電氣系統(tǒng)中的自動化繼電保護(hù)技術(shù)

黃垚堯

摘 ?要：電力供應(yīng)質(zhì)量以繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)的自動化程度評價，標(biāo)志著我國現(xiàn)代化電力已經(jīng)取得明顯進(jìn)展，而電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的輸送主要依托于繼電保護(hù)設(shè)備的支持。在檢測和監(jiān)督電力系統(tǒng)運行狀態(tài)方面，繼電保護(hù)發(fā)揮著不可取代的作用，明顯促使我國電力系統(tǒng)朝著自動化、智能化方向發(fā)展。從結(jié)構(gòu)角度而言，相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，自動化電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，一些多余結(jié)構(gòu)逐漸刪除，電力系統(tǒng)在自動化技術(shù)的支持下，管理更加便捷，且管理難度也有一定程度的下降，這為提高電力資源管理水平和效率提供了保障。但即便如此，也無法充分發(fā)揮出自動化電力系統(tǒng)的既有價值。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng);自動化;繼電保護(hù);技術(shù)

引言

電力系統(tǒng)在實際運行中會存在很多干擾，要想提高其穩(wěn)定性和高效性，就要有效協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)自動化和繼電保護(hù)的關(guān)系，促使電力系統(tǒng)能夠朝著智能化方向發(fā)展。在此期間，我們需要針對電力系統(tǒng)運行存在的問題進(jìn)行及時的完善，以便電力企業(yè)能夠獲得可持續(xù)發(fā)展以及為社會各界提供安全性、智能性電力支持。本文結(jié)合電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動化的關(guān)聯(lián)性展開探討，主要分析了自動化繼電保護(hù)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，希望在電力企業(yè)發(fā)展的過程中能夠提供相關(guān)借鑒。

1.電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護(hù)的關(guān)系概述

1.1繼電保護(hù)的重要作用

現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展中，電能已經(jīng)成為現(xiàn)代社會建設(shè)不可缺少的能源之一，意味著電力系統(tǒng)唯有安全穩(wěn)定運行，才能保證電力資源供應(yīng)滿足社會建設(shè)發(fā)展需求。因此，電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，對于推動社會發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。但是電力系統(tǒng)運行期間，因一些主客觀因素的影響，存在一些故障問題，影響電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行[1]。若電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)突發(fā)性故障，且沒有及時采取措施消除故障，會使得故障影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法正常運行，電力資源供應(yīng)因此出現(xiàn)問題，無法滿足社會建設(shè)需求。

1.2繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)自動化改造升級的基本要求

繼電保護(hù)設(shè)備唯有滿足三點要求，才能促進(jìn)電力系統(tǒng)及其自動化改造升級。繼電保護(hù)具備較高的安全水平。電力系統(tǒng)運行目的在于滿足社會建設(shè)對電力能源的需求，而用電質(zhì)量的提高則是滿足用戶用電需求的重要保障。因此，電力系統(tǒng)及其自動化水平的提高，需重視安全性的提高，意味著電力系統(tǒng)及其自動化升級中需重視繼電保護(hù)設(shè)備的使用，還需要密切關(guān)注繼電保護(hù)設(shè)備是否滿足了電力系統(tǒng)及其自動化安全需求。在電力系統(tǒng)建設(shè)中，需依據(jù)實際情況不斷優(yōu)化系統(tǒng)。而繼電保護(hù)設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，在提高電力系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用。基于這一認(rèn)識，繼電保護(hù)設(shè)備唯有在電力系統(tǒng)可控范圍內(nèi)，且具備較高的靈敏性，才能在電力系統(tǒng)故障監(jiān)測中，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障問題，從而及時解決電力系統(tǒng)故障問題，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。繼電保護(hù)具備一定的選擇性。電力系統(tǒng)運行中，受制于多種影響因素，電力系統(tǒng)會出現(xiàn)一些故障問題，從而使得電力系統(tǒng)無法正常運行。在此情況下，繼電保護(hù)設(shè)備需具備一定的選擇性，才能依據(jù)電力系統(tǒng)故障具體情況，選擇性切斷故障線路，以此防止故障影響范圍擴(kuò)大，起到繼電保護(hù)設(shè)備保護(hù)電力系統(tǒng)的作用。

1.3電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展受繼電保護(hù)重要影響

電力系統(tǒng)及其自動化水平的提高，目的在于滿足用戶用電個性化需求。因此，電力系統(tǒng)設(shè)計時，電能控制具備十分重要的作用。但是在電力系統(tǒng)運行過程中，要想實現(xiàn)電力系統(tǒng)的科學(xué)、有效控制，則需重視電力系統(tǒng)信息控制作用的發(fā)揮，通過信息控制手段，結(jié)合用戶個性化用電需求，動態(tài)調(diào)整電能，以此保證電能功能滿足人民群眾個性化用電需求。而繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，即可將其應(yīng)用在電力調(diào)度、通信等環(huán)節(jié)中，能夠在繼電保護(hù)設(shè)備的支持下，一方面可以保證電能得到合理的調(diào)控;另一方面可以讓電能調(diào)度操作更具保障性。可見，電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展備受繼電保護(hù)的影響。

2.電氣系統(tǒng)中的自動化繼電保護(hù)技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

由于電力系統(tǒng)和大眾的生活質(zhì)量密切相關(guān)，因此無論是電力系統(tǒng)的自動化程度還是繼電保護(hù)水平，都需要得到真正的提高。在此形勢下，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐漸引起廣泛的關(guān)注，該技術(shù)主要包括灰色分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及周期性關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法等，能夠促使電力自動化程度得到明顯的提升，同時也能夠為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)水平的提高提供有力的技術(shù)支持。如引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)后，為電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)決策以及數(shù)據(jù)分析等提供了有力的支持，同時也順利解決了電力調(diào)度關(guān)聯(lián)性差以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合不統(tǒng)一等問題;而灰色分析法對于電力領(lǐng)域的電力銷售情況起到良好的服務(wù)作用，同時還能夠預(yù)測用戶的用電情況以及為處理電力系統(tǒng)的不完整數(shù)據(jù)提供了有力的支持;周期性關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法對于電力系統(tǒng)存在的隱患以及不足之處能夠進(jìn)行有效的解決，蟻群算法是周期性關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的典型代表，在分類檢索和路徑檢索的支持下，無論是提高電力系統(tǒng)自動化程度，還是提高繼電保護(hù)水平，都獲得了強(qiáng)有力的支持[2]。

2.2繼電保護(hù)需與電力系統(tǒng)自動化相結(jié)合

由于電力系統(tǒng)運行受到很多干擾，致使電氣設(shè)備和輸配電線路增加了產(chǎn)生故障的概率，這時就體現(xiàn)出繼電保護(hù)的重要性。但是繼電保護(hù)的作用要想真正發(fā)揮出來，就需要和自動化技術(shù)相結(jié)合，以便功能和性能都可以得到強(qiáng)化，只有這樣才能更好地處理電力系統(tǒng)在運行中產(chǎn)生的各種故障，才能夠使電力系統(tǒng)更加安全可靠的運行。因此，繼電保護(hù)效應(yīng)要得到最大化的發(fā)揮，則需要和電力系統(tǒng)自動化相契合。如①變壓器后備保護(hù)。在變壓器后備保護(hù)方面可以運用分布式保護(hù)，以便在繼電保護(hù)中體現(xiàn)出就地控制、就地測量以及電壓等級和直接采樣等，如果能將控制測量智能單元安裝在GIS匯控柜中，并且在智能保護(hù)設(shè)備中進(jìn)行應(yīng)用，就可以有效提高繼電保護(hù)的有效性。②變壓器差動保護(hù)。在Goose網(wǎng)絡(luò)的作用下，能夠使失靈、變壓器保護(hù)跳母聯(lián)等故障信息傳輸，同時對兩側(cè)子單元發(fā)送數(shù)據(jù)引起關(guān)注，失靈保護(hù)跳閘接收、傳輸命令便就此實現(xiàn)。③備用電源自投。助多模光纖通道、IEC61850-9-2采樣值傳輸協(xié)議，可以在110kV智能變電站繼電保護(hù)的備用電源自投實現(xiàn)，上述兩種模式只在實現(xiàn)層面上存在差異。

2.3廣域繼電保護(hù)

傳統(tǒng)繼電保護(hù)作用范圍較小，為了讓繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)自動化中更好的發(fā)揮作用，可以開展廣域繼電保護(hù)。廣域繼電保護(hù)和傳統(tǒng)繼電保護(hù)在認(rèn)知方面存在差別，廣域繼電保護(hù)的核心在于能夠提升系統(tǒng)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，還能使系統(tǒng)設(shè)備的信息得到充分的利用。如廣域繼電保護(hù)能夠防止潮流在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移，在此基礎(chǔ)上便能提高對電力系統(tǒng)自動化的服務(wù)力度。廣域繼電保護(hù)可以分為集中式和分布式兩種結(jié)構(gòu)，分布式廣域繼電保護(hù)核心是各個終端設(shè)備IED，每個IED在獨立工作狀態(tài)中所進(jìn)行的信息科學(xué)交流，對于繼電保護(hù)的有效性有明顯的提升作用;集中式廣域繼電保護(hù)對控制中心設(shè)備有了更高的要求，其通信系統(tǒng)的實時性和可靠性以及準(zhǔn)確性也有了更高的要求。

3.結(jié)束語

為了有效提高繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的作用，在實踐運用中需辯證認(rèn)識電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護(hù)之間的關(guān)系，有效提高繼電保護(hù)自動化水平，為實現(xiàn)電力系統(tǒng)及其自動化、智能化發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。鑒于此，本文通過分析電力系統(tǒng)及其自動化特點和繼電保護(hù)之間的關(guān)系，可以為充分發(fā)揮繼電保護(hù)的作用，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行提供一些具有參考價值的建議。

參考文獻(xiàn)

[1]陳穎，張福洪.電子通信類本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].高等理科教育，2011（04）：100-102.

[2]熊繼平.通信工程專業(yè)技能達(dá)標(biāo)考核體系建設(shè)探討[J].大學(xué)教育，2014（05）：36-37.