在国网公司的倡导下,基于IEC61850的智能变电站得到快速的发展与应用,基于新理念和新技术的新设备大量涌现,智能变电站二次设备的信号输入输出方式、通信架构、系统集成度及智能化水平等方面都发生了很大的变革,在坚强智能电网的背景下,研究二次系统的可靠性具有重要意义。随着对智能变电站二次系统可靠性研究的不断深入,传统的可靠性研究方法和指标已经不能全面反映二次系统的运行状况,对二次系统的实时可靠性和风险评估逐渐为人们所关注。本文从保护系统的风险评估和二次系统的实时可靠性两个方面展开研究,具有较好的理论意义。本文研究了智能变电站保护系统的可靠性及不同失效情景对电力一次系统的影响。根据Markov状态转移图,得到各二次装置的可用度。结合分布式保护系统的组成,获得保护系统的稳态误动率、稳态拒动率和稳态可用度。针对保护系统的误动、拒动及断路器的拒动,定性地分析其对电力一次设备运行的影响范围,定量地研究了保护系统不同失效情景对一次系统供电可靠性的影响。本文研究了智能变电站保护系统的运行风险。针对保护系统的不同失效情景,分析了各间隔的保护系统的失效后果,以失负荷量和电力一次系统实时故障频率的相对值综合表示保护系统的失效后果,结合不同失效情景的发生概率,得到保护系统的运行风险,包括基准风险、实时风险及智能变电站整个保护系统的综合风险。对220kV智能变电站的研究结果表明,220kV母线保护系统和主变保护系统的基准风险最大。对于双重化配置的保护系统,在一套保护已经停运的前提下,各类保护系统的实时风险大幅提高,保护系统拒动的实时风险占据了主导地位。本文研究了智能变电站二次系统的实时可靠性。依据IEC61850,将二次系统分解成不同类型分布式功能集合。对各分布式功能分类,由专家为各类功能打分排序,采用结构熵权法,获得各分布式功能的权重。给出了逻辑节点故障时的扰动度和二次系统完整度的定义及其计算公式。针对220kV智能变电站,分析了由于逻辑节点故障导致失效的子功能集合、二次设备故障导致失效的子功能集合。计算了逻辑节点和二次设备的扰动度和二次系统的实时完整度。