電力系統繼電保護的自動化研究

摘要：電力系統的自動化發展是適應社會進步、生產力提高、全面現代化建設需求的必然趨勢。安全的供配電、及時、暢通的送電服務、高效、高質量的系統服務給新時期電力系統的發展提出了更高的要求。本文主要從安全供電、提升服務質量的目標出發，探討了電力系統中繼電保護的自動化發展創新模式，對穩定我國電力系統的生產秩序，構建一體化、智能化、科技化、共享化的電力服務系統有著重要的推動作用

關鍵詞：電力系統 自動化 網絡化 一體化

1、前言

市場經濟建設的飛速發展使人們的生活質量和水平得到了不斷提升，人們對于電力系統供、配電服務質量、工作效率、服務設施建設、安全措施保障建設也有了越來越高的要求。這一高標準、嚴要求的物質文化需求又給電力系統的自動化發展提供了強勁的動力并指引了明確的前進方向。隨著人們越來越多的關注安全生產、安全用電，主要從事故障發現、及時排除或中斷危險的繼電保護技術得以充分的發展。繼電保護裝置通過對電力系統及設備的實時監控來發現異常，及時的發出警示危險信號，對于超負荷的工作線路則通過跳閘的方式、自動隔離或切除電路連接的方式暫時保障電力系統的安全，從而杜絕安全隱患帶來的重大損失。因此，可以這樣說，繼電保護系統的自動化發展在很大程度上影響著電力系統全面自動化建設的進程，成為我們需大力研究的重要技術。

2、繼電保護技術的發展歷程及現狀

電力系統的科學發展使繼電保護技術得以產生，并隨之不斷強化，隨著科技的創新、現代化科學技術的廣泛應用，繼電保護系統功能越來越強大，在自動化電力系統的維護中發揮著巨大的作用。繼電保護裝置最初的模型即是熔斷器，從20世紀50年代至今的50年發展中，繼電保護技術裝置經歷了四個發展階段，即從電磁式保護裝置、晶體管式繼電保護裝置、集成電路繼電保護裝置演變為今天的計算機繼電保護裝置。眾所周知，計算機強大的綜合功能使之深遠的影響了我國各行各業生產管理的持續發展與創新，隨著高科技技術的廣泛應用與完善，網絡化、數字化、智能化、一體化的電力系統初步建立。然而，由于我國電力系統的龐大建設、持續擴容與增容、地域環境的復雜變化使得基于電力系統自動化建設的繼電保護系統發展還處于相對滯后的局面。我們深知，僅靠簡單的熔斷、等斷電保護措施已遠遠不能適應電力系統的多元化發展進程與持續化建設需求，倘若我們只一味的搞建設、搞開發、搞經營，卻忽視了安全生產環境的控制與保護，那么一旦龐大的電力系統出現故障，造成的后果及經濟損失則是無法估量的。

3、繼電保護裝置的自動化性能標準

當電力系統中的電力元件如發電機、線路或電力系統本身發生故障時，繼電保護裝置可采取安全的控制措施預報或終止故障現象的大范圍發生，是一種自動化的防范設施的成套集合，其重要的組成部分包括感受元件、比較元件和執行元件等。當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時，繼電保護裝置則能最大限度地減少這種損壞的程度，從而降低對電力系統安全供電的影響。如：單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等。同時，繼電保護裝置還可根據電氣設備的不正常工作情況及運行維護條件采取發出相應的不同信號、自動進行設備調整及切除易引起事故的電氣設備等方式進行故障提醒、設備維護及故障延時，從而在及時的提示、規范的防護操作中使設備盡快的恢復正常的工作狀態。繼電保護裝置的工作方式及重要職能決定了其必須遵循以下計特性的要求。

3.1靈敏性

高度靈敏的保護裝置可以最快的速度切除短路故障，從而有效的提高系統的穩定性，減輕設備的故障率，使損害的程度降到最低、范圍縮到最小。在維護安全供電運行的同時，能通過靈敏的保護提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果，使經濟損失、生產損失、設備損失受到合理的控制。繼電保護裝置的靈敏性體現設備在保護范圍內發生故障或不正常運行狀態時繼電保護裝置的反應能力，通常以靈敏系數進行標定。在選擇、設計繼電保護裝置時，設備的靈敏度是我們首要考慮的衡量標準，它是整個電力系統安全運營的可靠保障。

3.2可靠性

可靠性是指繼電保護裝置應該進行的合理保護功能，簡言之即是電力系統在正常的工作狀態下，繼電保護裝置可不需要采取任何的措施，而在故障狀態下才應采取判斷準確的防護措施。如本身沒有故障的電力系統發生跳閘、本身沒有危險信號的系統發生錯誤報警信號等現象則說明繼電保護裝置也出現了故障，缺乏可靠性。因此，我們應嚴格的選用可靠性高的繼電保護裝置，將其納入最基本的選擇衡量標準，且任何電力設備如線路、母線、變壓器等都不允許在無繼電保護的狀態下運行。

3.3快速性

與靈敏性相似，快速性是指在系統故障時，繼電保護裝置應迅速的切斷短路故障線路，從而防止故障范圍的進一步擴大，使線路損害程度降到最低、危險系數降到最小。同時，快速性還包括在設備故障后的迅速修復，立即故障排除，從而保持電力系統的用電暢通及高效穩定的服務。

4、繼電保護自動化的創新發展

基于以上繼電保護裝置的自動化性能要求，我們應充分的本著創新的意識不斷強化繼電保護裝置的完善與多元化應用，充分的利用計算機技術、網絡技術、一體化技術促進繼電保護的自動化發展與變革。在繼電保護裝置實現基本保護功能的基礎上，我們還應用智能化的高端要求促進各種技術參數的合理化制定，通過科學的調研、故障參數的不斷分析，利用計算機強大的數據保存能力、運算能力、匹配能力、決策能力使繼電保護技術得到創新的發展。同時，促進繼電保護裝置的網絡化系統建設，減少單個繼電保護裝置的使用，利用網絡的共享服務、智能服務建立更完備的故障分析體系及檢測校準體系，從而為繼電保護裝置的準確、高質量服務提供必要的技術支持。另外，我們還應本著始終把單一的繼電保護裝置作為整個電網運行系統的一個終端設備的原則，實現繼電保護裝置在數據處理上的一體進程，最終通過故障信息的整理、網絡的獲取及上傳構建電力系統繼電保護的完備、一體化的分析、校驗體系，為繼電保護的進一步自動化、全面化、智能化發展提供有力的決策依據。

5、結語

總之，提高電力系統的服務水平、供電質量、全面的生產效益、深化自動化的改革建設進程主要的方式就是要促進繼電保護技術的發展與創新，我們只有用科學的計算機技術、網絡技術不斷的發掘繼電保護裝置的工作效能、保護措施及科學的控制體系的建立，才能真正的提高我國電網的安全、高效、經濟、可持續的運行能力，使我國電力系統的自動化建工作勇攀行業的高峰。