淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

【摘要】繼電保護(hù)裝置是關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第三道防線，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入微機(jī)繼電保護(hù)發(fā)展時(shí)期。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；可靠性；未來(lái)趨勢(shì)

一、微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)特點(diǎn)

研究和實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較，微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下：

（一）改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能，動(dòng)作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性；其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)；其運(yùn)行正確率很高也已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。

（二）可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。

（三） 工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用，制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：裝置體積小，減少了盤(pán)位量；功耗低。

（四）可靠性容易提高。體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強(qiáng)，可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。

（五）使用靈活方便，人機(jī)界面越來(lái)越友好。其維護(hù)調(diào)試也更方便，從而縮短維修時(shí)間；同時(shí)依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。

（六）可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)保護(hù)裝置具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)保護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。

二、如何保證繼電保護(hù)的可靠性

繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證，任何電力設(shè)備都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。微機(jī)保護(hù)在全國(guó)電力系統(tǒng)的普及率已相當(dāng)高，其可靠性、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)不言而喻。就微機(jī)保護(hù)的特殊性而言，還有一些現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題值得我們注意，這就是要采用有針對(duì)性的技術(shù)措施把微機(jī)保護(hù)的誤動(dòng)作限制在最小范圍以內(nèi)。

（一）繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題。在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須注意：將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后。嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。

（二）定值區(qū)問(wèn)題。微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū)，這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化和代路情況下的定值更改問(wèn)題?，F(xiàn)在必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對(duì)繼電工作來(lái)說(shuō)是一大忌，必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)確保定值區(qū)的正確性。措施是，在修改完定值后，必須打印定值單及定值區(qū)號(hào)，注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱，并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號(hào)。

（三）一般性檢查。不論何種保護(hù)，一般性檢查都是非常重要的，但是在現(xiàn)場(chǎng)也是容易被忽略的項(xiàng)目，至少是沒(méi)有認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下幾個(gè)方面：清潔、連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中，也必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來(lái)落實(shí)。

（四）接地問(wèn)題。繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的，大致分以下2點(diǎn)說(shuō)明：（1）保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地，必須接在屏內(nèi)的銅排上，一般生產(chǎn)廠家已做得較好，只需認(rèn)真檢查。（2）電流、電壓回路的接地也存在可靠性問(wèn)題，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，這些都是嚴(yán)重影響設(shè)備安全和人身安全的因素。

（五）工作記錄和檢查習(xí)慣。工作記錄必須認(rèn)真、詳細(xì)，真實(shí)地反映工作的一些重要環(huán)節(jié)，這樣的工作記錄應(yīng)該說(shuō)是一份技術(shù)檔案，在日后的工作中是非常有用的。繼電保護(hù)工作記錄應(yīng)在規(guī)程限定的內(nèi)容以外，認(rèn)真記錄每一個(gè)工作細(xì)節(jié)、處理方法。

三、我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

電力企業(yè)是一個(gè)“三密企業(yè)（資產(chǎn)密集型、技術(shù)密集型、人才密集型）”，知識(shí)管理應(yīng)該成為電力行業(yè)發(fā)展的靈魂，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和通信一體化等向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢(shì)。

（一）計(jì)算機(jī)化。隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力。與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。尚需進(jìn)行具體深入的研究。

（二）網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類(lèi)生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（三）智能化。近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開(kāi)始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解?？梢灶A(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。

（四）保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)。也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。

（五）變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)、故障錄波、緊急控制裝置和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新。繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合已成為可能，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機(jī)保護(hù)裝置為核心，將變電所的控制、信號(hào)、測(cè)量、計(jì)費(fèi)等回路納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)將加速發(fā)展。未來(lái)的繼電保護(hù)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)和微處理器為核心技術(shù)，以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、通信、圖像顯示自動(dòng)控制理論為關(guān)鍵技術(shù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品正向數(shù)字化、多功能一體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化方向迅速發(fā)展，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

駱濤（1977-），男，湖北嘉魚(yú)人，助理工程師，從事通信、繼電保護(hù)、電氣專(zhuān)業(yè)檢修、發(fā)電廠檢修工作，供職于浙江浙能長(zhǎng)興發(fā)電有限公司。