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摘要：智能变电站的建设是国内电力事业发展的客观需求，其中核心技术之一是继电保护技术。本文先对智能变电站的特征、缺陷和问题进行分析，并在此基础上就如何进行优化和改进，谈一下个人的观点与认识，以供参考。
关键词：智能变电站；继电保护；特征；缺陷；优化改进
相较于传统变电站，智能变电站具备更高的运行效率以及管理水平，在信息数据收集、处理以及具体传输等过程中表现出一定的优势。通过智能变电站的建立，可以有效实现其智能化，并且与相关部门之间实现信息数据的共建共享。在智能变电站构建过程中，应当认清当前存在的问题，通过优化和改进继电保护设施与系统，来有效提高智能变电站建设和发展水平。
一、智能变电站的主要特征
较之于传统变电站以及综合变电站而言，智能变电站最为显著的特征是全站信息数字化以及信息共建共享和通信网络化等特征。在一次设备中通过嵌入智能传感器以及安装相应的智能组件等，来有效实现采样以及控制工作的数字化。同时，一次设备与测量、控制以及状态监测等均通过光缆形式予以传输[1]。智能变电站还实现了通信规约的标准化，比如智能设备按照IEC61850标准建立模型以及通信接口，而且设备只间能够无缝连接，不同的设备按照统一标准接入通信网络，从而有效实现了数据信息的共建共享。另一个较为突出的特点是运行自动化整体水平的提高，实现了就地、全局功能之间的相互协调，而且支持在线决策以及协同高级应用，有利于更多以及更复杂的相关功能自动化水平提高。智能变电站系统的功能集成以及结构更加的紧凑，特别是在智能化技术应用条件下，一次设备与其他功能传感器和电子设备等密切结合起来，变电站之所以能够实现自动化，很大程度上是因为结构层面其其更加注重于物理、功能集成，而且一次设备与二次设备之间的相互融合也变得更为紧密，相互之间的专业界限划分逐渐模糊。
二、智能变电站继电保护存在的缺陷和问题
在数字化采样以及传输过程中，通常以合并单元方式采集互感器信号，将其转化成数字量，采样光纤直连方式实现点对点GOOSE报文的接收；同时，将数字量再有效地转成模拟量，然后以电缆形式将命令传出，从而实现跳合闸保护之目的。在必要性保护措施实施以后，通常会影响装置可靠性以及速动性，即现行变电站继电保护运行过程中常见问题的成因[2]。首先，接口连线缺乏科学合理性，光纤联系也不够稳定，或者稳定性较差。近年来随着国内各地区智能化变电站以及变电系统的建设，设备数量呈几何式增加，以致于变电站系统内部出现端口过多问题，严重影响了操作，甚至出现安全隐患和问题。光纤连接不稳定，在很大程度上也会影响变电保护效果，这是一大问题，亟待解决。实践中如果光纤存在质量问题，或者出现损坏时，则会影响继电保护设施。其次，合并单元以及智能终端出现故障问题。就智能变电站继电保护运行来讲，常见的问题是单个合并单元与多个保护设施相对应。该种情况下，一旦出现智能化终端损坏问题，则整个线路保护设施就会出现停运。母线保护设施受其影响，保护功能可能会自动终止，以致于影响变电站的运行稳定性[3]。最后，系统以及设施硬件老化。目前的智能变电站建设及其投运时间存在着不一现象，部分投运相对较早的一些变电站，其硬件设施受环境等因素的影响，逐渐出现老化现象，如果不及时采取的有效的措施予以防控，则可能会影响变电站保护设施的性能以及运行安全稳定性。
三、优化和改进智能变电站继电保护的有效措施和方法
基于以上对现阶段继电保护中存在的问题分析，笔者认为要想加强智能变电站建设以及优化继电保护系统，应当做好以下几个方面的工作。
（一）加强间隔保护
第一，就地化间隔保护。在当前就地化保护技术水平不断提高的背景下，智能化变电站中布设了继电保护设施，按照就近原则在目标设施附件上装备相应的继电保护设备。采取就地保护措施以后，可以有效缩短继电保护反应时间，这对变电站继电保护故障问题率的降低起到了非常重要的作用。
同时，可以有效消除继电保护设施接口连线不科学、不合理之处，对于解决光线不稳定连接等问题，起到了显著成效[4]。举例而言，线路间隔保护基于GOOSE发布跳合闸信号，然后经电缆采集一次设备必要信息并对保护跳合闸命令进行传输。
第二，跨间隔保护。就继电保护系统中的合并单元以及智能终端问题而已，在方案优化过程中应当强化跨间隔保护。比如，母差保护。实践中多个母差保护单元，基于无主式设计方式形成母差保护，然后由电缆直接进行采样并传输命令。通过双环网以及母差保护单元，形成信息交互，各母差保护单元拥有SV+GOOSE共口输出功能，基于GOOSE方式组网并供予相关站域使用。
（二）优化措施
首先，安全可靠性优化。继电保护中应当以IEC61850标准具体实施，针对其优、缺点合理分析，以此来保证继电保护的安全可靠性。对于IEC61850而言，其标准的主要优势在于操作的透明化，弊端在于易受网络恶意攻击，对变电站建设以及继电保护的安全可靠性会产生不利影响。为此，实践中应对密切结合变电站情况，对其中存在着的各种安全问题详细分析，做好各项安全管理。智能变电站中的数字化技术应用并非鲜见，在继电保护过程中积极引入电子装置，有利于提高系统运行稳定性。相关单位在选择电子设备时，应对密切联系变电站的实际情况，优化设计合理方案，尽可能降低外界各种因素产生的影响和干扰。在选择光缆时，应当以稳定性较好的材料为首选，实际运行中一旦发现故障问题，需及时进行排除。
其次，实时性优化。智能化变电站继电保护过程中的实时性优化，是整个系统中最为关键的一个环节。在保护结构优化设计时，设计工作通常会受到交换时延以及合并器链路传播时延等相关因素的影响，以致于电子互感器的实际传输效果相对较差，产生了大量误差的问题。从经验总结和实际运行状况来讲，数字式互感器和配套设施采样值传输抖动产生的原因非常的多，影响面相对较大的就是交换机与合并器排队、转发，亟需对其进行优化改进。在合并器实现采集器传输信息数据以后，合并器就会进入排队处理流程，而且通信阶段也有中间等待。受系统交换机自身功能和性能等因素的影响，在具体运行过程中会出现一定程度的延时，此时应当做好优化工作。
最后，同步性优化。对于智能化变电站继电保护系统而言，其同步性问题一样需要优化改进。所谓同步性，即合并单元在信息数据采样信号输出过程中，会附带时间信息数据，同步传输能够使电气量相位以及幅值之间的误差缩减，所以数据同步性意义重大[5]。具体而言，在同步优化设计数据放入时，应当充分考虑过流和过压保护等方面的问题。虽然所用保护原理相对比较简单，但是保护动作行为也对输入信号幅值的正确性提出了相应的要求，通过对比分析可以看出对与同步信号没有太高的要求；该种情况下，即便保护动作发生时同步信号丢失，也不会对保护动作造成严重的影响。
结束语：
综上所述，智能变电站继电保护系统中的信号传输、数据信息共享和自动化建设等，表现出一定的优势，促使继电保护技术在变电站中得以广泛应用，推动了变电站建设事业的快速发展。基于此，实践中应当不断优化以及改进继电保护技术，提高其安全可靠性。
参考文献：
[1]李迪；郭志端；陈军伟；；智能变电站继电保护的优化改进[J]；低碳世界，2018（12）.
[2]黄智英；柴春花；；110kV数字变电站继电保护研究[J]；山东工业技术，2018（05）.
[3]张钧奎；；智能变电站继电保护的优化配置[J]；电子测试，2018（07）.
[4]陈舒瑜；施利波；陈劲松；；浅谈变电站运行与管理[A]；2016年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C]；2016.
[5]董楠楠；；220kV变电站运行管理及事故处理探究[A]；科技与企业——企业科技创新与管理学术研讨会论文集（上）[C]；2016.