電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)分析

摘要：文章介紹了繼電保護(hù)技術(shù)的組成、工作原理、特征、作用、應(yīng)用等內(nèi)容，分析了應(yīng)用中存在的不足，并就改進(jìn)和完善這些不足提出了相應(yīng)的完善對(duì)策。隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、計(jì)算機(jī)化、一體化發(fā)展趨勢(shì)，今后應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)研究和攻關(guān)力度，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)得到更好應(yīng)用，滿足人們的用電需求。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；繼電保護(hù)技術(shù)；技術(shù)創(chuàng)新；故障排除 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM771 文章編號(hào)：1009-2374（2015）03-0124-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0251

1 概述

為滿足人們用電需要，在實(shí)際工作中應(yīng)該采取相應(yīng)的技術(shù)措施，確保供電穩(wěn)定。如果技術(shù)措施不當(dāng)，電力系統(tǒng)運(yùn)行中一旦發(fā)生故障，往往會(huì)破壞電力系統(tǒng)正常運(yùn)行秩序，甚至危害供電穩(wěn)定、人身安全、電氣設(shè)備正常作用的發(fā)揮。因此，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，采取有效措施排除故障是十分必要的。實(shí)際應(yīng)用表明，繼電保護(hù)技術(shù)滿足故障排除需要，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中安裝，能夠取得良好的使用效果，今后應(yīng)該重視該項(xiàng)技術(shù)措施的應(yīng)用。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)概述

2.1 組成及工作原理

盡管繼電保護(hù)具有多種不同類型，但是其組成基本一致，主要包括測(cè)量、邏輯、執(zhí)行模塊。不同模塊相互聯(lián)系，統(tǒng)一于繼電保護(hù)裝置當(dāng)中，促進(jìn)系統(tǒng)作用有效發(fā)揮，確保電力供應(yīng)順利進(jìn)行。

2.2 特征

繼電保護(hù)技術(shù)具有自身顯著特征，滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行需要，在實(shí)際應(yīng)用中也具有良好效果，例如發(fā)展迅速、質(zhì)量好、效果佳、應(yīng)用廣。目前我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，得到人們認(rèn)可。在高壓電力系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，產(chǎn)品也得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮重要作用。另外，繼電保護(hù)的技術(shù)新、后勁足，功能越來越完善，數(shù)字更加準(zhǔn)確，

更能滿足實(shí)際工作需要，有著廣闊的前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.3 作用

在實(shí)際運(yùn)行中，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。當(dāng)出現(xiàn)供電故障，線路不能正常運(yùn)行和工作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電流增加，電壓下降情況發(fā)生，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，與設(shè)計(jì)值存在不相符合的情況。而繼電保護(hù)裝置能夠自動(dòng)切斷線路，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)的有效保護(hù)，確保供電穩(wěn)定進(jìn)行。另外電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)技術(shù)能監(jiān)視電路設(shè)備，及時(shí)反饋相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為工作人員了解電網(wǎng)運(yùn)行提供參數(shù)，并采取相應(yīng)的改進(jìn)和完善對(duì)策，使得整個(gè)電路更加穩(wěn)定地運(yùn)行。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 線路保護(hù)

通常在高壓供電系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，同時(shí)在供電系統(tǒng)高壓線路等也得到較為廣泛的應(yīng)用，對(duì)線路有效運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。線路保護(hù)過程中，常常采用二段或三段式的電流保護(hù)，一段為速斷電流保護(hù)，二段為速斷電流顯示保護(hù)，三段為過電流保護(hù)，以確保線路正常運(yùn)行。

3.2 母聯(lián)保護(hù)

母聯(lián)保護(hù)也是其中一項(xiàng)十分重要的工作，通過繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效預(yù)防，保障電力系統(tǒng)自動(dòng)化正常運(yùn)行和工作。

3.3 主變?cè)O(shè)備保護(hù)

主要的保護(hù)內(nèi)容是主保護(hù)與后備保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效預(yù)防，確保線路正常運(yùn)行和工作。

3.4 電容設(shè)備保護(hù)

在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行中，主要保護(hù)內(nèi)容包括電壓零序保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、失電壓保護(hù)，從而有效保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，促進(jìn)線路正常作用發(fā)揮。隨著繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展，在微機(jī)保護(hù)設(shè)備中，繼電保護(hù)技術(shù)也逐漸得到應(yīng)用，并日益發(fā)揮著重要作用。

4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)存在的不足

4.1 思想重視不夠

在電力系統(tǒng)日常運(yùn)行中，一些單位對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的思想重視程度不夠，缺乏完善的管理制度，相關(guān)內(nèi)容記錄不完善，記錄方式不規(guī)范，難以全面把握電力系統(tǒng)運(yùn)行基本情況。一些單位對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)甚至不做記錄，影響其作用有效發(fā)揮，對(duì)有效保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行也帶來不利影響。

4.2 分析研究較少

盡管一些單位對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的管理、故障等做了相應(yīng)的記錄，但是只記錄故障情況和處理措施，未能對(duì)每次故障的發(fā)生原因、具體表現(xiàn)等內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)和分析，缺乏完善的資料體系，沒有總結(jié)共性問題，也沒有提出有效的改進(jìn)措施，難以為以后電力系統(tǒng)運(yùn)行管理提供

參考。

4.3 應(yīng)用效果較差

由于研究和分析不夠，嚴(yán)重影響繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。一些單位在故障發(fā)生時(shí)能夠較快地處理。但一些單位可能經(jīng)過多次處理仍然沒有解決故障，浪費(fèi)大量時(shí)間、材料、人力，對(duì)設(shè)備和電力系統(tǒng)運(yùn)行也產(chǎn)生不利影響，制約繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果提升。

5 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的完善對(duì)策

5.1 提高思想認(rèn)識(shí)，重視技術(shù)應(yīng)用

在電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，為確保系統(tǒng)有效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的預(yù)防，首先要轉(zhuǎn)變思想觀念，提高思想認(rèn)識(shí)，在具體工作中注重對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。加強(qiáng)管理故障，做好繼電保護(hù)運(yùn)行的相關(guān)記錄，并且記錄應(yīng)該詳細(xì)和具體，避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，確保符合相關(guān)規(guī)范要求。以促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)得到更好運(yùn)用，有效保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

5.2 加強(qiáng)科學(xué)研究，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新

在日常工作中，為確保繼電保護(hù)技術(shù)得到更好運(yùn)用，必須加強(qiáng)科學(xué)研究，加大在這方面的投入，讓科研人員更好從事相關(guān)的研究，增大技術(shù)攻關(guān)力度，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)得到有效運(yùn)用。對(duì)相關(guān)記錄應(yīng)該有全面的認(rèn)識(shí)，總結(jié)和分析存在的不足，制定相關(guān)制度措施，使其形成有效的制度。為以后開展記錄提供指導(dǎo)，推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)得到有效應(yīng)用，從而在運(yùn)行中更好發(fā)揮作用。

5.3 注重推廣應(yīng)用，提高應(yīng)用效果

通過提高思想認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)技術(shù)研究和攻關(guān)力度，對(duì)出現(xiàn)的故障及時(shí)排除和處理，避免因故障發(fā)生而對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來不利影響。要注重新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，新技術(shù)不僅性能良好，而且運(yùn)行效果佳，施工簡(jiǎn)單方便，對(duì)確保整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化正常運(yùn)行都具有積極作用。應(yīng)用單位也要提高本單位的技術(shù)裝備水平，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能夠?qū)收霞皶r(shí)進(jìn)行處理，從而有效保障設(shè)備和電網(wǎng)的穩(wěn)固與可靠，提高繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果。

5.4 采用技術(shù)保護(hù)措施，促進(jìn)系統(tǒng)良好運(yùn)行

除了采取上述完善對(duì)策之外，為確保繼電保護(hù)技術(shù)更好運(yùn)用，還應(yīng)該綜合采取有效的技術(shù)措施。主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、新型互感器技術(shù)、微機(jī)保護(hù)技術(shù)、繼電保護(hù)自適應(yīng)控制技術(shù)等。這些技術(shù)各有自己的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化需要，在系統(tǒng)運(yùn)行中要重視應(yīng)用，促進(jìn)系統(tǒng)處于良好運(yùn)行狀態(tài)，為整個(gè)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供保障。

6 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

6.1 網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化逐漸成為一種趨勢(shì)，并在實(shí)際工作中得到有效運(yùn)用，它對(duì)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響，也為各領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的通信手段，對(duì)各領(lǐng)域所產(chǎn)生的作用是十分明顯的。繼電保護(hù)的作用十分明顯，不僅局限于限制事故的影響范圍、切除故障元件，最為重要的應(yīng)該能夠保障系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息與數(shù)據(jù)，保護(hù)單位和重合閘在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，協(xié)調(diào)動(dòng)作，有效保障系統(tǒng)安全。同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)支持之下，繼電保護(hù)裝置能獲得更多的故障信息，從而對(duì)故障地點(diǎn)、故障距離、故障性質(zhì)判斷更加準(zhǔn)確，進(jìn)而大大提高繼電保護(hù)的綜合性能和運(yùn)行的可靠性。由此可見，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化是一種必然趨勢(shì)，今后在日常工作中應(yīng)該對(duì)此足夠重視。

6.2 智能化

隨著智能技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，它在繼電保護(hù)領(lǐng)域也得到應(yīng)用。其中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制理論等逐漸被應(yīng)用到繼電保護(hù)領(lǐng)域，不僅推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展，還為該技術(shù)發(fā)展注入生機(jī)與動(dòng)力。人工智能、信息處理、自動(dòng)控制、非線性優(yōu)化等問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以得到很快解決。對(duì)其他復(fù)雜的問題，包括模糊邏輯、遺傳算法等內(nèi)容，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可以為其提供有效的解決方案，從而讓復(fù)雜的問題變得更加簡(jiǎn)單。

6.3 計(jì)算機(jī)化

隨著用電需求的增加，電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)提出更高要求，不僅要滿足基本功能和要求，還要具備長(zhǎng)期存放數(shù)據(jù)的空間，通信和快速數(shù)據(jù)處理功能，高級(jí)語言編程功能等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具備計(jì)算機(jī)相應(yīng)的功能，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)化。并且，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)化是一種必然趨勢(shì)，今后應(yīng)該加強(qiáng)研究工作，推動(dòng)該技術(shù)進(jìn)一步完善，以便取得更好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

6.4 一體化

主要是實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化，在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的前提下，繼電保護(hù)裝置就是一臺(tái)多功能、高性能計(jì)算機(jī)?？梢詮木W(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行基本數(shù)據(jù)和資料，掌握其運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。這樣不僅能夠及時(shí)掌握電力系統(tǒng)基本情況，還能及時(shí)處理故障，促進(jìn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

7 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)技術(shù)具有自身顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中得到較為廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際工作中，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)存在的不足，并注重技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)研究。同時(shí)還要把握繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，加大技術(shù)攻關(guān)力度，推動(dòng)各項(xiàng)技術(shù)不斷改進(jìn)和完善，使得繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中得到更好應(yīng)用，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，為人們正常用電創(chuàng)造良好條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭安斌，郭俊良.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].露天采礦技術(shù)，2011，（6）.

[2] 侯巍.有關(guān)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用[J].科技資訊，2012，（28）.

[3] 姜凡.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，（3）.

[4] 王海濤.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)發(fā)展分析[J].機(jī)電信息，2014，（6）.

[5] 龔曉麗，楊德佳.關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的探究[J].大眾科技，2011，（9）.

[6] 徐明輝.繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，（4）.

作者簡(jiǎn)介：劉輝（1968-），男，湖北武漢人，供職于武漢華源電力集團(tuán)輸變電工程分公司，研究生，研究方向：輸變電工程。

（責(zé)任編輯：陳 倩）