電力系統繼電保護的現狀與發展趨勢

孫龍

摘 要：目前，我國只有確保電力系統運行的穩定性、安全性、經濟性、可靠性和可持續性，才能滿足社會各行業對電力資源的需求。就我國電力系統繼電保護的現狀進行了分析和總結，展望了電力系統繼電保護的發展趨勢，以期為我國各行業的發展以及人們的日常生活提供更加便利、安全的電力資源。

關鍵詞：電力系統；繼電保護裝置；原理性缺陷；接地故障

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.066

繼電保護是為了防止電力系統在發電、輸電、配電和用電等環節中出現偶發性安全事故而出現的保障技術。隨著社會經濟和電網技術的不斷發展，繼電保護技術得到了一定的提升。本文簡要分析了我國電力系統繼電保護的現狀，并就其發展趨勢進行了探討，以期提升我國電力系統繼電保護工作的效率和水平，促進我國電力行業不斷向著現代化、科技化、安全化和經濟化的方向發展。

1 電力系統繼電保護的現狀

1.1 裝置原理方面

目前，我國電力系統中的繼電保護裝置存在一定的原理性缺陷，常見的有設計不合理、接線錯誤、質量不合格、誤整定、誤接線、誤碰、調試質量不合格等。因此，在實際工作中，電力企業必須層層把關，充分了解和掌握繼電保護裝置的原理，并全面檢查相關設備。如果發現某些設備存在原理性缺陷，則應及時聯系相關部門消除缺陷，從而確保繼電保護裝置發揮應有的功能，保證電力系統的安全、穩定運行。

1.2 系統溫度方面

溫度過高會導致繼電保護裝置老化甚至燒毀，進而導致電力輸送受阻。一般情況下，繼電保護裝置的運行年限為10年，但受到制造工藝、性能、運行環境等因素的影響，常導致繼電保護裝置在運行期限內出現老化、插件燒毀等現象，嚴重時將導致整個電力輸送網絡停滯。因此，電力企業應確保繼電保護裝置的質量，加強對設備運行環境的管理和控制，最大限度地使運行環境滿足設備的運行要求。比如，可采取散熱、驅潮等措施，并在室內懸掛窗簾，以免因繼電保護裝置受到陽光直射而出現老化等現象。此外，工作人員還要加強對繼電保護裝置的巡視和檢測，發現存在異常的裝置時，應及時上報相關部門，并盡量在最短的時間內分析、解決問題。此外，在處理損壞的繼電保護裝置時，要盡量找到存在故障零部件，并更換損壞的插件或芯片，從而降低維修成本。

1.3 直流回路方面

在繼電保護工作中，直流回路存在的問題大體可分為直流回路短路和接地故障、操作回路故障和信號回路故障。在這3種問題中，原因分析和處理操作最復雜的是直流系統的接地故障。當直流系統中的2點出現接地故障時，易造成電力系統短路、繼電保護裝置的拒動和誤動等。因此，在查找直流回路接地故障的原因時，最有效的方法是拉路法，且采用該方法停電的時間<3 s。采用該方法的查找缺陷的原則為由信號回路到保護（控制）回路、由低電壓等級至高電壓等級、由室外到室內。

2 電力系統繼電保護的發展趨勢

隨著電力科技的不斷發展，我國電力系統的繼電保護將向著網絡化、計算機化、綜合自動化、智能化和虛擬化的方向不斷邁進。

2.1 網絡化發展

隨著電力系統的不斷發展，網絡化保護逐漸成為了繼電保護的主要方式之一。其綜合運用了計算機技術、網絡技術、通信技術和微機保護技術等，可保證繼電系統中變壓器、線路、母線的安全運行，不僅提升了電力系統的數據信息共享水平，還提高了電力系統繼電保護的效率。隨著計算機信息網絡技術等的不斷創新和發展，其網絡保護水平在不斷提高，繼電網絡保護系統的結構也在日趨完善，從而有效提高了繼電網絡保護的安全性和可靠性。比如，天津大學已經對網絡化的繼電保護系統進行了研究，提出了分布式母線保護原理。這一原理有效提高了電力系統繼電保護的網絡化水平，也提高了電力系統運行的可靠性。

2.2 計算機化發展

目前，計算機已經在社會各行業中得到了廣泛應用。在繼電保護系統中運用計算機不僅可保障電網系統運行的效率和安全，還能降低電網運行的成本。因此，電力系統繼電保護的計算機化發展勢在必行，是不可逆轉的。隨著計算機技術的不斷發展，繼電保護系統中硬件的性能將成倍提升、價格將不斷下降、安裝將更加便捷，軟件系統的模塊化水平、可靠性、靈活性和性價比也將越來越高，從而使繼電保護系統的信息數據庫空間更大，最終滿足日漸提高的電力網絡系統的運行需求。

2.3 綜合自動化發展

目前，電力系統的繼電保護涉及電力技術、通信技術、計算機技術和網絡技術等。通過對這些技術的綜合開發和應用，為電力系統變電站的保護、控制、監視、系統分割和計量等工作提供了更加全面、優化、系統的升級方式。而機械自動化是目前各行業的發展方向，因此，在未來的發展中，電力系統的繼電保護也將向著綜合自動化的方向不斷邁進，從而更好地解決常規保護裝置與調度中心無法通信的問題，最終提高電力系統網絡的穩定性、安全性和經濟性。

2.4 智能化發展

智能化是計算機信息技術的發展方向。近年來，電力系統廣泛應用了遺傳算法、人工神經網絡、專家系統、小波理論和模糊邏輯等人工智能技術，極大地提高了電力系統的智能化水平，有效推動了繼電保護的智能化發展。比如，在電力系統的繼電保護裝置采用智能設計后，實現了對照明系統故障的快速隔離，能通過系統軟件分析、預測可能存在故障的部件，并對其進行自主檢修、恢復，從而更好地確保電力系統的安全運行，避免發生大面積的停電故障。

2.5 虛擬化發展

虛擬現實技術是近年來計算機網絡技術的又一重要革新。其通過計算機形成多維感官環境，并根據人體感官信息學理論，可使使用者身臨其境地體驗虛擬環境，從而更加深入地了解客觀事物。該技術特別適用于當前復雜、嚴謹的測試軟件系統。隨著虛擬現實技術的不斷發展，其必將成為電力系統繼電保護的發展方向之一。

3 結束語

綜上所述，隨著電力行業的不斷進步和發展，電力系統繼電保護的水平也將獲得較大的提升。新技術、新工藝的應用彌補了當前繼電保護系統的漏洞，進一步提高了電力網絡系統的運行質量，不斷推動我國電力行業向著現代化、科技化、經濟化和可持續化的方向發展。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕