電氣工程中電力綜合自動化系統與變電站繼電保護分析

武小平

[摘? ? 要]在電氣工程的建設發展中，電力綜合自動化系統由可靠集成環保的自動化設備構成。變電站作為電網的基礎部分，變電站繼電保護是對電力綜合自動化系統中發生的故障或異常情況進行檢測，并經選擇后可靠動作，保證電網安全運行。因此，主要對電氣工程中電力綜合自動化系統與變電站繼電保護進行研究分析，旨在通過對系統與保護技術進行詳細闡述，為以后類似的事件提供一定的參考。

[關鍵詞]電氣工程;電氣系統;綜合自動化;變電站;繼電保護

[中圖分類號]TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（21）04–0–02

Analysis of Electric Power Integrated Automation System and Substation Relay Protection in Electrical Engineering

Wu Xiao-ping

[Abstract]In the construction and development of electrical engineering， power integrated automation systems often need to be composed of reliable integrated environmental protection automation equipment. Similarly， as the basic part of the power grid， the substation relay protection is to detect faults or abnormal conditions in the integrated power automation system， and to act reliably after selection to ensure the safe operation of the power grid. Therefore， this article mainly studies and analyzes the power integrated automation system and substation relay protection in electrical engineering， and aims to provide a certain reference value for similar incidents in the future by elaborating the system and protection technology in detail.

[Keywords]electrical engineering;electrical system;integrated automation;substation;relay protection

在我國電網的建設發展中，電力系統的自動化建設日趨發展，進而使電力系統的重要環節——變電站繼電保護技術更加智能和先進。在電氣工程的電力系統建設中，通過繼電保護技術的運用，從而實現電力綜合自動化系統的建設，通過對電網實現全面監控，從而讓電氣設備能夠在電網的安全運行中發揮作用，實現電網系統的自動化、智能化運行，為社會經濟的發展提供保障。

1 電氣工程電力系統的綜合自動化發展

在電氣工程中，電力系統的自動化發展需要朝著數字化、標準化與集成化的方向發展。①數字化利用網絡技術發展成為支撐的系統工程，與以往的電氣工程相比較，擁有較多的計算特點，并且引進了過程層的觀念，使用信息的模式也產生了基礎改變，并且互聯網的信息交互也更為寬廣，更為智能化的一、二次設備的分界線更加模糊，一次設備和二次設備落實了最初的整合，這也極為適應技術的發展趨勢[1]。②集成化將計算機技術與集成電路使用到電力系統的繼電保護設備當中，從而有效提高電氣工程的自動化程度;使用集成電路讓測量、控制與保護設備變得更為聚積，可以幫助各種功能集成在獨立的模塊中存儲，不但讓信息傳播的通暢性獲得了保證，并且有效加強了計算機數據處理能力，還擴大了數據儲存的空間，極大地減少設備設計成本。③標準化不完善已成為制約電氣工程發展的一項關鍵因素。然而，在電力系統綜合自動化的發展下，電氣工程正朝著標準化方向前行。例如標準產品模型、標準的基礎功能、標準的通信協議、標準的外部接口，讓客戶自由選擇的需求得到了滿足，從而提升電氣工程的價值，保障了電網系統的經濟效益[2]。

2 變電站繼電保護價值分析

繼電保護作為變電站中重要部分，關系著變電站的安全與穩定。從電力系統上分析，一旦其中電力元件和電力設備本身發生了故障，直接影響著電力系統的安全運行，繼電保護就會發揮其相應的作用，發出警告信號，指導值班人員及時地采取措施[3]。

在當前電力系統，繼電保護維護、運行管理應遵守可靠性、快速性、靈敏度與選擇性四項主要指標。①可靠性是指在電力系統發生故障前，繼電保護的維護工作應及時發現異常情況，利用保護裝置的操作以及運行管理和維護，將故障的危害降到最小;②快速性則代表了在電力系統出現故障以前，應該利用繼電保護的檢查和維護來找出異常，并采用策略，規避因為時間延遲或動作緩慢而導致損害增加，并在第一時間有效地處理異常;③靈敏度是指在維修工作當中，要強化對各種設備運行故障的識別，確定各個故障的具體情況和出現的原因，根據故障的性質和表現精確控制故障的規模與嚴重度，采用有效的保護措施，減少損失;④選擇性是指系統發生故障時，繼電保護裝置只將故障元件切除，保證非故障元件的繼續運行，以保證電力系統能夠安全穩定

運行[4]。

3 電力綜合自動化系統與變電站繼電保護發展方向

3.1 完善保護體系

在電氣工程中，電力綜合自動化系統與變電站機電保護發展方向中，需要完善保護體系，通過建立科學合理的原則，指導和監督繼電保護的維護。維護工作應嚴格按照國家有關規定和標準開展狀態檢修工作;在狀態維護工作中，應按照確保設備安全運行的首要原則進行維護，強化對設備運作的管控監控和故障分析，根據設備運行狀情況與需要，對維護項目和間隔時間進行調整;強化狀態檢修的全過程控制，檢測低消耗、低成本、高可靠性、安全性，在不影響設備安全運作的情況下，依賴各種檢測技術開展預防性維修和檢查，保證能夠及時找出各種故障，確保設備安全，及時調整和更換設備，保證它在電力系統運作中具有安全性和可靠性;對以往檢修觀念進行轉變，協同目前電力行業開展進一步改革與創新，并使用預防、狀態、故障等相互融合的方法進行檢修，從而實現具有針對性和計劃性的標準檢修，規避對維修效果產生影響，提高繼電保護狀態維修工作的質量和效率[5]。

3.2 變電站繼電保護二次狀態評估

在電氣工程中，電力綜合自動化系統與變電站機電保護發展方向中，需要重視二次狀態評估。智能變電站繼電保護狀態評估中，對于繼電保護二次回路的評估，應主要針對其電流回路、電壓回路、絕緣狀態、環境監測、接地網等方面檢測，以此來確定健康狀態;對于繼電保護裝置的評估，應主要通過對其外觀、接線、插件、通電、絕緣狀態、開關等各方面進行檢測，以確定機電保護裝置的健康狀態。在實際的繼電保護裝置評估中，會結合評估內容，根據每一項評分，提前確定出狀態監測評分標準，然后進行評估，確定實際的評分數值[6]。其實際的評估項目如表1所示。

3.3 創新電力系統變電站繼電保護檢測技術

在電氣工程中，電力綜合自動化系統與變電站機電保護發展方向中，需要創新電力系統變電站繼電保護檢測技術。先進檢測技術為電力系統裝備檢修模式的實現提供基礎，例如在線監測技術在繼電保護中的利用，能夠利用在線監測技術對電力設備的運行狀態進行監測，通過實時監測，掌握設備運行狀態，發現缺陷，制定檢修加護。目前對于在線監測技術，我國已經具備相對比較成熟的技術手段，并且在多個行業中得到了廣泛的運用，比如醫療、制造等，該技術作為支撐，也為電力系統變電站機電保護狀態檢修模式的運用提供技術基礎[7]。

信息網絡技術為變電站繼電保護狀態檢修技術的創新運用提供了保障，實現了信息共享。管理人員可以第一時間發現故障隱患，并采取措施，才能確保電力系統的安全運行。狀態檢修是通過傳輸媒介，把現場檢測和后臺分析的數據傳輸到相關人員，讓這些工作人員實時掌握相關信息。同樣，實際的應用中必須要保證數據傳輸的及時性與精確性，不能出現任何誤差。

4 電力系統與變電站繼電保護的發展

在電氣工程電力綜合自動化系統與變電站繼電保護的發展下，需要建立繼電保護狀態評估數據庫。通過相關數據庫的建立，能夠保證在繼電保護狀態檢修中，有大量的數據支撐，有助于匯總各類評估數據，整合各方資料。建立數據庫，實現數據資料的智能化管理。利用這一數據庫，工作人員可以隨時查看各類信息資料，更加有利于檢修人員對信息的對比。這對設備狀態評價具有積極的作用，不僅節省了人力物力，同時也避免了人為疏漏。繼電保護信息子站可以將整個變電站的所有保護裝置的相關數據信息進行收集，實現對這些數據的統一管理。并通過子站傳輸到后臺機上，在日常巡檢時，也可以查看這些數據信息是否存在異常，在故障發生時，通過信息子站的信息，可以看到故障設備保護動作，還能查看保護對故障的反應。同樣電氣工程電力系統與變電站數據庫的發展，實現了監控繼電保護裝置的運行狀態，實現了檢測的實時性和自動化，也能夠實時監控分站繼電保護裝置與信息的通信，并對繼電保護站的通信狀態進行調度。確保各方之間的正常通信和數據的正常傳輸和傳輸，通過完全接收和保存繼電保護裝置產生的故障動作、報警、切換和記錄波形。在信息分站支持相應的調度系統調用，同時可以上傳分站系統配置信息到調度系統。可以多調度系統信息調用命令上傳變電站系統詳細信息;也可以根據調度命令訪問每個連接到分站系統的設備。對保護裝置信息和故障波形記錄信息進行智能處理，分類信息濾波。保護動作的所有信息都可以傳送到運行中的監控系統。以某電廠投入運行的變電站為例，對信息支持圖形化顯示臺站系統信息，提供樹型直觀的界面友好的人際管理。數據庫在電氣工程電力綜合自動化系統與變電站繼電保護發展中的運用，并不僅僅是制定出檢修計劃，更是在檢修過程中發現問題，解決問題，完善檢修計劃的一個過程，讓檢修更加地精確合理，確保電力系統的健康運行。

5 結束語

在電氣工程發展中，變電站繼電保護技術的合理運用，是實現電力系統綜合自動化發展的關鍵。同樣，在繼電保護中存在的問題，需要通過技術的創新與繼電保護狀態檢修體系的完善，從而實現變電站的智能化發展，為我國電網的建設提供保障。

參考文獻

[1] 楊曉昕.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].科技創新與應用，2021（11）：85-87.

[2] 周瀛，李勇，宋慶.智能變電站的繼電保護應用分析[J].電子技術，2021，50（2）：88-89.

[3] 包利達.電力系統自動化發展方向分析[J].上海節能，2020（3）：221-223.

[4] 田炳昆.變電所綜合自動化的調試方法探析[J].中國新技術新產品，2019（24）：3-4.

[5] 房瑞閣.淺談電氣工程中電力綜合自動化系統與變電站繼電保護[J].科技創新導報，2019，16（35）：45，48.

[6] 黃燕霞.探究電氣工程中電力綜合自動化系統與變電站繼電保護[J].民營科技，2015（5）：18.

[7] 張建中.新型泵站綜合自動化系統在景泰川電力提灌工程中的開發與應用[J].甘肅水利水電技術，2005（2）：151-152.