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摘要：智能变电站自动化系统主要是遵循网络通信系统可靠性分析的基本原则，利用可靠性框图的分析方法对影响自动化系统网络可靠性的关键因素进行分析，本文就智能变电站保护系统可靠性的自动分析进行了深入研究，以供同仁参考。
关键词：智能变电站；保护系统；可靠性；自动分析
变电站自动化系统的可靠性对电网安全经济调度有重要影响。智能变电站一般采用三层两网或两层一网的体系结构，各层内部及各层之间均采用高速以太网进行数据通信。网络通信在智能变电站中起着重要作用，直接参与系统功能实现并影响整个系统的可靠性。近年来，我国已对智能变电站保护系统可靠性进行了大量研究，下面本文也从几个方面对此进行论述。
一、智能变电站保护系统的继电保护与常规保护
现代智能变电站主要是运用现代技术将计算机应用控制以及信息处理通信技术，利用计算机自动装置代替人工劳动来进行各种运行作业，这种自动化的作业方式能够提高变电站的整体运行水平。智能变电站综合自动化利用微机技术将变电站的二次设备进行功能的重组与优化，形成完善的对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自动化系统。
1、变电站的继电保护设计
信息的数字化和通信的网络化是数字化变电站的特点，因此继电保护系统不同于传统变电站由互感器、保护单元和断路器通过点对点方式连接的简单结构，会有更多的元件加入其中。智能变电站自动化保护系统的继电保护具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。合并单元用于汇集和合并多个互感器的采样数据并以一定的格式编制成数据帧上传给交换机。智能终端作为断路器等一次设备侧的数字化智能组件，在保护系统中主要用于接收保护单元发来的跳合闸和闭锁信息去控制断路器的动作，以及负责采集断路器的开关位置等信息并上传给保护单元。
图1 智能变电站保护系统
如上图1所示，智能变电站保护系统一般由过程层设备、间隔层保护设备，站空层后台管理设备以及连接各设备的光纤网络构成。功能的正常运行需要系统各个环节的配合完成。
2、变电站保护系统的常规保护
变电站保护系统的常规保护是用老式的电磁式以及感应式继电器构成的保护，一般情况下，这种保护装置体积大，消耗功率大，动作速度慢，调试和维护复杂，不利于超高压、大容量电力系统的发展要求。随着科学发展，现在普遍使用的都是微机保护。
3、规变电站和智能化变电站中保护的区别
①采样数字化
继电保护和安全自动装置已经实现数字化，电子式互感器已开始实用化，一次设备开始装备智能终端，变电站通讯网络和系统协议IEC61850的产生，使得信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站成为可能，在设备间交换的信息用数字编码表示，使用通信网络减少连接线数量，大量的光缆取代电缆，具有抗干扰、不传输干扰的优点，可检错纠错，且不产生附加误差。
②控制网络化
在分析和研究已有的继电保护管理系统成果的基础上开发了适应新要求的网络化继电保护管理系统，经过调试及试运行验证了系统的安全性和实用性。系统通过包括一台框架网络服务器以及一台数据服务器在内的硬件系统客户端的功能通过浏览器即可完成。数据库的设计和应用设计相对独立，他们相互之间的契合度大大降低，同时又可使数据库发挥其本身高效的查询访问机制。
在继电保护管理程序中引入网络控制技术主要是因为它能够提供强大的数据库管理和网络功能。它能够支持多种语言，继电保护管理系统的设计目标是要实现一种全网络化的数据库管理系统。这样能够提高开发者的效率，集成多种语言支持，简化服务器端的开发，提高变电站运行的整体水平。
二、智能变电站保护功能自动校验的可靠性
为了实现对保护系统实时准确的监测，我们需要从系统的角度，对功能实现的各个环节进行周密监视及测试。为此对智能变电站保护功能自动校验进行了研究，设计了自动校验实现的方案。一般情况下，智能变电站保护系统校验可以分为要素级、设备级以及系统级。
图2 智能变电站保护校验系统
如上图2所示，要素级校验是对设备内部实现的各个环节进行逐级检验。站控层设置校验信息分析专家系统，以来自智能变电站保护系统各个环节的校验及检测信息为基础，实现对智能变电站保护系统状态的综合评估。
设备级校验主要是针对单个设备进行校验，可以从多角度明确系统内各组成部分的性能状态。系统内设备增设相应的各校验点监测信息输出环节，通过各校验点监测信息获得系统校验初始信息。
系统级校验会根据保护系统完成的功能设计设备间配合校验方案，进行系统整体的校验。可以实现对保护系统的整体状态检测，
目前智能变电站的保护设备已具备故障信息和告警信息的报告功能，但大多沿用传统保护模式。智能变电站保护系统监测信息的丰富，一方面用于对功能的校验，另一方面可以实时对二次设备状态进行细节监测，监测信息的丰富有利于对保护系统的工作状态进行正确判断。
结束语
智能变电站一般采用三层两网或两层一网的体系结构，各层内部及各层之间均采用高速以太网进行数据通信。网络通信在智能变电站自动化系统中起着重要作用，直接参与系统功能实现并影响整个系统的可靠性。电子技术和通信网络技术的迅速发展，智能变电站综合自动化保护系统也是越来越先进，随着我国电力系统规模的扩大和自动化水平的提高，对变电站的监控和保护系统的可靠性、安全性、完善性、经济性和可用性的要求越来越高，我们应客观地动态的认真应对。
参考文献
[1]房雪雷、朱宁，输电线路故障定位技术的分析与比较[J]，安徽电气工程职业技术学院学报，2008年03期
[2]李国友、孙建华，云南电网110kV线路使用接地距离Ⅲ段保护必要性探讨[A]，2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C]，2011年
[3]董爱荣，基于DSP的变电站综自系统测控终端的设计与研究[D]，河北工程大学，2007年
关键词：智能变电站；保护系统；可靠性；自动分析
变电站自动化系统的可靠性对电网安全经济调度有重要影响。智能变电站一般采用三层两网或两层一网的体系结构，各层内部及各层之间均采用高速以太网进行数据通信。网络通信在智能变电站中起着重要作用，直接参与系统功能实现并影响整个系统的可靠性。近年来，我国已对智能变电站保护系统可靠性进行了大量研究，下面本文也从几个方面对此进行论述。
一、智能变电站保护系统的继电保护与常规保护
现代智能变电站主要是运用现代技术将计算机应用控制以及信息处理通信技术，利用计算机自动装置代替人工劳动来进行各种运行作业，这种自动化的作业方式能够提高变电站的整体运行水平。智能变电站综合自动化利用微机技术将变电站的二次设备进行功能的重组与优化，形成完善的对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自动化系统。
1、变电站的继电保护设计
信息的数字化和通信的网络化是数字化变电站的特点，因此继电保护系统不同于传统变电站由互感器、保护单元和断路器通过点对点方式连接的简单结构，会有更多的元件加入其中。智能变电站自动化保护系统的继电保护具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。合并单元用于汇集和合并多个互感器的采样数据并以一定的格式编制成数据帧上传给交换机。智能终端作为断路器等一次设备侧的数字化智能组件，在保护系统中主要用于接收保护单元发来的跳合闸和闭锁信息去控制断路器的动作，以及负责采集断路器的开关位置等信息并上传给保护单元。
图1 智能变电站保护系统
如上图1所示，智能变电站保护系统一般由过程层设备、间隔层保护设备，站空层后台管理设备以及连接各设备的光纤网络构成。功能的正常运行需要系统各个环节的配合完成。
2、变电站保护系统的常规保护
变电站保护系统的常规保护是用老式的电磁式以及感应式继电器构成的保护，一般情况下，这种保护装置体积大，消耗功率大，动作速度慢，调试和维护复杂，不利于超高压、大容量电力系统的发展要求。随着科学发展，现在普遍使用的都是微机保护。
3、规变电站和智能化变电站中保护的区别
①采样数字化
继电保护和安全自动装置已经实现数字化，电子式互感器已开始实用化，一次设备开始装备智能终端，变电站通讯网络和系统协议IEC61850的产生，使得信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站成为可能，在设备间交换的信息用数字编码表示，使用通信网络减少连接线数量，大量的光缆取代电缆，具有抗干扰、不传输干扰的优点，可检错纠错，且不产生附加误差。
②控制网络化
在分析和研究已有的继电保护管理系统成果的基础上开发了适应新要求的网络化继电保护管理系统，经过调试及试运行验证了系统的安全性和实用性。系统通过包括一台框架网络服务器以及一台数据服务器在内的硬件系统客户端的功能通过浏览器即可完成。数据库的设计和应用设计相对独立，他们相互之间的契合度大大降低，同时又可使数据库发挥其本身高效的查询访问机制。
在继电保护管理程序中引入网络控制技术主要是因为它能够提供强大的数据库管理和网络功能。它能够支持多种语言，继电保护管理系统的设计目标是要实现一种全网络化的数据库管理系统。这样能够提高开发者的效率，集成多种语言支持，简化服务器端的开发，提高变电站运行的整体水平。
二、智能变电站保护功能自动校验的可靠性
为了实现对保护系统实时准确的监测，我们需要从系统的角度，对功能实现的各个环节进行周密监视及测试。为此对智能变电站保护功能自动校验进行了研究，设计了自动校验实现的方案。一般情况下，智能变电站保护系统校验可以分为要素级、设备级以及系统级。
图2 智能变电站保护校验系统
如上图2所示，要素级校验是对设备内部实现的各个环节进行逐级检验。站控层设置校验信息分析专家系统，以来自智能变电站保护系统各个环节的校验及检测信息为基础，实现对智能变电站保护系统状态的综合评估。
设备级校验主要是针对单个设备进行校验，可以从多角度明确系统内各组成部分的性能状态。系统内设备增设相应的各校验点监测信息输出环节，通过各校验点监测信息获得系统校验初始信息。
系统级校验会根据保护系统完成的功能设计设备间配合校验方案，进行系统整体的校验。可以实现对保护系统的整体状态检测，
目前智能变电站的保护设备已具备故障信息和告警信息的报告功能，但大多沿用传统保护模式。智能变电站保护系统监测信息的丰富，一方面用于对功能的校验，另一方面可以实时对二次设备状态进行细节监测，监测信息的丰富有利于对保护系统的工作状态进行正确判断。
结束语
智能变电站一般采用三层两网或两层一网的体系结构，各层内部及各层之间均采用高速以太网进行数据通信。网络通信在智能变电站自动化系统中起着重要作用，直接参与系统功能实现并影响整个系统的可靠性。电子技术和通信网络技术的迅速发展，智能变电站综合自动化保护系统也是越来越先进，随着我国电力系统规模的扩大和自动化水平的提高，对变电站的监控和保护系统的可靠性、安全性、完善性、经济性和可用性的要求越来越高，我们应客观地动态的认真应对。
参考文献
[1]房雪雷、朱宁，输电线路故障定位技术的分析与比较[J]，安徽电气工程职业技术学院学报，2008年03期
[2]李国友、孙建华，云南电网110kV线路使用接地距离Ⅲ段保护必要性探讨[A]，2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C]，2011年
[3]董爱荣，基于DSP的变电站综自系统测控终端的设计与研究[D]，河北工程大学，2007年