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摘要：智能即为人性化，是通过对人类意识和思维过程的模拟，达到像人类在调节一样的效果。在人工智能发展的大环境下，智能变电站得到了越来越广泛的应用，与人们的生活生产息息相关。继电保护系统是在智能变电站发生故障或异常时，自动切除故障设备或通知人员对故障进行消除的系统，保障着电力系统的稳定运行。
关键词：220kV;智能变电站;继电保护系统;可靠性
一、智能变电站的概念
想要提升变电站的信息传递、信息收集以及信息处理等功能，在智能变电站之中需要建立安全可靠的信息處理系统。通过在此方面运用比较先进的计算机技术、数字网络技术可以在一定程度上保障网络信息在传递以及运输的过程之中更加顺畅、高效。除此之外，在智能变电站之中运用这些技术一方面可以保证变电站设备的智能化水平，另一方面可以更加突显网络信息的优势，从而进一步更好的控制此系统的配电装置。智能变电站有两方面的突出特征，其一是一次智能化，其二是二次智能化。它的突出特征可以有效的降低智能变电站在运营方面的费用，更好的节约成本，从而逐步提升变电站在送电方面的效率。智能变电站通过比较先进的智能化工作管理模式，在一定程度上逐步克服了以往变电站中互感器的饱和现象。智能变电站不会出现交直流串扰等电磁兼容问题，解决了以往的这个难题。它的应用极大的改变的传统的变电环境，进一步在电力系统运行方面的稳定性得到更好的提升。智能变电器有变电间隔层、变电过程层、以及变电站控层三部分构成。变电站控层与变电间隔层在数据控制方面可以实现共享，从而在信息处理方面起到优化作用。
二、GO法的基本原理
GO法是一种将成功作为目标的，从事件源头经过一个由系统工程图直接推导而来的GO模型的计算来确定该系统某些概率的可靠性分析方法，主要应用于具有复杂时序和可修复系统。GO图是由表示具体单元的操作符和连接操作符的信号流组成。GO法理论定义了17种操作符，每种操作符所代表的意义不同，其含义可以参考文献。GO法利用推导出的GO模型和这些不同的操作符计算规则实现系统的各种可靠性指标分析。在进行可靠性定量计算时基于组合状态的联合概率的计算方法比较繁琐，因此目前GO法定量计算中大多采用操作符的状态概率公式法。
在GO模型中往往存在一种输入信号，它至少同时连接着两个或者两个以上操作符，这种输入信号被定义为共有信号。共有信号的存在加剧了状态概率公式法的计算难度。因此，下面对具有M个输入信号其中含有这种共有信号的系统的概率计算进行推导简化。首先系统中仅含有一个共有输入信号S时，可以通过一次函数构造法来确定输出信号R的状态累积概率为
（1）
式中：PS和PR分别是共有信号S和输出信号R的状态累积概率;P′R和P″R分别是共有信号S故障（PS=0）和成功（PS=1）状态下的概率。
当系统中含有N个共有输入信号Sn（1≤n≤N）时，将这些共有信号的状态累积概率定义为PSn。进行概率计算时需要对多个操作符进行逐次计算，则此时就会出现共有信号的高次项，为了简化计算可以用其一次项来代替：
（2）
式中：Kn是布尔型变量系数，当Kn=0时表示共有信号Sn为故障状态，当Kn=1时表示共有信号Sn为成功状态;PRK1K2…KN表示输出信号R在N个共有信号特定状态下的状态累积概率。
三、提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施
（一）可靠性指标的选择
智能变电站继电保护系统属于可修复系统，本文选取可靠度、平均失效时间（MTTF）和可用度3个指标来评估继电保护系统的可靠性。继电保护系统中用到的设备在其固有寿命周期内的故障概率和修复概率都可以通过以往定期检修数据统计后得到。由于智能变电站投入运行的时间比较短，相应设备缺乏长期运行统计信息，故采用文献中的数据信息，所有设备的修复率均采用365次/年。由于设备在继电保护系统中所处的位置不同，当其发生故障后对保护系统的运行状态影响情况也不同。表1给出了各设备可靠性参数。
表1 各设备可靠性参数
（二）变压器继电保护配置措施
由于电力系统的电压是额定的，即当电压出现过低或者过高时，都会致使配电系统的运行受到较大的影响。智能型变电站在电压的控制中，主要通过变压器来实现，为此，其是非常关键的保护设施。当变压器在发挥保护作用的过程中，通常会运用分布配置的方式来实现，以此实现对变压器的保护，并能够对差动继电保护，而在对变压器后备实施有效保护期间，通过集中配置的方法，还能够实现安装技术的独立化，以此达到非电量的继电保护，但在连接断路器与电缆之后，即可较好的发挥继电保护效果，促使其可靠性得到显著提升。
（三）做好过程层的继电保护
过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护，实现降低电力系统运行风险，对电力调度系统实施必要的保护，进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说，继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时，保护定值稳定，从而保障电力系统的稳定运行。但是，在智能变电站中存在着大量一次设备的应用，在此过程中，应注意开关与硬件的分离，保证开关和硬件的相对独立性，进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中，可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时，进行采样数据的实时调整，保证采样数据的适用性和可靠性。
（四）加强可视化技术的应用
在智能变电站中，为了能够更好地提升继电保护的可靠性，通常情况下，需要对其存在的故障进行有效的处理。尽管当前已经处在一个信息化技术的时代下，但在继电保护故障的监测与分析处理过程中，仍然采取的是较为传统的表格、数据等方式来实现。为此，在变电站中积极引入可视化技术是非常有必要的。通过可视化技术的应用，可更好地实现对变电站信息故障的收集和分析。智能化电网在运行过程中，非常容易因信息传输而发生故障，为此，在对错误信息进行排查期间，必须对继电保护装置进行有效保护，同时在对装置进行启动时，其所形成的中间节点文件与故障波形基本一致，为此，在出现故障时，通过对中间节点文件记录信息的收集可实现对故障波形的有效掌握，这就能够为工作人员提供最直接有效的排查信息，同时还能够结合故障提出更具有针对性的措施。
（五）优化系统的冗余性设计
在继电保护过程中，系统冗余的优化能更大程度地避免系统错动和拒动问题的出现，进而促进系统的可靠性。继电保护系统的冗余性增强可以从以下2个方面着手：（1）利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;（2）根据变电站网络架构的需求的不同，基于总线结构、环形结构和星型结构这3个基础网络结构的特点进行合理选择应用。总线结构可以有效地减少接线，但同时冗余性有待提高，在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余，冗余性较好，但是收敛时间较长，对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度，其可靠性比较低。针对3种结构的不同特点结合自身需求进行合理选择，才能提高变电站继电保护系统的可靠性。
四、结论
为了提升继电保护的可靠性，维修人员必须充分了解智能变电站继电保护的各方面情况及需求，并采取有效措施。
参考文献：
[1]徐诚.浅谈智能变电站继电保护系统可靠性[J].南方农机，2017，48（24）：27.
[2]谭红鹏.分析智能变电站继电保护系统可靠性[J].低碳世界，2017（36）：110-111.
关键词：220kV;智能变电站;继电保护系统;可靠性
一、智能变电站的概念
想要提升变电站的信息传递、信息收集以及信息处理等功能，在智能变电站之中需要建立安全可靠的信息處理系统。通过在此方面运用比较先进的计算机技术、数字网络技术可以在一定程度上保障网络信息在传递以及运输的过程之中更加顺畅、高效。除此之外，在智能变电站之中运用这些技术一方面可以保证变电站设备的智能化水平，另一方面可以更加突显网络信息的优势，从而进一步更好的控制此系统的配电装置。智能变电站有两方面的突出特征，其一是一次智能化，其二是二次智能化。它的突出特征可以有效的降低智能变电站在运营方面的费用，更好的节约成本，从而逐步提升变电站在送电方面的效率。智能变电站通过比较先进的智能化工作管理模式，在一定程度上逐步克服了以往变电站中互感器的饱和现象。智能变电站不会出现交直流串扰等电磁兼容问题，解决了以往的这个难题。它的应用极大的改变的传统的变电环境，进一步在电力系统运行方面的稳定性得到更好的提升。智能变电器有变电间隔层、变电过程层、以及变电站控层三部分构成。变电站控层与变电间隔层在数据控制方面可以实现共享，从而在信息处理方面起到优化作用。
二、GO法的基本原理
GO法是一种将成功作为目标的，从事件源头经过一个由系统工程图直接推导而来的GO模型的计算来确定该系统某些概率的可靠性分析方法，主要应用于具有复杂时序和可修复系统。GO图是由表示具体单元的操作符和连接操作符的信号流组成。GO法理论定义了17种操作符，每种操作符所代表的意义不同，其含义可以参考文献。GO法利用推导出的GO模型和这些不同的操作符计算规则实现系统的各种可靠性指标分析。在进行可靠性定量计算时基于组合状态的联合概率的计算方法比较繁琐，因此目前GO法定量计算中大多采用操作符的状态概率公式法。
在GO模型中往往存在一种输入信号，它至少同时连接着两个或者两个以上操作符，这种输入信号被定义为共有信号。共有信号的存在加剧了状态概率公式法的计算难度。因此，下面对具有M个输入信号其中含有这种共有信号的系统的概率计算进行推导简化。首先系统中仅含有一个共有输入信号S时，可以通过一次函数构造法来确定输出信号R的状态累积概率为
（1）
式中：PS和PR分别是共有信号S和输出信号R的状态累积概率;P′R和P″R分别是共有信号S故障（PS=0）和成功（PS=1）状态下的概率。
当系统中含有N个共有输入信号Sn（1≤n≤N）时，将这些共有信号的状态累积概率定义为PSn。进行概率计算时需要对多个操作符进行逐次计算，则此时就会出现共有信号的高次项，为了简化计算可以用其一次项来代替：
（2）
式中：Kn是布尔型变量系数，当Kn=0时表示共有信号Sn为故障状态，当Kn=1时表示共有信号Sn为成功状态;PRK1K2…KN表示输出信号R在N个共有信号特定状态下的状态累积概率。
三、提高智能变电站继电保护系统可靠性的措施
（一）可靠性指标的选择
智能变电站继电保护系统属于可修复系统，本文选取可靠度、平均失效时间（MTTF）和可用度3个指标来评估继电保护系统的可靠性。继电保护系统中用到的设备在其固有寿命周期内的故障概率和修复概率都可以通过以往定期检修数据统计后得到。由于智能变电站投入运行的时间比较短，相应设备缺乏长期运行统计信息，故采用文献中的数据信息，所有设备的修复率均采用365次/年。由于设备在继电保护系统中所处的位置不同，当其发生故障后对保护系统的运行状态影响情况也不同。表1给出了各设备可靠性参数。
表1 各设备可靠性参数
（二）变压器继电保护配置措施
由于电力系统的电压是额定的，即当电压出现过低或者过高时，都会致使配电系统的运行受到较大的影响。智能型变电站在电压的控制中，主要通过变压器来实现，为此，其是非常关键的保护设施。当变压器在发挥保护作用的过程中，通常会运用分布配置的方式来实现，以此实现对变压器的保护，并能够对差动继电保护，而在对变压器后备实施有效保护期间，通过集中配置的方法，还能够实现安装技术的独立化，以此达到非电量的继电保护，但在连接断路器与电缆之后，即可较好的发挥继电保护效果，促使其可靠性得到显著提升。
（三）做好过程层的继电保护
过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护，实现降低电力系统运行风险，对电力调度系统实施必要的保护，进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说，继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时，保护定值稳定，从而保障电力系统的稳定运行。但是，在智能变电站中存在着大量一次设备的应用，在此过程中，应注意开关与硬件的分离，保证开关和硬件的相对独立性，进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中，可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时，进行采样数据的实时调整，保证采样数据的适用性和可靠性。
（四）加强可视化技术的应用
在智能变电站中，为了能够更好地提升继电保护的可靠性，通常情况下，需要对其存在的故障进行有效的处理。尽管当前已经处在一个信息化技术的时代下，但在继电保护故障的监测与分析处理过程中，仍然采取的是较为传统的表格、数据等方式来实现。为此，在变电站中积极引入可视化技术是非常有必要的。通过可视化技术的应用，可更好地实现对变电站信息故障的收集和分析。智能化电网在运行过程中，非常容易因信息传输而发生故障，为此，在对错误信息进行排查期间，必须对继电保护装置进行有效保护，同时在对装置进行启动时，其所形成的中间节点文件与故障波形基本一致，为此，在出现故障时，通过对中间节点文件记录信息的收集可实现对故障波形的有效掌握，这就能够为工作人员提供最直接有效的排查信息，同时还能够结合故障提出更具有针对性的措施。
（五）优化系统的冗余性设计
在继电保护过程中，系统冗余的优化能更大程度地避免系统错动和拒动问题的出现，进而促进系统的可靠性。继电保护系统的冗余性增强可以从以下2个方面着手：（1）利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;（2）根据变电站网络架构的需求的不同，基于总线结构、环形结构和星型结构这3个基础网络结构的特点进行合理选择应用。总线结构可以有效地减少接线，但同时冗余性有待提高，在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余，冗余性较好，但是收敛时间较长，对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度，其可靠性比较低。针对3种结构的不同特点结合自身需求进行合理选择，才能提高变电站继电保护系统的可靠性。
四、结论
为了提升继电保护的可靠性，维修人员必须充分了解智能变电站继电保护的各方面情况及需求，并采取有效措施。
参考文献：
[1]徐诚.浅谈智能变电站继电保护系统可靠性[J].南方农机，2017，48（24）：27.
[2]谭红鹏.分析智能变电站继电保护系统可靠性[J].低碳世界，2017（36）：110-111.