電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展探討

尹波

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平快速提高，社會(huì)各行業(yè)對(duì)電力資源的需求逐步增加，所以必須要保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。結(jié)合我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀，探索電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的新技術(shù)，并展望電力系統(tǒng)繼電保護(hù)未來的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)揮其在我國各行業(yè)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔?，保證電力資源的穩(wěn)定供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)：現(xiàn)狀：發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM77

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）02-0090-02

0引言

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的主要作用是在發(fā)生電力系統(tǒng)故障或不正常運(yùn)行時(shí)，快速切除故障，保證正常運(yùn)行的一種自動(dòng)化技術(shù)，有利于維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)階段我國的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中還存在很多問題，制約著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展，所以我們必.須要認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，為其以后的發(fā)展提供有針對(duì)性的建議。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1起步晚

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生或大或小的故障，而繼電保護(hù)的任務(wù)就是盡可能減少這些故障對(duì)電力系統(tǒng)造成的影響，其可以及時(shí)切除電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障及時(shí)處理和保護(hù)，使得電力系統(tǒng)故障發(fā)生的概率大大降低。我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)起步晚，所以一開始是從國外引進(jìn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)，使得這一技術(shù)的發(fā)展起步晚。我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得電力市場巨大，電力系統(tǒng)規(guī)模也比較龐大，所以迫切的需要應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)，使得繼電保護(hù)發(fā)展速度比較快”。在引進(jìn)以計(jì)算機(jī)實(shí)行控制的微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)后，我國電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其線路保護(hù)產(chǎn)品的發(fā)展也推動(dòng)了我國微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的提高，其在我國的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的成效。

1.2微機(jī)繼電飛速發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了以計(jì)算機(jī)控制為主的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的產(chǎn)生，在不斷優(yōu)化改進(jìn)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)后，現(xiàn)在我國的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)日益成熟。我國電力系統(tǒng)應(yīng)用中微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的市場非常大，在充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)后，可以快速提升其數(shù)值計(jì)算、記憶能力、處理和自我測(cè)試功能[2]。而且這一技術(shù)的準(zhǔn)確度和性能都比較高，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以在線監(jiān)控電力系統(tǒng)，因?yàn)槔^電保護(hù)技術(shù)中融合了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在自動(dòng)收集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)，還能夠調(diào)節(jié)故障并報(bào)警。隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)越來越自動(dòng)化和智能化，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力設(shè)備，并準(zhǔn)確獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)控制中心可以獲取到收集上傳的數(shù)據(jù)信息，加快數(shù)據(jù)的共享建設(shè)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理電力系統(tǒng)的故障，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。而且現(xiàn)在繼電保護(hù)開始與前沿技術(shù)結(jié)合，繼電保護(hù)技術(shù)開始向網(wǎng)絡(luò)化和保護(hù)、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展，這為現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保證。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)都可以被每個(gè)保護(hù)單元共享，所以在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置可以協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)的保護(hù)，推動(dòng)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。目前我國微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化還處在起步發(fā)展階段，還需要繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。

1.3繼電保護(hù)裝置落后

現(xiàn)在我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的有些裝置存在老化陳舊的現(xiàn)象，使得其使用過程中的安全性得不得保障，也不能真正發(fā)揮其作用，起不到繼電保護(hù)的作用。因此，也很少會(huì)應(yīng)用其他新的技術(shù)，沒有做好必要的保護(hù)設(shè)施，發(fā)揮不出其正常的保護(hù)作用，實(shí)際效果比較差。

1.4繼電保護(hù)管理制度缺乏

我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作中還沒有繼電保護(hù)管理制度，使得在發(fā)生了有些回路功能不正常、缺乏相應(yīng)的接線、保護(hù)裝置的跳閘矩陣控制數(shù)據(jù)與現(xiàn)場的試驗(yàn)結(jié)果不一致等繼電器回路和保護(hù)裝置自身固有的問題和缺陷得不到解決。一旦出現(xiàn)這些問題，因?yàn)闆]有具體的管理制度和流程，所以工作人員只能簡單的向有關(guān)人員傳達(dá)信息，這就增加了事后查找、咨詢的難度[3]。而且現(xiàn)在的繼電保護(hù)檔案二次設(shè)備建檔工作更新不及時(shí)，使得其實(shí)際管理過程中錯(cuò)、漏、缺現(xiàn)象頻繁，二次設(shè)備建檔工作不細(xì)致、不規(guī)范、不系統(tǒng)，在工程項(xiàng)目竣工后，也沒有有效的監(jiān)督和管理移交資料等環(huán)節(jié)。

1.5管理人員素質(zhì)不高

很多縣級(jí)管理單位中電網(wǎng)繼電保護(hù)管理人員的專業(yè)素質(zhì)不足，在職人員業(yè)務(wù)水平參差不齊，使得繼電保護(hù)工作整體水平提高困難。而且單位也不會(huì)為繼電保護(hù)管理人員提供培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，使得同單位的管理人員交流探討的計(jì)劃力度不足，不利于提高繼電保護(hù)管理的工作效率和水平。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來使得電力系統(tǒng)繼電保護(hù)有了新的運(yùn)行環(huán)境，這也使得繼電保護(hù)的軟件越來越完善，造工藝和使用界面不斷優(yōu)化。

2.1差動(dòng)保護(hù)的原理發(fā)展

差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障誤動(dòng)很可能是因?yàn)槎搪啡萘康脑龃?，電流互感器（CT）的磁通飽和現(xiàn)象也會(huì)使得這一故障發(fā)生的幾率增加。而目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)避免誤動(dòng)的主要方法就是利用比率制動(dòng)特性，微機(jī)差動(dòng)保護(hù)這一辦法還存在一定的局限性。這就需要繼續(xù)提高制動(dòng)系數(shù)，降低差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，這樣才可以適應(yīng)更嚴(yán)重的CT飽和。如果CT飽和到達(dá)了極限，二次就無法輸出電流，所以制動(dòng)系數(shù)必須接近才能滿足這一條件，這使得差動(dòng)保護(hù)存在問題。目前差動(dòng)保護(hù)避免區(qū)外故障誤動(dòng)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)就是利用CT飽和識(shí)別原理來進(jìn)行閉鎖差動(dòng)保護(hù)，不斷完善CT飽和識(shí)別原理。但是這個(gè)方法也不能最終解決問題，如果在區(qū)內(nèi)故障中出現(xiàn)CT飽和現(xiàn)象就不能進(jìn)行閉鎖操作。而差動(dòng)保護(hù)中解決CT飽和問題的最好辦法就是不會(huì)出現(xiàn)飽和的光電電流變換器，即光電CT，以后光電CT的推廣將使得差動(dòng)保護(hù)的原理更加簡單可靠，這也是其以后的發(fā)展方向[4。

2.2線路保護(hù)的原理發(fā)展

線路保護(hù)中開始推廣光纖通道，這使得光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的普及成為其發(fā)展趨勢(shì)。在通道正常的情況下，光纖通道故障時(shí)有發(fā)生，通常難以做成有冗余的光纖通道，所以即使光千縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有很多優(yōu)點(diǎn)，此時(shí)必須要光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)退出。由此可見，線路保護(hù)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)就是后備保護(hù)的原理。線路后備保護(hù)最重要的就是距離保護(hù)，它可以更好地消除過渡電阻帶來的影響，并解決系統(tǒng)振蕩閉鎖和開放等問題[5。目前微機(jī)距離保護(hù)消除過渡電阻影響應(yīng)用的是四邊形的特性，或帶偏移，通過增加零序電抗繼電器（對(duì)過渡電阻有自適應(yīng)能力）等手段進(jìn)行，一旦線路發(fā)生高阻接地，距離保護(hù)就會(huì)拒動(dòng)。因?yàn)閷?duì)側(cè)電流的助增，在線路發(fā)生故障時(shí)，本側(cè)保護(hù)采集到的模擬量使得過渡電阻并不完全呈阻性，所以不同的側(cè)助增電流有不同的過渡電阻。距離保護(hù)是線路的后備保護(hù)，其不能依靠通信通道來計(jì)算側(cè)的模擬量，所以增加了距離保護(hù)消除過渡電阻的難度。

2.3繼電保護(hù)檢測(cè)手段的發(fā)展

與傳統(tǒng)保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)最大的成功之處就是它可以進(jìn)行突變量的檢測(cè)，這也推動(dòng)了新型的突變量差動(dòng)、突變量距離、突變量方向等突變量保護(hù)出現(xiàn)。以突變量作為參量的保護(hù)使得保護(hù)的動(dòng)作速度和靈敏度大大提高，現(xiàn)在線路和元件保護(hù)的主保護(hù)就是突變量保護(hù)[6]?，F(xiàn)階段這些突變量保護(hù)的原還在繼續(xù)發(fā)展，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，所以在不斷完善微機(jī)保護(hù)適應(yīng)范圍和保護(hù)的許多輔助功能，推動(dòng)微機(jī)保護(hù)的更加成熟發(fā)展。

3結(jié)束語

雖然現(xiàn)在我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家的差距在不斷縮小，但是還存在一旦差距，必須要繼續(xù)進(jìn)行完善。電力企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的研究和投入，繼續(xù)推進(jìn)其智能化和一體化進(jìn)程。因此，必須要把握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，這一才能更好的應(yīng)用這一技術(shù)，并發(fā)展這一技術(shù)，保障我國電力事業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

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