電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)措施探討

陳琳

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摘要：自電力出現(xiàn)以來，經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今世界能源利用的主要方式，現(xiàn)在世界已經(jīng)離不開電力系統(tǒng)。隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷完善電力系統(tǒng)的覆蓋面越來越廣，電力系統(tǒng)的安全應(yīng)用成為當(dāng)今世界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。繼電保護(hù)技術(shù)可以有效提高電力系統(tǒng)的安全性，因此繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)發(fā)展的背景之下迅速普及。本文簡要介紹繼電保護(hù)的概念和作用，以及對繼電保護(hù)裝置的基本要求，最后探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。

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

前言

在電力系統(tǒng)的應(yīng)用過程中繼電保護(hù)技術(shù)是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一，其可以有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，確保人們的正常生產(chǎn)生活。如果在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)出現(xiàn)故障或者問題，會對現(xiàn)代社會造成非常嚴(yán)重的影響。因此探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)措施，不斷促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1.繼電保護(hù)技術(shù)簡述

簡單而言，繼電保護(hù)就是當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中某一設(shè)備或者線路出現(xiàn)故障以及短路情況的時候，可以自動啟用斷電措施的一種保護(hù)技術(shù)，比如變壓器故障、輸電電纜故障、或者發(fā)動機(jī)機(jī)組故障等。當(dāng)繼電保護(hù)技術(shù)及時響應(yīng)時，可以避免電力系統(tǒng)中設(shè)備損壞導(dǎo)致更大的損失，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在電力系統(tǒng)快速發(fā)展的背景下，繼電保護(hù)技術(shù)也不斷發(fā)展。尤其是信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等新興技術(shù)的應(yīng)用為繼電保護(hù)的發(fā)展提供了新的技術(shù)來源。雖然我國的繼電保護(hù)技術(shù)起步較晚，但是在國內(nèi)科研工作者的努力下，當(dāng)前我國的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入世界前列，在國際上處于領(lǐng)先地位。未來我國的繼電保護(hù)技術(shù)將向著智能化方向快速發(fā)展，并繼續(xù)保證我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

2.在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的重要作用

當(dāng)前我國已經(jīng)建成了世界上規(guī)模最大，功能最為復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)，且隨著我國用電需求的不斷增加，我國的電網(wǎng)規(guī)模也在快速增長，這就對電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性提出了更高的要求。繼電保護(hù)技術(shù)可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時將故障位置切除，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成更大的故障，縮小停電的范圍，降低社會影響。因此可以說繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)的保護(hù)者。這就要求繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間可以及時檢測故障，并快速判斷故障的具體位置，同時向控制中心發(fā)送警報(bào)信號，幫助技術(shù)人員快速處理故障。因此在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)主要有以下作用：

（1）保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全：當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的材料具有一定的抗腐蝕能力，使用壽命較長，且具有一定的抗干擾抗電磁能力。此外繼電保護(hù)裝置還可以保護(hù)電力系統(tǒng)不受外界的監(jiān)測，保證電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息安全。因此繼電保護(hù)技術(shù)對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全具有至關(guān)重要的作用。

（2）投入成本較低，方便快捷：隨著繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置的體積越來越小，重量越來越小，功能越來越強(qiáng)大。不僅有效降低了施工難度，而且降低了占用空間，有利于安裝施工，同時也可以降低電網(wǎng)的成本投入。此外隨著科技的高效運(yùn)用不僅極大的提高了故障的診斷效率，而且降低了能源消耗，降低了操作難度，多數(shù)操作人員只需要按照圖紙操作即可有效應(yīng)用。

（3）故障檢測效率高，防范風(fēng)險：繼電保護(hù)技術(shù)可以在電力系統(tǒng)的設(shè)備或者元器件出現(xiàn)故障之后及時檢測故障位置，并通過通信技術(shù)向控制中心報(bào)警。幫助技術(shù)人員快速定位故障位置和故障原因，從而提高技術(shù)人員的故障處理效率。而且繼電保護(hù)技術(shù)在故障出現(xiàn)后會第一時間切斷故障位置，因此可以避免受損設(shè)備殃及其他設(shè)備，從而限制故障的范圍，保護(hù)其他設(shè)備并防止發(fā)生重大的故障，從而提高電力系統(tǒng)的可靠性。

3.電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)裝置的基本要求

由于繼電保護(hù)技術(shù)對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大作用，因此對于繼電保護(hù)技術(shù)的要求也越來越高。具體而言主要需要基本以下要求：

（1）靈敏性：靈敏性指的是電力系統(tǒng)的設(shè)備或線路在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該具備一定的靈敏系數(shù)。由于電力傳輸本身具備一定的波動，因此電流是不穩(wěn)定的，這就要求繼電保護(hù)裝置可以準(zhǔn)確識別電流的波動是由于短路造成的還是屬于正常波動范圍。因此繼電保護(hù)裝置必須具備一定的靈敏系數(shù)，需要通過整定值來實(shí)現(xiàn)，多數(shù)情況下整定值的校驗(yàn)一年一次。

（2）速動性：速動性指的是當(dāng)繼電保護(hù)裝置準(zhǔn)確檢測到電力系統(tǒng)的設(shè)備或者線路出現(xiàn)故障時，可以快速準(zhǔn)確的及時切斷故障位置，從而降低電力系統(tǒng)設(shè)備和線路的損壞程度，保護(hù)無故障的設(shè)備和線路，并且快速自動投入備用設(shè)備，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）選擇性：在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置是多級配置的，當(dāng)電力系統(tǒng)的設(shè)備或者線路出現(xiàn)故障時，多個節(jié)點(diǎn)保護(hù)裝置都可能快速檢測到故障，這就需要繼電保護(hù)裝置具備一定的選擇性。自動切斷設(shè)備或線路故障位置自身的繼電保護(hù)裝置，防止相鄰設(shè)備的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤切情況，避免造成更大范圍的損失。因此繼電保護(hù)裝置必須遵循多級配置，上下級繼電保護(hù)之間逐級配合機(jī)制，保證故障發(fā)生時可以選擇性的切除，避免影響非故障區(qū)域正常供電。

（4）可靠性：繼電保護(hù)裝置必須在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可靠動作，而在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時可靠不動作?？煽啃允菍^電保護(hù)裝置最為基本的要求。

4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)今隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展電力系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息化應(yīng)用，同時在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能技術(shù)的幫助下，電力系統(tǒng)正不斷向著智能化網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。繼電保護(hù)技術(shù)作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的保護(hù)者也不斷與電力系統(tǒng)同步發(fā)展。因此在發(fā)展過程中不斷有新的技術(shù)和控制原理應(yīng)用于繼電保護(hù)之中，其主要發(fā)展方向如下：

（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效應(yīng)用：計(jì)算機(jī)技術(shù)是當(dāng)今世界最為重要的生產(chǎn)力之一，既可以高效的處理大量的信息和數(shù)據(jù)，而且具備強(qiáng)大的存儲能力和通信能力，可以說計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)極大的提高了現(xiàn)代社會的效率。在電力系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，并且隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用越來越深化。在繼電保護(hù)之中計(jì)算機(jī)技術(shù)也發(fā)揮越來越大的作用，比如可以有效提高控制裝置的效率，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度聯(lián)網(wǎng)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和分發(fā)等。因此計(jì)算機(jī)技術(shù)在繼電保護(hù)中的深入應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

（2）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用：互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今世界最大也是最高效的通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用可以有效提高電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和故障分析能力，并且在出現(xiàn)故障時快速判斷故障的原因和故障的位置，從而提高電力系統(tǒng)故障的處理效率。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將進(jìn)一步深刻的改變社會。物聯(lián)網(wǎng)在繼電保護(hù)技術(shù)中的應(yīng)用，可以使每一個繼電保護(hù)裝置都成為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)共享，并通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行機(jī)制極大的降低電力系統(tǒng)的故障數(shù)量。

（3）智能技術(shù)的應(yīng)用：人工智能技術(shù)在近幾年發(fā)展迅速并且開始逐步進(jìn)入應(yīng)用階段。人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用可以提高電力系統(tǒng)的智能化程度，由傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)發(fā)展。比如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備并行處理、自主學(xué)習(xí)等功能，將其運(yùn)用于繼電保護(hù)技術(shù)之中可以通過故障樣本訓(xùn)練，分析電力系統(tǒng)的故障特征。從而在類似故障再次發(fā)生時，可以快速判斷故障的位置和原因，提高故障的處理效率。此外，對于傳統(tǒng)電網(wǎng)中一些難以確定原因的故障，人工智能技術(shù)可以通過比對分析找出故障的原因，從而為電力系統(tǒng)的優(yōu)化提供建議。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)的發(fā)展客觀上要求繼電保護(hù)技術(shù)共同發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中快速應(yīng)用的背景下，以上技術(shù)也成為繼電保護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展方向，而新興技術(shù)的快速應(yīng)用也極大的提高了繼電保護(hù)技術(shù)的可靠性，從而為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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