電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的瑕疵及完善

陳新?！∨Ｖ尽⊥貔i飛

摘要：現(xiàn)階段，數(shù)字變電站內(nèi)光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術(shù)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，但是科技在發(fā)展過程中應(yīng)該使其轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中，不可回避的一個(gè)問題就是繼電保護(hù)問題，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了自動(dòng)化、智能化的水平，但是在變電站中的幾點(diǎn)保護(hù)還存在一定的瑕疵。文章從變電站的繼電保護(hù)基本問題出發(fā)，排除大型發(fā)電廠的繼電保護(hù)，研究其先進(jìn)性，并對(duì)其中的不足提出一定的建設(shè)性建議。

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；基本原理；瑕疵；完善

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）30-0103-02

在變電站的電力供應(yīng)過程中，電力系統(tǒng)的檢修和維護(hù)尤為重要，同時(shí)也是為電力系統(tǒng)提供持之以恒供電能力的一個(gè)重要渠道，在檢修和維護(hù)中，繼電保護(hù)則為重中之重，所謂的繼電保護(hù)就是指在研究電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者電力運(yùn)行出現(xiàn)問題的情況下，在發(fā)展的過程中主要用有觸電接觸點(diǎn)的繼電器來檢修和保護(hù)電力系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等基本元件，使這些電路設(shè)備免受損害的一種具有針對(duì)性強(qiáng)的電力保護(hù)措施，在這種保護(hù)的基本原理中，用電力設(shè)備中最小的代價(jià)維護(hù)、檢修其中的最大量的元件，達(dá)到檢修成本最小的目的，同時(shí)也是對(duì)高科技元素的一種有效利用。這與我們通常所說的電力保護(hù)有所不同，它的基本任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，利用最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)最大區(qū)域內(nèi)的電力保護(hù)，其自動(dòng)將故障設(shè)備從整個(gè)電力系統(tǒng)中切斷或者由智能設(shè)備發(fā)出通報(bào)，使得維修人員迅速發(fā)現(xiàn)故障根源，減輕電路故障引起的危險(xiǎn)。

1 變電站繼電保護(hù)作用與基本組成

2 變電站繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及問題

首先，人工智能手段的引入。人工智能體系引入繼電保護(hù)過程中是對(duì)變電站系統(tǒng)管理的一大進(jìn)步。如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN等被廣泛地應(yīng)用于非線性問題障礙的排除上，我們知道，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)是一種較為典型的離散控制方式，它分布于電路系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)于電路的正?；蛘吖收蠣顟B(tài)都能進(jìn)行常態(tài)評(píng)估，這也是進(jìn)行保護(hù)的關(guān)鍵步驟。由于AI的邏輯能力以及邏輯思維的存在，AI已經(jīng)成為在線評(píng)估的重要工具，在現(xiàn)實(shí)的電力系統(tǒng)的應(yīng)用中也表現(xiàn)得越發(fā)頻繁。與此同時(shí)，變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)以及自動(dòng)重合閘保護(hù)等領(lǐng)域也對(duì)此進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。但是在繼電保護(hù)的電力應(yīng)用中，人工智能手段的引入無疑也存在可靠與否等方面的考驗(yàn)或者說存在該方面的弊端，不得不引起電力研究領(lǐng)域的重視。

其次，繼電保護(hù)系統(tǒng)與高科技領(lǐng)域緊密結(jié)合。在電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)化的電力保護(hù)技術(shù)也已經(jīng)成為主導(dǎo)，也就是說在進(jìn)行電力保護(hù)的過程中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，把現(xiàn)有的高科技手段應(yīng)用于電力測(cè)量、控制、保護(hù)以及通信一體化的數(shù)據(jù)傳輸方面，這都對(duì)電力保護(hù)起到了翻天覆地的變化。如數(shù)字變電站內(nèi)光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術(shù)的應(yīng)用，在變電站內(nèi)的繼電保護(hù)方面應(yīng)用高科技手段，大大減少了電路運(yùn)行的危險(xiǎn)性，使得各個(gè)需要保護(hù)的單元與重合閘裝置在分析和處理數(shù)據(jù)上相互協(xié)調(diào)，達(dá)到匹配，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化管理，這雖然實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)繼電保護(hù)的基本目的，但是這種技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域還處于初始階段，很多關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，不能成為主流，對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引入成為繼電保護(hù)的一大問題。

最后，微機(jī)系統(tǒng)在繼電保護(hù)中被大量使用。微機(jī)已經(jīng)在20世紀(jì)開始大規(guī)模應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在變電站內(nèi)的繼電保護(hù)方面也應(yīng)用頻繁。微機(jī)進(jìn)行保護(hù)主要的優(yōu)點(diǎn)在于先進(jìn)的計(jì)算能力和邏輯處理能力，能夠提高繼電保護(hù)的性能，近些年來，為了強(qiáng)化這種穩(wěn)定性和敏銳性，必然就出現(xiàn)了對(duì)微機(jī)保護(hù)的改進(jìn)措施，但是隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)內(nèi)引入微機(jī)保護(hù)的效率應(yīng)該引起重視，如果滯后于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)就無實(shí)效性可言。

3 完善變電站內(nèi)繼電保護(hù)的基本思路

變電站內(nèi)的小功率機(jī)器的繼電保護(hù)在現(xiàn)階段已經(jīng)引起了足夠的重視，如何實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的長(zhǎng)效性、科學(xué)性，是一個(gè)亟需解決的課題，隨著多年來的電力維修和保護(hù)的實(shí)踐，總結(jié)出如下幾點(diǎn)繼電保護(hù)的基本思路：

首先，完善繼電保護(hù)的可靠性與速度性。這種可靠主要體現(xiàn)在保護(hù)裝置的可靠性方面，也就是說在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)裝置能夠及時(shí)有效地反映出電力所出現(xiàn)的具體問題，速度既體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)故障方面，還體現(xiàn)在維修速度方面，不能夠出現(xiàn)誤差，同時(shí)不能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)作有較大的影響。電力系統(tǒng)是一個(gè)多元素構(gòu)成的有機(jī)整體，機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，并且在適用上各個(gè)元件所體現(xiàn)的價(jià)值壽命是不同的，因此可靠性顯得尤為重要，要對(duì)各種設(shè)備的基本功能進(jìn)行完善修整，實(shí)現(xiàn)操作無誤差。

其次，繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性與靈敏性。在變電站的繼電保護(hù)中，選擇性是指在發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)有選擇地將元件與故障系統(tǒng)隔離分開，使之不受到更大的損害，不受損害的部分仍然能夠繼續(xù)工作，這個(gè)過程既要求選擇性，同時(shí)也要求靈敏性，需要對(duì)受到損害的元件與未受損害的元件進(jìn)行區(qū)分，并使之與系統(tǒng)有效隔離，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完整性運(yùn)轉(zhuǎn)，避免不必要的損失，快速保護(hù)動(dòng)作時(shí)間在0.06～2.12s之間，最快可達(dá)0.01～0.04s。

最后，實(shí)現(xiàn)科技貫穿于整個(gè)繼電保護(hù)過程。以上文中我們了解到，繼電保護(hù)需要在高科技支撐下進(jìn)行運(yùn)作，也只有這樣的運(yùn)作能夠?qū)ψ冸娬倦娏ο到y(tǒng)的維護(hù)有一定的作用，對(duì)于吸收繼電保護(hù)的先進(jìn)科技是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的有效途徑，也是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的巨大支撐。

4 結(jié)語

變電站的繼電保護(hù)是電力傳輸系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其工作的穩(wěn)定性，需要我們對(duì)變電站安全運(yùn)行以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)行全面掌握，對(duì)繼電保護(hù)的上述研究只是其中的一個(gè)弱小方面，加強(qiáng)變電站的繼電保護(hù)需要對(duì)整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)以及電力科技的發(fā)展有較為熟悉的掌握，使得繼電保護(hù)能夠成為變電站電力系統(tǒng)維護(hù)的一個(gè)重要舉措，同時(shí)也是我們電力行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要使命。

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作者簡(jiǎn)介：陳新海（1979-），男，新疆人，新疆送變電工程公司工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)高壓試驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：文 森）