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摘要：随着经济的发展，我国的智能化建设的发展也有了进步。电力工业是我国能源产业的核心，当前各国为解决能源安全和环境保护的问题，大力发展智能电网。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。
关键词：智能变电站;继电保护;自动化系统;研究
引言
社会经济不断发展，人们在生产生活中对电能的需求量也不断增大，因此电力行业的市场发展前景愈发广阔。为了更好地抢占市场先机，越来越多的电力企业开始优化升级技术领域，智能变电站的构建成为一种新的趋势和潮流。而智能变电站的实现，不外乎两点：其一，大量资金、人员的投入;其二，电业设备及其系统方面的转型与升级。继电保护系统运行的目的是为电力设备的稳定运行提供保护，致力于提高电力系统网络的稳定安全，并为智能变电站的供电安全打造高效科学的屏障。归根结底，要想让电力保障方面快捷穩妥，就必须考究智能继电保护技术。
1110kV变电站系统结构介绍
1.1变电站系统结构
变电站系统的结构采用分布式构成，如图1所示。监控主机外围电路由GPS通讯电路、人机对话窗口、数据采集、传输接口电路等组成。这种架构采用“面向对象”处理，以此来采集和处理对间隔层电气参量的信息。和集中式结构相比较，分布式结构有以下优点：（1）采用面向对象的方式进行处理，比如主变维护等单元，这种单元处理起来更快;（2）传输接口电路通过光纤连接，可以使后续维护和电路扩展方面更便捷;（3）因为是独立提供48V电压，所以一个环节出现故障不会对其他装置的使用造成影响。
1.2110kV变电站系统需求分析
1.2.1站控层
站控层可以对变电站的运行实行监测和管理，通过投切电容，使系统达到无功优化和电压优化。在运行监测时，电力系统处于故障状态还是不正常运行状态，可以区分出来，如果属于不正常运行，就会有警报声同时现场光字牌会有不正常运行的故障类型（电压异常、电流异常等）出现。如果系统处于故障状态，光字牌会出现相应标志同时发出动作指令给执行机构。从站控层特点可以看出，大部分都有突发性、随机性、数据量较小的特点，需要信息共享，而实时性不高，运用了不带VLAN标识的HSR网络后，信息可以共享，并且网络成本不用增加，这样大大提高了站控层网络的冗余度，同时还能达到站控层通信性的要求。
1.2.2间隔层
整合站控层信息，确保站控层与过程层之间正常运转。在报警信息或操作信息出现时，快速处理。智能化变电站的存在使得系统间隔层功能在实现时发生相当大的改变，主要有：备自投、低频减载、低压母线保护、主变压器差动保护、母线电压互感器测控、防误闭锁等。这些功能的实现需要多个间隔装置之间通信。
1.2.3110kV变电站自动化系统功能
基本功能：智能变电站一体化监控系统可以对变电站实现一系列功能，有可靠、合理、完善的监视、测量、控制、断路器合闸同期等等，同时还有遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能以及时钟同步功能，并且可以实现与调度控制中心交换信息。高级应用：主要包括五大方面，有顺序和视频联动、软压板集中管控、智能告警和简报、一体化五防、与主站端配合的高级应用。
2智能变电站继电保护及自动化系统的研究
2.1复压闭锁判据的优化
目前，继电保护装置所采用的过流保护逻辑为复合电压闭锁方向过流保护，当继电保护装置的主变低后备保护装置在低压侧开关闭合时，其对应的过流保护经复压闭锁。因此，当继电保护装置的低压侧开关未闭合时，其对应的过流保护也不会闭锁，从而导致继电保护为纯过流保护，导致过流保护功能的误动作。由于变电站低压侧开关处于未闭合的状态，从而使得继电保护装置中仅有高压侧作为复压开入。因此，当低压侧的母线出现故障时，导致高后备过流保护功能的失效。针对主变电站后备保护装置的误动作和效果问题，需将继电保护装置中复压闭锁的判定依据进行优化。综合分析，在继电保护装置的开关位置加入复压闭锁的判据，从而能够避免由于开关闭合信号的误传导致保护装置的误动作或者失效。
2.2就地间隔保护措施
目前的一大趋势是在被保护设备的周围安装继电保护系统，这样的布设方式不仅可以有效缩减继电保护系统与被保护设备之间的实地距离，而且可以降低继电保护系统的安设成本，提高其经济效益。实践表明，主后一体化的微机线路能有力保护变压器，所有的设备程序都应按被保护对象的位置、效能进行有效配置，这样才能有效保障电力系统的稳定运行和设备安全。就地间隔保护的目标是实现对电力设备系统的就地安设、间隔保护，它通过电缆采样的方式来获取相应的设备运行信息，而后再通过相应的连环闭锁功能有效控制变电站的整体运转效果，最终通过智能网络控制降低变电站故障的发生，有效控制电缆跳闸的发生率。就地间隔的保护措施是不依赖其他外部设备的，具有极强的独立性。就地间隔层保护的实现主要依赖以下三个层面的工作：（1）电缆跳闸的保护。只有当变电站的电缆跳闸得到可靠保护时，才能实现整体设备运转的速动性与直关性。（2）连锁闭锁功能的实现。只有通过连锁闭环功能，才能让网络技术与智能设备之间实现互动联通，从而实现变电站内部信息的实时。（3）通信系统的构建。只有搭建起系统、完善、全面、可靠的通信系统，才能够让变电站的智能化运转落到实处，让各个区域的信息通信在保持独立的基础上，具有积聚性和可分享性。
2.3跨间隔保护措施
母线保护是跨间隔保护的核心措施，它与就地间隔保护有着极大的差异，两者的侧重点各有不同。母线保护这一独特的布设方式，是为了能够对电力设备实现一种跨间隔的保护，它是一种远程、长效的保护形式。为了达到最佳的继电保护效果，母线保护往往会采取分布式的方法安设布置，在安设的过程中，主机位置的确定是关键性的一环，它要考虑到效能、成本等诸多因素，后续从机的布设也需要依照智能变电站实际继电保护需求进行系统的规划、布置。母线保护的主机是CU主单元，它主要负责信息数据的汇集处理，以及完成间隔层的就地映射;从机是BU次单元，主要是负责信息的前端收集，进行过程层的映射。
结语
智能变电站是现在电网和未来趋势中发展的必然趋向，继电保护技术在变电站中具有复杂度高、精确要求高的特点。文章着重分析了智能变电站中机继电保护的具体常规措施，并通过案例分析，讨论了继电保护系统模型、通信方式以及架构，对同类智能变电站种继电保护的运用具有一定的参考意义。智能变电站是电网系统变电站的发展趋势，在实际应用中智能变电站由于继电保护装置设计不合理导致其经常发生误动作或者失效。因此，需对继电保护装置进行改进设计，以提升保护装置的可靠性，进而确保电网运行的稳定性。经对继电保护装置优化设计后，其误动作次数、失效次数均降为0次，报警正确率、动作正确率和主网电压合格率均为100%。即，优化后的继电保护装置能够极大地提升变电站运行的可靠性，继而确保电网供电的合格率为100%。
参考文献
[1]刘琨，黄明辉，李一泉，等.智能变电站继电保护在线运检方法研究[J].电力系统保护与控制，2020，48（7）：58-65.
[2]谢杰.智能变电站中二次继电保护稳定控制系统应用设计[J].通讯世界，2020，27（3）：139-140.
[3]张旭泽，郑永康，康小宁，等.智能变电站继电保护系统所面临的若干问题[J].电力系统保护与控制，2018，46（6）：90-96.
[4]何晔，何瑾.智能变电站继电保护系统及可靠性研究[J].数字通信世界，2018（6）：222-223.
关键词：智能变电站;继电保护;自动化系统;研究
引言
社会经济不断发展，人们在生产生活中对电能的需求量也不断增大，因此电力行业的市场发展前景愈发广阔。为了更好地抢占市场先机，越来越多的电力企业开始优化升级技术领域，智能变电站的构建成为一种新的趋势和潮流。而智能变电站的实现，不外乎两点：其一，大量资金、人员的投入;其二，电业设备及其系统方面的转型与升级。继电保护系统运行的目的是为电力设备的稳定运行提供保护，致力于提高电力系统网络的稳定安全，并为智能变电站的供电安全打造高效科学的屏障。归根结底，要想让电力保障方面快捷穩妥，就必须考究智能继电保护技术。
1110kV变电站系统结构介绍
1.1变电站系统结构
变电站系统的结构采用分布式构成，如图1所示。监控主机外围电路由GPS通讯电路、人机对话窗口、数据采集、传输接口电路等组成。这种架构采用“面向对象”处理，以此来采集和处理对间隔层电气参量的信息。和集中式结构相比较，分布式结构有以下优点：（1）采用面向对象的方式进行处理，比如主变维护等单元，这种单元处理起来更快;（2）传输接口电路通过光纤连接，可以使后续维护和电路扩展方面更便捷;（3）因为是独立提供48V电压，所以一个环节出现故障不会对其他装置的使用造成影响。
1.2110kV变电站系统需求分析
1.2.1站控层
站控层可以对变电站的运行实行监测和管理，通过投切电容，使系统达到无功优化和电压优化。在运行监测时，电力系统处于故障状态还是不正常运行状态，可以区分出来，如果属于不正常运行，就会有警报声同时现场光字牌会有不正常运行的故障类型（电压异常、电流异常等）出现。如果系统处于故障状态，光字牌会出现相应标志同时发出动作指令给执行机构。从站控层特点可以看出，大部分都有突发性、随机性、数据量较小的特点，需要信息共享，而实时性不高，运用了不带VLAN标识的HSR网络后，信息可以共享，并且网络成本不用增加，这样大大提高了站控层网络的冗余度，同时还能达到站控层通信性的要求。
1.2.2间隔层
整合站控层信息，确保站控层与过程层之间正常运转。在报警信息或操作信息出现时，快速处理。智能化变电站的存在使得系统间隔层功能在实现时发生相当大的改变，主要有：备自投、低频减载、低压母线保护、主变压器差动保护、母线电压互感器测控、防误闭锁等。这些功能的实现需要多个间隔装置之间通信。
1.2.3110kV变电站自动化系统功能
基本功能：智能变电站一体化监控系统可以对变电站实现一系列功能，有可靠、合理、完善的监视、测量、控制、断路器合闸同期等等，同时还有遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能以及时钟同步功能，并且可以实现与调度控制中心交换信息。高级应用：主要包括五大方面，有顺序和视频联动、软压板集中管控、智能告警和简报、一体化五防、与主站端配合的高级应用。
2智能变电站继电保护及自动化系统的研究
2.1复压闭锁判据的优化
目前，继电保护装置所采用的过流保护逻辑为复合电压闭锁方向过流保护，当继电保护装置的主变低后备保护装置在低压侧开关闭合时，其对应的过流保护经复压闭锁。因此，当继电保护装置的低压侧开关未闭合时，其对应的过流保护也不会闭锁，从而导致继电保护为纯过流保护，导致过流保护功能的误动作。由于变电站低压侧开关处于未闭合的状态，从而使得继电保护装置中仅有高压侧作为复压开入。因此，当低压侧的母线出现故障时，导致高后备过流保护功能的失效。针对主变电站后备保护装置的误动作和效果问题，需将继电保护装置中复压闭锁的判定依据进行优化。综合分析，在继电保护装置的开关位置加入复压闭锁的判据，从而能够避免由于开关闭合信号的误传导致保护装置的误动作或者失效。
2.2就地间隔保护措施
目前的一大趋势是在被保护设备的周围安装继电保护系统，这样的布设方式不仅可以有效缩减继电保护系统与被保护设备之间的实地距离，而且可以降低继电保护系统的安设成本，提高其经济效益。实践表明，主后一体化的微机线路能有力保护变压器，所有的设备程序都应按被保护对象的位置、效能进行有效配置，这样才能有效保障电力系统的稳定运行和设备安全。就地间隔保护的目标是实现对电力设备系统的就地安设、间隔保护，它通过电缆采样的方式来获取相应的设备运行信息，而后再通过相应的连环闭锁功能有效控制变电站的整体运转效果，最终通过智能网络控制降低变电站故障的发生，有效控制电缆跳闸的发生率。就地间隔的保护措施是不依赖其他外部设备的，具有极强的独立性。就地间隔层保护的实现主要依赖以下三个层面的工作：（1）电缆跳闸的保护。只有当变电站的电缆跳闸得到可靠保护时，才能实现整体设备运转的速动性与直关性。（2）连锁闭锁功能的实现。只有通过连锁闭环功能，才能让网络技术与智能设备之间实现互动联通，从而实现变电站内部信息的实时。（3）通信系统的构建。只有搭建起系统、完善、全面、可靠的通信系统，才能够让变电站的智能化运转落到实处，让各个区域的信息通信在保持独立的基础上，具有积聚性和可分享性。
2.3跨间隔保护措施
母线保护是跨间隔保护的核心措施，它与就地间隔保护有着极大的差异，两者的侧重点各有不同。母线保护这一独特的布设方式，是为了能够对电力设备实现一种跨间隔的保护，它是一种远程、长效的保护形式。为了达到最佳的继电保护效果，母线保护往往会采取分布式的方法安设布置，在安设的过程中，主机位置的确定是关键性的一环，它要考虑到效能、成本等诸多因素，后续从机的布设也需要依照智能变电站实际继电保护需求进行系统的规划、布置。母线保护的主机是CU主单元，它主要负责信息数据的汇集处理，以及完成间隔层的就地映射;从机是BU次单元，主要是负责信息的前端收集，进行过程层的映射。
结语
智能变电站是现在电网和未来趋势中发展的必然趋向，继电保护技术在变电站中具有复杂度高、精确要求高的特点。文章着重分析了智能变电站中机继电保护的具体常规措施，并通过案例分析，讨论了继电保护系统模型、通信方式以及架构，对同类智能变电站种继电保护的运用具有一定的参考意义。智能变电站是电网系统变电站的发展趋势，在实际应用中智能变电站由于继电保护装置设计不合理导致其经常发生误动作或者失效。因此，需对继电保护装置进行改进设计，以提升保护装置的可靠性，进而确保电网运行的稳定性。经对继电保护装置优化设计后，其误动作次数、失效次数均降为0次，报警正确率、动作正确率和主网电压合格率均为100%。即，优化后的继电保护装置能够极大地提升变电站运行的可靠性，继而确保电网供电的合格率为100%。
参考文献
[1]刘琨，黄明辉，李一泉，等.智能变电站继电保护在线运检方法研究[J].电力系统保护与控制，2020，48（7）：58-65.
[2]谢杰.智能变电站中二次继电保护稳定控制系统应用设计[J].通讯世界，2020，27（3）：139-140.
[3]张旭泽，郑永康，康小宁，等.智能变电站继电保护系统所面临的若干问题[J].电力系统保护与控制，2018，46（6）：90-96.
[4]何晔，何瑾.智能变电站继电保护系统及可靠性研究[J].数字通信世界，2018（6）：222-223.