由于智能变电站网络工程日益被重视,智能变电站网络可靠性已成为影响变电站稳定运行的重要因素,特别是过程层网络采样值报文对间隔层设备的影响,间隔层设备之间联闭锁信号和跳闸信号的快速性和可靠性分析,以及变电站对故障的即使动作反映、诊断、分析等网络运维问题逐渐暴露出来。为了解决以上有关智能变电站网络可靠性的问题,课题组展开深入研究,取得了重要研究成果。本文是在参考了诸多国内以及国外的相关文献的前提下,对智能变电站过程层网络架构进行了理论分析、建模试验与结论验证。重点对过程层网络的采样系统和10kV变电站过程层网络母线差动保护等方面进行了研究,将智能变电站网络可靠性提升到最高。论文的主要工作如下:(1)首先对智能变电站的网络架构进行了细致的分析,并在理解智能变电站网络架构相关理论的基础之上对智能变电站网络架构国内外的研究现状进行了归纳和总结。着重阐述了智能变电站过程层网络可靠性的问题,并且阐述了保证过程层网络可靠性的必要以及重要意义,并对全文的研究内容和逻辑联系进行了梳理。(2)为了使过程层网络的采样信息更加可靠,在传统采样方式的基础上添加了固定延时交换机,与以往采样方式进行对比突出改进后的优点,并对改进后的采样网络架构进行测试试验,验证采样值的数据稳定性。(3)在过程层网络母线差动保护方面,完善了以往10kV变电站不配置母线差动保护的问题,设计了一种基于智能变电站过程层组网方式的10kV母线差动保护。包括10kV母线上负荷应用智能就地一体化装置,过程层网络采用星形布置,10kV母线保护及母线上各负荷交互信息均接入中心交换机,母线差动保护可以通过中心交换机和其他交换机与各10kV负荷的智能就地一体化装置进行信息交互。在遵循母线差动保护的逻辑理论基础上,10kV母线差动保护增加电源电流和负荷电流突增量启动和闭锁条件。(4)利用RTDS搭建模型进行动模试验,验证了设计的10kV母线差动保护在故障情况下的动作情况,证明其可行性。