稳态概率表
宝泉岭公安局2.2可靠性框图法
适合用在较少系统的元件的系统结构中，将系统中的元件状态以及系统的状态加以计算后，得到了不同状态的概率，包含了多个独立的分散元件的保护系统的构成，具有独立性。与传统的线路保护比较，智能路站线路保护的系统增加了合并单元、智能终端等新型的电子设备，可靠性实现了不同程度的下降，在各种组网的采样模式下，实现了直采直跳的线路保护模式，系统的元件连接的关系较为简单，对系统的可靠性的影响较小。传输的网络结构清晰明确，智能电子元件的经济性较为可取。如假设传统母线保护需要100根电缆进行保护，那么根据单套母线保护的可靠性框图的可靠性计算结果，
依赖于外部网采模式以及数据同步的模式，直采直跳的模式是比较合理的。智能电子设备的数量、网络结构、母线保护设备的光口数量，针对多间隔的母线保护，在四性的前提下，进行的SV和GOOSE共网传输的模式下采用的方案较为合理。
3提升可靠性的措施
3.1太网冗余法
3.1.1太网的控制要求
在IEEE802.3x全双工模式下，通过交换机发出指令使数据源暂停发送，再利用控制数据的输入端和输出端进行数据流量的传递可以避免数据丢失。IEEE802.1p优先排队技术可以使网络在拥堵的情况下，数据进行优先传输。IEEE802.1Q虚拟局域网技术，可以将IED划分到虚拟局域网之中。IEEE802.1w快速生成树协议不像从前的IEEE802.1D生成树协议需要大约一分钟的时间才能重新将发生故障的网络构架定义，这种快速生成树协议可以将时间大大缩减。最后的要求是诊听过滤技术，它允许对GOOSE信息帧进行过滤，然后将信息传递给IED。
3.1.2网络的构架。（1）总线结构
上海大学bbs总线结构中的交换机通过端口与其它的交换机相连，上端口的速度一般比IED端口的速度快，系统的
最大延时决定了交换机的最大数量，这种结构的接线较少但是冗余度差。（2）环形结构。环形结构的交换机可以形成闭环，对于连接点的故障可以提供足够的冗余度，信息在传递过程中会消耗宽代，应用的内部具有管理交换机，生成树可以发出指令，交换机便检测环路，信息在环路中就不会流动。（3）星型结构。星型结构具有等待的时长较短的特点，主交换机在连接其他交换机的时候系统的等待时间会减少，但是星型结构没有冗余度，在
发生故障时就会产生遗失所有的IED信息，从而降低可靠性。
3.2环形网络结构法
在环形网络结构法之中，刀闹位置信信息经由各间隔智能终端提供，然后通过网络将信息传递到母差保护装置。根据采样值组网方式，各间隔合并单元的数据同样传输到母差保护的装置上。母差保护动作的出口信息，发送给各间隔智能终端之后，母差保护装置的容量会受到限制，主要原因是网络报文流量的大小不定。有的时候，过程层的交换机会承担较大量的报文，单台的交换机接入的单元信息数量严重超出就会导致其可靠性较低。为了解决这个问题，可以将装置或者交换机的光纤口进行设置。单口同时接入的合并单元数量不应该过度，使用多交换机分担带宽的方法可以接收更多的间隔采样，采用千兆的交换机这种方法也可以。
3.3增加系统冗余性
为了保证智能变电站继电保护系统的安全，选择合适的网络架构，合理提高系统冗余性，可降低系统误动、拒动的可能性，极大提高系统的稳定性。合理采用备电切换，能有效提高系统可靠性指标；采用多数表方式，能实现各项指标的标准统一，从而使系统稳定性提高。
3.4利用电压限定延时测量电流量
当电力系统中的智能变电站处于正常运行时，电流会受到外部因素的影响，很容易产生断电现象，从而出现过负荷电流现象。针对该种状况，必须要采用电压限定延时装置，从而使得变电站中各线路通过的电流能够准确的测量出来，并且在发生过负荷电流现象时，及时作出警报，执行保护命令，提升继电保护系统的可靠性。
结语
本文详细分析了智能变电站继电保护系统结构、元件，并且从这些结构、元件出发提出了相应的提高智能变电站继电保护系统可靠性的办法，总结来看就是要根据实际情况选择合适的继电保护系统结构，优化继电保护系统中所使用到的各种元件，同时为设备、系统的运行提供一种安全的环境，不能让线路中的电压、电流影响到正常的运行，除了上述的可靠性优化方法外还有很多其他的办法，这就需要每个智能变电站从变电站实际情况出发，选择适合自己的方法，进而保证智能电网能够更好地安全、稳定、高效运行。
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参考文献：
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