面向電力系統的繼電保護自動化技術研究

杜敏

摘要：隨著人們生活水平的提高，對電力的需求量不斷增加。電是非常重要的能源，與人們的生活息息相關。電力系統在運行過程中會受到多種因素的影響，為了確保電力的持續供應，就需要采取有效的措施來提高電力系統的穩定性。分析電力系統繼電保護自動化的整體流程，以及系統搭建需要的層次結構，電力系統現場保護設備的要求，同時優化保護定值計算的辦法和電力系統繼電保護自動化的評價指標，提高電力系統的可靠性。

關鍵詞：電力系統;自動化技術;繼電保護;安全運行

引言

隨著我國經濟持續增長以及社會持續發展，未來我國發展過程中對于電力系統的需求量必然會呈現出越來越高的發展態勢，人們在社會生活過程中對于電力系統運行的穩定性、可靠性與安全性的要求也必然呈現出持續上升的發展態勢。電力系統及其自動化是當前電力系統朝向現代化、智能化、自動化發展的一項重要技術，也是我國電力產業在社會持續發展過程中孜孜不倦的追求更高、更好、更快發展質量的一種充分體現。

1繼電保護裝置作用原理

當電力系統發生故障時，通常其工作頻段的電氣量會發生以下變化：其一是電流會變大，短路會造成故障點和電源之間的電氣設備以及輸電線路內電流負荷超過額定范圍。其二是電壓會減小，通常越靠近故障點其電壓降低幅度就會越大。其三是電流和電壓的相位角以及線路阻抗會發生變化。而繼電保護裝置可以根據電力系統中的電氣量變化，而判斷出線路故障，從而及時觸發報警系統，向工作人員發出報警信號。在這個過程中，繼電保護裝置最重要的功能是要能夠正電力系統的異常運行到底是正常狀態還是確實屬于運行故障，而且還要能夠準確辨別故障位置，這樣才能給電力系統維護人員提供可靠的數據參考依據，從而提高維修效率和維修質量，最大程度降低安全事故損失。而故障識別功能的實現就是靠區分電力系統中的電氣量變化特征得以實現的，整個故障判斷和保護過程基本上都是由計算機程序來控制，具有很高的自動化水平。

2繼電保護設備自動化的特點

繼電保護指的是電力系統運行過程中針對其系統運行時發生的異常情況以及故障內容進行檢測，進而通過系統發出相應的報警信號或者經過系統判斷后將故障內容直接隔離、切除，以確保電力系統整體運行不受較大影響的一種保護措施。繼電保護設備在電力系統中的使用具有可靠性、靈敏性、選擇性、快速性等特點。首先，繼電保護系統能夠在其工作范圍內對電力設備進行全面保護，若電力設備運行異常情況或者故障情況已經超出其保護范圍，則繼電設備依然會發出信號并采取相關措施，確保整體電力系統運行的穩定性。其次，繼電保護系統能夠對電力系統的運行進行持續性、不間斷、實時性的全面監測，能夠在任何時間根據電力系統機器設備的使用情況變化來作出相關的反應，因此靈敏性極高。再次，繼電保護系統能夠根據電力系統當前故障問題的嚴重程度進行判斷，也可以選擇發出報警信號、直接切斷處理等相關處理措施，因此具有選擇性特點。

3繼電保護在自動化變電站中的運行和維護管理

3.1綜合管理布局

繼電保護是個系統化的復雜過程，應用于自動化變電站中，對變電站的運行安全影響極為重要，所以相關行業工作人員必須本著嚴謹、嚴肅的態度對繼電保護裝置的整體運行情況進行綜合管理布局。但是并非任何組織部門都具備繼電保護管理資質，不同的自動化變電站對繼電保護裝置的運行功能要求存在很大區別，在加上繼電保護裝置多種多樣，其實際應用運行效果也會產生較大差異。所以在實際運行管理過程中，各自動化變電站應當與具備專業繼電保護資質的廠家合作，并且在配備繼電保護裝置時，不能單純從經濟效益角度考慮其管理布局，更應該從繼電保護設備的產品質量以及性能等方面進行綜合評估，從中選擇性價比最高的繼電保護配置方案，合理進行綜合布局管理，這樣才能最大程度保障自動化變電站運行安全，減少安全事故的發生幾率，從而給電力企業創造更加長期穩定的經濟效益。

3.2注重工作人員的培訓，提高其整體工作效率

在電力系統實際穩定運行的過程中，雖然需要高度重視繼電保護設備的運用，但是仍然需要不斷提高工作人員的綜合素質，減少電力系統運行故障現象的發生。對此，相關電力企業可以制定培養方案，并定期開展考核，明確工作人員的實際情況，逐漸將新型技術與知識滲透到培訓當中，同時需要加強管理與制度的制定，確保工作人員能夠重視自身的責任，并端正學習態度，提高自身的綜合素質，從而勝任電力系統的各項工作。

3.3繼電保護對電力系統自動化系統的保護作用

電力系統及其自動化操控平臺在實際運行過程中對繼電保護設備的要求涉及到可靠性、選擇性等多項內容。首先在可靠性上，由于繼電保護系統的運行情況直接關系到電力系統及其自動化系統運行的安全性，因此繼電保護系統的運行必須要達到萬無一失的地步，才能充分發揮其保護作用來確保電力系統的安全穩定運行。其次在選擇性上，由于電力系統及其自動化運行過程中產生大量的信息，因此繼電保護系統必須對這些信息內容作出選擇性的處理，在面對具體故障情況時也必須根據故障程度進行選擇性處理，才能盡可能降低故障內容的影響范圍。因此，繼電保護系統對信息的篩選和處理必須具有相應的分級機制。例如，某變電站THS-2000自動化系統在系統組成中所包含的繼電保護系統，涵蓋了控制、監視、管理、報警等多項功能，同時也保留了緊急手動跳閘、緊急合閘操作等常規保護單元，更有利于提升對電力自動化系統的保護作用發揮。

3.4安裝調試管理

在綜合自動化變電站建設中，繼電保護涉及測量表計、直流系統、后臺監控等設備。因此必須在調試階段內，明確繼電保護與這些設備間的責任界限與分工，相互配合協調;做好基礎數據的錄入，系統數據庫的建立以及對各設備進行聯合調試等等工作。對于繼電保護裝置的新安裝校驗，必須對裝置加入額定電壓，模擬系統可能發生的各種故障，做裝置的整組模擬、傳動試驗，確保裝置各條邏輯回路的正確性得到驗證。微機保護功能先進，但這并不就意味著微機裝置工作可靠性大、安全系數高。保證繼電保護及自動化裝置的背板、端予排、壓板、插頭的接線牢固，做好光纜、網絡線防外力破壞的措施。應做好工程關鍵質量點的控制，因為整個系統最終運行好壞將通過其反映。在變電站綜合自動化改造中，許多運行設備無法停電。但可利用技術手段，做好安全措施，采用模擬開關對新裝置進行校驗，完成不停電工作。積累施工經驗，制定典型的不停電作業規范和繼電保護安全措施，確保施工安全。

結語

本文分析涉及方面較多，對關鍵點進行解析，電能源是當下我國發展的關鍵，電力系統自動化是構建智能電網的核心。把自動化技術應用于繼電保護，可以增強電力系統繼電保護的效能。文章詳細分析電力系統自動化與繼電保護的關系，根據現有的技術手段，將自動化技術與繼電保護相結合，進一步提升繼電保護自動化水平，提高電力系統的穩定性。但電力系統繼電自動化保護是一個復雜的問題，分析還存在很多不足，有一定的局限性。電力系統繼電自動化保護是現在繼電工作非常重視的內容，有待在以后的研究工作中進一步深入探索。

參考文獻

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