電力系統自動化繼電保護技術分析

摘要：文章介紹了繼電保護技術的組成、工作原理、特征、作用、應用等內容，分析了應用中存在的不足，并就改進和完善這些不足提出了相應的完善對策。隨著技術的發展與進步，繼電保護技術呈現網絡化、智能化、計算機化、一體化發展趨勢，今后應該加強技術研究和攻關力度，推動技術創新發展，促進繼電保護技術得到更好應用，滿足人們的用電需求。

關鍵詞：電力系統；自動化；繼電保護技術；技術創新；故障排除 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM771 文章編號：1009-2374（2015）03-0124-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0251

1 概述

為滿足人們用電需要，在實際工作中應該采取相應的技術措施，確保供電穩定。如果技術措施不當，電力系統運行中一旦發生故障，往往會破壞電力系統正常運行秩序，甚至危害供電穩定、人身安全、電氣設備正常作用的發揮。因此，當電力系統發生故障時，采取有效措施排除故障是十分必要的。實際應用表明，繼電保護技術滿足故障排除需要，在電力系統自動化系統中安裝，能夠取得良好的使用效果，今后應該重視該項技術措施的應用。

2 電力系統自動化繼電保護技術概述

2.1 組成及工作原理

盡管繼電保護具有多種不同類型，但是其組成基本一致，主要包括測量、邏輯、執行模塊。不同模塊相互聯系，統一于繼電保護裝置當中，促進系統作用有效發揮，確保電力供應順利進行。

2.2 特征

繼電保護技術具有自身顯著特征，滿足電力系統自動化運行需要，在實際應用中也具有良好效果，例如發展迅速、質量好、效果佳、應用廣。目前我國繼電保護技術取得突飛猛進的發展，產品質量不斷提高，得到人們認可。在高壓電力系統當中，繼電保護技術基本實現全面覆蓋，產品也得到廣泛應用，發揮重要作用。另外，繼電保護的技術新、后勁足，功能越來越完善，數字更加準確，

更能滿足實際工作需要，有著廣闊的前景和發展潛力。

2.3 作用

在實際運行中，繼電保護技術發揮著十分重要的作用。當出現供電故障，線路不能正常運行和工作時，會導致電流增加，電壓下降情況發生，整個系統運行中出現不正常現象，與設計值存在不相符合的情況。而繼電保護裝置能夠自動切斷線路，實現對供電系統的有效保護，確保供電穩定進行。另外電力系統正常運行時，繼電保護技術能監視電路設備，及時反饋相應的數據，為工作人員了解電網運行提供參數，并采取相應的改進和完善對策，使得整個電路更加穩定地運行。

3 電力系統自動化繼電保護技術的應用

3.1 線路保護

通常在高壓供電系統當中，繼電保護技術的應用十分普遍，同時在供電系統高壓線路等也得到較為廣泛的應用，對線路有效運行產生重要影響。線路保護過程中，常常采用二段或三段式的電流保護，一段為速斷電流保護，二段為速斷電流顯示保護，三段為過電流保護，以確保線路正常運行。

3.2 母聯保護

母聯保護也是其中一項十分重要的工作，通過繼電保護技術應用，實現對故障的有效預防，保障電力系統自動化正常運行和工作。

3.3 主變設備保護

主要的保護內容是主保護與后備保護，實現對故障的有效預防，確保線路正常運行和工作。

3.4 電容設備保護

在電力系統正常運行中，主要保護內容包括電壓零序保護、過電流保護、過電壓保護、失電壓保護，從而有效保障系統正常運行，促進線路正常作用發揮。隨著繼電保護技術發展，在微機保護設備中，繼電保護技術也逐漸得到應用，并日益發揮著重要作用。

4 電力系統自動化繼電保護技術存在的不足

4.1 思想重視不夠

在電力系統日常運行中，一些單位對繼電保護技術的思想重視程度不夠，缺乏完善的管理制度，相關內容記錄不完善，記錄方式不規范，難以全面把握電力系統運行基本情況。一些單位對繼電保護技術甚至不做記錄，影響其作用有效發揮，對有效保障電力系統安全、穩定運行也帶來不利影響。

4.2 分析研究較少

盡管一些單位對繼電保護技術的管理、故障等做了相應的記錄，但是只記錄故障情況和處理措施，未能對每次故障的發生原因、具體表現等內容進行全面總結和分析，缺乏完善的資料體系，沒有總結共性問題，也沒有提出有效的改進措施，難以為以后電力系統運行管理提供

參考。

4.3 應用效果較差

由于研究和分析不夠，嚴重影響繼電保護技術的應用效果。一些單位在故障發生時能夠較快地處理。但一些單位可能經過多次處理仍然沒有解決故障，浪費大量時間、材料、人力，對設備和電力系統運行也產生不利影響，制約繼電保護技術應用效果提升。

5 電力系統自動化繼電保護技術的完善對策

5.1 提高思想認識，重視技術應用

在電力系統的日常運行中，為確保系統有效運行，實現對故障的預防，首先要轉變思想觀念，提高思想認識，在具體工作中注重對繼電保護技術的應用。加強管理故障，做好繼電保護運行的相關記錄，并且記錄應該詳細和具體，避免出現遺漏現象，確保符合相關規范要求。以促進繼電保護技術得到更好運用，有效保障電力系統安全運行。

5.2 加強科學研究，推動技術創新

在日常工作中，為確保繼電保護技術得到更好運用，必須加強科學研究，加大在這方面的投入，讓科研人員更好從事相關的研究，增大技術攻關力度，推動科學技術進步，促進繼電保護技術得到有效運用。對相關記錄應該有全面的認識，總結和分析存在的不足，制定相關制度措施，使其形成有效的制度。為以后開展記錄提供指導，推動繼電保護技術得到有效應用，從而在運行中更好發揮作用。

5.3 注重推廣應用，提高應用效果

通過提高思想認識，加強技術研究和攻關力度，對出現的故障及時排除和處理，避免因故障發生而對電力系統運行帶來不利影響。要注重新技術的推廣和應用，新技術不僅性能良好，而且運行效果佳，施工簡單方便，對確保整個電力系統自動化正常運行都具有積極作用。應用單位也要提高本單位的技術裝備水平，提高系統穩定性與可靠性。當發生故障時，能夠對故障及時進行處理，從而有效保障設備和電網的穩固與可靠，提高繼電保護技術應用效果。

5.4 采用技術保護措施，促進系統良好運行

除了采取上述完善對策之外，為確保繼電保護技術更好運用，還應該綜合采取有效的技術措施。主要包括計算機網絡技術、新型互感器技術、微機保護技術、繼電保護自適應控制技術等。這些技術各有自己的特點和優勢，適應電力系統自動化需要，在系統運行中要重視應用，促進系統處于良好運行狀態，為整個電力系統安全、穩定、可靠運行提供保障。

6 電力系統自動化繼電保護技術的發展趨勢

6.1 網絡化

隨著互聯網和信息技術的發展，網絡化逐漸成為一種趨勢，并在實際工作中得到有效運用，它對整個工業領域產生重要影響，也為各領域提供強有力的通信手段，對各領域所產生的作用是十分明顯的。繼電保護的作用十分明顯，不僅局限于限制事故的影響范圍、切除故障元件，最為重要的應該能夠保障系統安全、穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享系統運行和故障信息與數據，保護單位和重合閘在對這些數據進行綜合分析的基礎上，協調動作，有效保障系統安全。同時在網絡化技術支持之下，繼電保護裝置能獲得更多的故障信息，從而對故障地點、故障距離、故障性質判斷更加準確，進而大大提高繼電保護的綜合性能和運行的可靠性。由此可見，實現繼電保護網絡化是一種必然趨勢，今后在日常工作中應該對此足夠重視。

6.2 智能化

隨著智能技術的發展和進步，它在繼電保護領域也得到應用。其中，人工神經網絡、模糊控制理論等逐漸被應用到繼電保護領域，不僅推動繼電保護技術發展，還為該技術發展注入生機與動力。人工智能、信息處理、自動控制、非線性優化等問題，應用神經網絡可以得到很快解決。對其他復雜的問題，包括模糊邏輯、遺傳算法等內容，神經網絡也可以為其提供有效的解決方案，從而讓復雜的問題變得更加簡單。

6.3 計算機化

隨著用電需求的增加，電力系統對微機保護提出更高要求，不僅要滿足基本功能和要求，還要具備長期存放數據的空間，通信和快速數據處理功能，高級語言編程功能等。這就要求微機保護裝置具備計算機相應的功能，實現繼電保護計算機化。并且，實現繼電保護計算機化是一種必然趨勢，今后應該加強研究工作，推動該技術進一步完善，以便取得更好的經濟、社會效益。

6.4 一體化

主要是實現保護、控制、測量、數據通信一體化，在實現計算機化和網絡化的前提下，繼電保護裝置就是一臺多功能、高性能計算機。可以從網上獲取電力系統運行基本數據和資料，掌握其運行狀況，實現保護、控制、測量、數據通信一體化。這樣不僅能夠及時掌握電力系統基本情況，還能及時處理故障，促進電力系統安全、穩定運行。

7 結語

綜上所述，繼電保護技術具有自身顯著特點和優勢，在電力系統自動化中得到較為廣泛的應用。但在實際工作中，我們應該認識存在的不足，并注重技術創新和科學研究。同時還要把握繼電保護技術的發展趨勢，加大技術攻關力度，推動各項技術不斷改進和完善，使得繼電保護技術在電力系統自動化中得到更好應用，確保電力系統安全、穩定運行，為人們正常用電創造良好條件。

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作者簡介：劉輝（1968-），男，湖北武漢人，供職于武漢華源電力集團輸變電工程分公司，研究生，研究方向：輸變電工程。

（責任編輯：陳 倩）