解析電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的自動(dòng)化策略

沈尖鋒

國(guó)網(wǎng)浙江省金華供電公司 浙江金華 321000

摘要：電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使用高效、無(wú)污染、使用方便、易于調(diào)控的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的變化，開(kāi)創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。隨著電力系統(tǒng)不斷的進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用越來(lái)越廣范。本文就目前電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和描述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；自動(dòng)化技術(shù)

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

電力自動(dòng)化系統(tǒng)基于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊、自動(dòng)化控制、微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)以及可靠產(chǎn)品，為用戶提供現(xiàn)代化的設(shè)備監(jiān)視控制管理和遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠供應(yīng)以及最優(yōu)化的電力負(fù)荷管理靈活多樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其發(fā)展很大的程度上受到繼電保護(hù)裝置的制約的，繼電保護(hù)自動(dòng)化就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生一些故障或者一些異常的情況的時(shí)候自動(dòng)進(jìn)行檢查，對(duì)于電力系統(tǒng)中的一些設(shè)備和電路在一定的范圍之內(nèi)不斷的監(jiān)測(cè)有無(wú)異常情況的發(fā)生，如果有則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)還要能夠自動(dòng)跳閘或者發(fā)出一些信號(hào)，從而在第一時(shí)間內(nèi)將產(chǎn)生的故障進(jìn)行隔離。

在繼電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置主要是以微處理器為基礎(chǔ)的，通常是采用一些數(shù)字的處理方法對(duì)于不同的模塊化軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種不同的功能，而且這種集成電路的器件在實(shí)際中得到了非常廣泛的應(yīng)用，所以，這種繼電保護(hù)裝置也在很大程度上有了一定的發(fā)展，并且應(yīng)用的范圍逐漸的擴(kuò)大，使用的功能也是逐漸的強(qiáng)大起來(lái)，尤其是在保護(hù)的功能上，同時(shí)還可以用微處理器去處理比較強(qiáng)大的數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了以前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的多種保護(hù)功能。

隨著對(duì)于繼電保護(hù)裝置的逐漸發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)于繼電保護(hù)裝置也有了比較嚴(yán)格的要求，電力系統(tǒng)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的主要要求有四點(diǎn)，分別是：快速性、可靠性、靈敏性以及選擇性。

繼電保護(hù)的技術(shù)方向主要有三點(diǎn)分別是：要有比較良好的人機(jī)界面，并且要有比較高的可信賴性同時(shí)還要有非常方便的接線方式。

對(duì)于保護(hù)狀態(tài)：這個(gè)菜單的設(shè)置主要的作用就是現(xiàn)實(shí)保護(hù)裝置的電流和電壓以便能夠及時(shí)的采樣值和開(kāi)入量狀態(tài)，因?yàn)檫@個(gè)菜單的設(shè)置它可以很全面的反映出這項(xiàng)保護(hù)鎖能夠運(yùn)行的環(huán)境，因此就給現(xiàn)場(chǎng)的工作人員進(jìn)行維護(hù)和調(diào)試在一定程度上提供了很大的方便性。對(duì)于開(kāi)入狀態(tài)如果投入或者接受到了一些動(dòng)作信號(hào)的話則用“1”來(lái)表示，如果沒(méi)有投入或者是沒(méi)有接受到動(dòng)作信號(hào)的話則用“0”來(lái)表示，

對(duì)于交流和直流的回路進(jìn)行校驗(yàn)：校驗(yàn)的方法就是在保護(hù)屏上加入耳釘?shù)碾妷旱碾娏?，如果在顯示屏上顯示出來(lái)的采樣的值和實(shí)際的加入的值相差小于5%的話，則進(jìn)行輸入接點(diǎn)的檢查，如果進(jìn)入到了保護(hù)狀態(tài)或者是開(kāi)入狀態(tài)的子菜單中，并且在保護(hù)屏上要分別對(duì)各個(gè)接點(diǎn)進(jìn)行模擬和導(dǎo)通，此時(shí)，在顯示屏上的開(kāi)入量的狀態(tài)就會(huì)有相應(yīng)的改變。

有良好的二次施工的環(huán)境，繼電保護(hù)的特點(diǎn)取消了原來(lái)的背板式的配線方式，而采用的插件沒(méi)有外部的連線，而且其電纜的排列是比較整齊的，比較能夠適應(yīng)現(xiàn)在的業(yè)主進(jìn)行投資之后最大化的收益要求。

二、繼電保護(hù)的自動(dòng)化裝置的基本要求

繼電保護(hù)裝置的基本要求主要有四點(diǎn)：分別是選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性。

對(duì)于選擇性：就是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)一些異常情況或者故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)的做出出現(xiàn)故障的真正的位置，而不是選擇性的切除故障出現(xiàn)的部分，這樣才能夠保障供電系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。

對(duì)于靈敏性：是指繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)準(zhǔn)確的區(qū)別裝置的保護(hù)范圍，當(dāng)在保護(hù)范圍以外的部分發(fā)生故障的時(shí)候，不用做出反應(yīng)，當(dāng)在保護(hù)范圍以內(nèi)發(fā)生故障的時(shí)候，會(huì)及時(shí)準(zhǔn)確的做出動(dòng)作從而保證電力系統(tǒng)的安全性。

速動(dòng)性是指系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠在最快的時(shí)間做出反應(yīng)限制故障的涉及范圍，保證系統(tǒng)除故障部分其他部分仍能繼續(xù)正常運(yùn)行，不會(huì)受到故障的影響。

可靠性是指繼電保護(hù)裝置是可靠的，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候能夠準(zhǔn)確的做出一些動(dòng)作，這是繼電保護(hù)裝置最為重要的一個(gè)性質(zhì)。

三、繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的應(yīng)用

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)非常的廣泛，主要的應(yīng)用范圍主要是供電系統(tǒng)和變電站等等，這種自動(dòng)化裝置大多數(shù)用在保護(hù)高壓供電系統(tǒng)線路和主要的電容器的保護(hù)上。對(duì)于變電站而言其繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用主要包括以下幾點(diǎn)：一、對(duì)于線路的保護(hù)，一般都是采用二段式或三段式的電流保護(hù)，一段是包括電流速斷保護(hù)，一段是限時(shí)電流速斷保護(hù)，還有一點(diǎn)為電流保護(hù)。二、母聯(lián)保護(hù)，這中需要裝設(shè)過(guò)流保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)兩個(gè)部分。三、電容器保護(hù)，這部分主要包括過(guò)流保護(hù)以及過(guò)壓保護(hù)和失壓保護(hù)。目前自動(dòng)化保護(hù)裝置的發(fā)展還沒(méi)有處在一個(gè)非常成熟的階段，不論是從技術(shù)水平上講還是從功能上分析，自動(dòng)化裝置現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用范圍界定也不確定，但是其目的都是一樣的，都是為了保證電力系統(tǒng)能夠在一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境下運(yùn)行。

繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置保持了一定的優(yōu)越性，比如：具有現(xiàn)在國(guó)際上的比較良好的人機(jī)接口，同時(shí)還能進(jìn)行漢字顯示，同時(shí)還具有中文報(bào)告打印的功能，并且后臺(tái)的通訊方式是非常的靈活的，可以選用光纖或者是雙絞線的通訊接口形式或者是采用以太網(wǎng)的形式，同時(shí)現(xiàn)在的繼電保護(hù)裝置還支持一些電力行業(yè)的通訊方面的規(guī)約，并且具有大量的PC機(jī)的輔助軟件，這種軟件使得裝置更加的方面靈活并且易于應(yīng)用。并且，現(xiàn)在系統(tǒng)的整體方面的電磁的兼容性已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，而且還通過(guò)了國(guó)際上的最為嚴(yán)格的等級(jí)測(cè)試。

現(xiàn)在的電力系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置實(shí)現(xiàn)了智能化一次設(shè)備，現(xiàn)在的光纖電纜已經(jīng)取代了原來(lái)的電磁電纜，并且在高電壓變電站之中有了非常廣泛的應(yīng)用，目前的電力系統(tǒng)方面正在面臨著變電站變壓器二次電纜的施工方面的工藝比較復(fù)雜，而且工作量是比較大的。最需要解決的問(wèn)題就是變壓器能夠得到保護(hù)和使測(cè)量回路能夠得到一次設(shè)備技術(shù)的應(yīng)用和二次電纜的改造問(wèn)題，電子式的TA最大的特點(diǎn)就是能夠使得輸出的信號(hào)是數(shù)字化的，并且信號(hào)能夠通過(guò)光纜進(jìn)行傳輸，這樣不僅可以給變電站在進(jìn)行電纜的購(gòu)置的時(shí)候節(jié)省一部分不小的開(kāi)支，而且還可以很大程度的縮小電纜溝所占的巨大的占地面積。

還有現(xiàn)在比較新穎的一種自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是由許多的比較簡(jiǎn)單的處理單元通過(guò)某種方式進(jìn)行連接而形成的計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)就是，這種系統(tǒng)主要是通過(guò)它的狀態(tài)對(duì)于外部信息的輸入進(jìn)行動(dòng)態(tài)的相應(yīng)進(jìn)而處理一些信息，它是在高頻信號(hào)的位置的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的觀測(cè)方法，這樣就會(huì)使站內(nèi)的一些電氣設(shè)備都在監(jiān)控下進(jìn)行，每個(gè)高壓設(shè)備幾乎都有數(shù)模裝置，通過(guò)這個(gè)裝置把信息的信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻的信號(hào)，并且通過(guò)對(duì)于高頻的電流產(chǎn)生極值的時(shí)候進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣就可以比較簡(jiǎn)單迅速的就知道站內(nèi)系統(tǒng)的初始的位置，當(dāng)發(fā)生一些異常情況或者是故障的時(shí)候，就可以通過(guò)一些信號(hào)的處理把故障信息分離出去。

四、總結(jié)

本文主要介紹了電力機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的基本要求及其具體的應(yīng)用情況，對(duì)今后的發(fā)展趨勢(shì)也進(jìn)行了大致的分析，目前隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，已經(jīng)對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置提出了更新的要求，所以隨著電子和通信技術(shù)的不斷注入，電力繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置也會(huì)不斷的、更快更好的發(fā)展。

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