電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系

董宇強(qiáng)

摘要：電力工業(yè)是我國重要而快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，是保障國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化對(duì)推進(jìn)我國電力系統(tǒng)現(xiàn)代化具有重要意義。降低電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的電能損耗，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的用電效率，維護(hù)電力系統(tǒng)的智能化、安全運(yùn)行，是一項(xiàng)重要的技術(shù)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，分析了電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的概念，分析了繼電保護(hù)裝置自動(dòng)化的特點(diǎn)，探討了電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化與繼電保護(hù)的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng); 自動(dòng)化; 繼電保護(hù); 關(guān)系;

1電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的概念

電力系統(tǒng)的基本組成部分包括高壓輸電線路、特高壓輸電線路、發(fā)電廠、發(fā)電廠升壓站、用戶變壓器、配電所等，由輸變電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)組成的綜合電網(wǎng)稱為電網(wǎng)。在電網(wǎng)的日常運(yùn)行中，對(duì)電網(wǎng)所含設(shè)備進(jìn)行智能配置和自動(dòng)運(yùn)行設(shè)置的技術(shù)稱為電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)。一般電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，包括地方調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、配電網(wǎng)管理自動(dòng)化系統(tǒng)、配電網(wǎng)管理自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、用戶信息系統(tǒng)等，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)配電網(wǎng)主要具有以下特點(diǎn)。

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單

過去，電力系統(tǒng)中的許多設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中必須經(jīng)過一定的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)才能發(fā)揮其在供配電中的作用。然而，在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于各種控制環(huán)節(jié)的復(fù)雜性和多樣性，在電網(wǎng)運(yùn)行中，一些設(shè)備在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)各種故障問題，有些設(shè)備甚至無法在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)揮自身的功能常規(guī)控制。電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)可以全面優(yōu)化電網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備更加簡單、強(qiáng)大，促進(jìn)各種設(shè)備之間的聯(lián)系更加緊密，操作更加簡單，對(duì)優(yōu)化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)起到非常積極的作用。

1.2多樣化的功能

我國電力系統(tǒng)正朝著電力系統(tǒng)建設(shè)和多元化方向逐步加大投入。作為一個(gè)電力保護(hù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力產(chǎn)業(yè)的合理配置和發(fā)展。

1.3智能化的運(yùn)行

目前，電力系統(tǒng)的應(yīng)用隨處可見，特別是在運(yùn)輸、生產(chǎn)、加工等領(lǐng)域。隨著智能技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用，為我國電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供了有力保障。智能技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是可以自行修補(bǔ)漏洞，既保護(hù)了工作人員的安全，又提高了電力系統(tǒng)的效率。因此，提高電力系統(tǒng)的智能化水平對(duì)我國電力工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1.4系統(tǒng)操控基本一體

電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)已基本實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過程中運(yùn)行與控制的一體化，即相關(guān)運(yùn)行人員只需對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)管理系統(tǒng)進(jìn)行控制，就可以有效地控制電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的設(shè)備。它在提高操作的方便性和操作的舒適性方面起到了積極的作用，使系統(tǒng)在操作過程中更加方便和舒適。

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化和繼電保護(hù)應(yīng)用特征

2.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用特征

在當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化整體應(yīng)用過程中，它不僅能體現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)，而且具有獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展提供了有力的幫助。同時(shí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的全面應(yīng)用可以有效提高繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行效率，降低系統(tǒng)調(diào)節(jié)和電力保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的要求。另外，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，需要人工對(duì)設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)試，避免人工操作錯(cuò)誤對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，可以有效地減少人工操作帶來的誤差。

2.2繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用特征

繼電保護(hù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)時(shí)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的故障和異常，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，電力系統(tǒng)的組成必須有繼電保護(hù)裝置作為支撐，繼電保護(hù)裝置也是整個(gè)系統(tǒng)不可缺少的組成部分。其中，繼電保護(hù)設(shè)備的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高，內(nèi)部信息管理模式比較獨(dú)特，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地采集各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，并快速傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上。另外，繼電保護(hù)裝置的實(shí)用性較強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)資源共享，為電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供有力的幫助，保證各種數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。最后，該繼電保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，操作難度相對(duì)較小，并且在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，保證工作人員能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)工作，保證電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并開展相應(yīng)的檢修工作，促進(jìn)電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

3繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的關(guān)系

3.1繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造的積極作用

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的設(shè)備更新和信息保留。同時(shí)，在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的具體運(yùn)行過程中，需要立即處理大量復(fù)雜的信息內(nèi)容。而在這次改造運(yùn)行的基礎(chǔ)上，也要保證電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中的安全性、可靠性和合理性，以滿足我國社會(huì)發(fā)展和居民生活的共同需要。因此，從電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)來看，電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制是一項(xiàng)難度很大、要求很高、質(zhì)量要求很高的控制措施。電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造及后續(xù)運(yùn)行過程中的繼電保護(hù)，除有效保證電力系統(tǒng)運(yùn)行安全外，其自身的自動(dòng)化和智能化特點(diǎn)可以幫助電力系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)運(yùn)行過程中電力設(shè)備的各種信息，并根據(jù)控制命令，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的每一個(gè)信息進(jìn)行單獨(dú)、分層的處理并且分層遞階，可以有效地保證在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)控制平臺(tái)的實(shí)際選擇和控制過程中所做決策的合理性，對(duì)幫助電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造具有非常積極的作用。以wbh-801t20da-g裝置為例，該裝置能對(duì)變壓器故障做出及時(shí)的響應(yīng)，其配置不受負(fù)載電流的影響。具有高靈敏度的增量式差動(dòng)保護(hù)。即使在嚴(yán)重故障情況下，動(dòng)作時(shí)間也不會(huì)超過20ms，是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造中常用的保護(hù)裝置。

3.2繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)作用

在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)控制平臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求涉及可靠性、選擇性等諸多內(nèi)容。首先，在可靠性方面，由于繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行安全，因此繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行必須安全可靠，才能充分發(fā)揮其保護(hù)作用，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行電力系統(tǒng)。其次，在選擇性方面，由于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生了大量的信息，繼電保護(hù)系統(tǒng)必須對(duì)這些信息內(nèi)容進(jìn)行選擇性處理。面對(duì)具體的故障情況，還必須根據(jù)故障程度進(jìn)行選擇性處理，盡可能減小故障內(nèi)容的影響范圍。因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)的信息篩選和處理必須有相應(yīng)的分級(jí)機(jī)制。例如，某變電站ths-2000自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)組成中所包含的繼電保護(hù)系統(tǒng)，涵蓋了控制、監(jiān)視、管理、報(bào)警等多種功能，同時(shí)還保留了常規(guī)的保護(hù)裝置，如緊急手動(dòng)跳閘、緊急合閘等有利于增強(qiáng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)作用。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)作為人們生活和工作的重要組成部分，其穩(wěn)定性關(guān)系到人們的電能質(zhì)量。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其工作效率決定著電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因此，為了提高其運(yùn)行的效率和安全性，有必要全面分析自動(dòng)化與繼電保護(hù)的關(guān)系，將二者合理結(jié)合，實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，制定有針對(duì)性的運(yùn)行方案，減少電力的發(fā)生失敗。不僅如此，電力企業(yè)還需要重視自動(dòng)化與繼電保護(hù)一體化的研究工作，確保智能電力系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，滿足人們對(duì)供電的需求。

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