電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

袁永松

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對于電力的需求也在不斷的提高，為了保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行，需要加強對繼電保護的合理實施，解決以往供電不穩(wěn)定和大面積停電的問題，滿足人們的電力使用需求。通過選擇合理的繼電保護技術(shù)，可以降低電氣故障帶來的損失，從而獲得較高的經(jīng)濟效益。本文論述了電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;保護應(yīng)用;發(fā)展趨勢

一、電力系統(tǒng)繼電保護的概述

（一）原理

在電力系統(tǒng)中利用繼電保護技術(shù)時，需要了解繼電保護本身的特點和后續(xù)應(yīng)用需要注意的問題，從不同角度提升電力繼電保護的效果以及水平。與此同時，還應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)運行的特點，加強新技術(shù)的合理應(yīng)用，從而使得繼電保護能夠具備先進性，實現(xiàn)多功能一體化，提升實際的管理效果。繼電保護用于對電力系統(tǒng)及一次設(shè)備的工況進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護，一次設(shè)備的電流量、電壓量以及狀態(tài)量通過控制電纜接入繼電保護，是個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。在工作中需要熟知繼電保護的原理以及特點，指導(dǎo)后續(xù)工作的開展。

在電力系統(tǒng)中電力元件或者是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，危及到電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行，通過繼電保護裝置能夠及時向值班人員發(fā)出警告信號，或者直接控制斷路器隔離故障點，終止相關(guān)事件進一步發(fā)展。同時融入自動化技術(shù)，從而得到良好的管理效果。繼電保護是利用電力系統(tǒng)元件短路和異常情況下電氣量的變化來判別故障性質(zhì)和范圍，比如電流和電壓等等，這些都可以作為繼電保護的主要依據(jù)。繼電保護在運行時需要對電力系統(tǒng)的狀態(tài)進行全方位實時的監(jiān)測，一旦發(fā)生異常情況，要及時作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理（如發(fā)出警告信號或令斷路器跳閘等），保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

（二）工作任務(wù)

在電力系統(tǒng)運行的過程中，要更加完整地監(jiān)測各個設(shè)備運行情況，提供更加可靠的依據(jù)。在供電系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常情況時，需要通過繼電保護裝置更加準(zhǔn)確的發(fā)出信號和報警，在供電系統(tǒng)中發(fā)生較大故障時，繼電保護裝置首先要切掉故障電路，防止對其他設(shè)備進行造成影響，同時發(fā)出報警信號。在此過程中可以進行簡單的處理，避免系統(tǒng)在運行時存在較嚴重的故障問題和損失，通過自動化的工作模式提升實際的保護效果和水平。

（三）基本要求

繼電保護裝置需滿足可靠性、靈敏性、選擇性和速動性的基本要求。

首先需要遵循選擇性和靈敏性的要求，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障的話，繼電保護裝置要有選擇的先切除故障設(shè)備或線路本身。如果故障設(shè)備本身和線路本身的保護或斷路器出現(xiàn)拒動，通過相鄰設(shè)備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。在靈敏性方面要求繼電保護裝置本身能快速發(fā)現(xiàn)異常情況，在保護裝置的范圍內(nèi)，無論采用何種原理的保護裝置，都應(yīng)可靠動作，不要拒動。在保護區(qū)外發(fā)生故障，要進行良好的監(jiān)測，及時通知現(xiàn)場人員進行有效的處理，避免故障擴大，造成嚴重的損失。

其次還需要遵循速動性的要求，保護裝置要盡快切除短路故障，縮短整體切除時間，以防止短路電流對設(shè)備造成嚴重的損壞，縮小故障波及范圍。并且還應(yīng)采取有效的修復(fù)措施，保證系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

最后還需要考慮可靠性的要求，保護裝置需要隨時處于準(zhǔn)備的狀態(tài)中，該動作時可靠動作，不該動作時不誤動。通過選擇軟硬件可靠的裝置，減少輔助元件簡化回路設(shè)計，制定簡單、合理的整定計算以及嚴格的安裝調(diào)試流程等方式保證繼電保護裝置的可靠性。同時加強繼電保護的運行維護工作，以確保裝置在電力系統(tǒng)異常情況下的可靠動作。

二、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）計算機化

隨著計算機、通信技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化水平得以較快速度的提高，各種自動化設(shè)備的功能不斷增強、集成度越來越高。還需要具備一定容量的故障信息，根據(jù)數(shù)據(jù)長期存放的空間更加快速的完成數(shù)據(jù)的處理，并且還可以具備強大的通信功能和其他保護裝置及有效的聯(lián)網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)的共享整合。在實際實施時需要設(shè)置PC機，融入自動化的監(jiān)控技術(shù)，快速的發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行時的問題，提高繼電保護的可靠性。與此同時，還需要更加兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，根據(jù)實際情況開展深入性的研究，做好技術(shù)和設(shè)備投入力度。

其次在后續(xù)工作中要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的工作模式，在電力統(tǒng)中包含的信息內(nèi)容具有復(fù)雜性的特征，為了避免對后續(xù)運行造成一定的影響，需要融入繼電保護裝置來綜合性的反應(yīng)，保護電氣量繼電保護局限于切除故障元件，縮小事故的范圍，在實際實施時可以配合著通信技術(shù)手段來提高繼電保護的效果和水平，使系統(tǒng)可以更加安全地運行，通過這樣的工作模式不僅可以使各個保護單元能夠共享全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，還可以在保護單元功能的基礎(chǔ)上完成動作之間的協(xié)調(diào)規(guī)劃，使系統(tǒng)可以更加平穩(wěn)和安全的運行。根據(jù)各個設(shè)備本身的功能，利用計算機網(wǎng)絡(luò)進行廣泛性的連接，通過保護網(wǎng)絡(luò)化的工作模式來提升實際應(yīng)用效果。

（二）功能一體化

在功能一體化處理時，需要根據(jù)計算機和網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境基礎(chǔ)更加快速的獲取故障的信息，并將完成數(shù)據(jù)的提取以及搜集，為后續(xù)維護工作提供重要的基礎(chǔ)。在實際實施時需要使被保護元件任何信息能夠馬上傳送到網(wǎng)絡(luò)控制中心終端中，微機保護裝置，不僅要完成繼電保護本身功能還需要完成控制和數(shù)據(jù)通信等功能，實現(xiàn)多功能的一體化。在實際實施時可以融入我國先進的人工智能技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于非線性的映射方式，可以解決以往工作中的一些難題。在實際實施過程中可以在電線兩側(cè)根據(jù)以往的工作情況來解決電阻短路的非線性問題，通過距離保護做出故障位置精準(zhǔn)性判斷，防止存在誤動的問題。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不僅可以便捷整個工作行為，還可以通過進化規(guī)劃以及遺傳算法來提升實際的復(fù)雜問題解決能力，從而使得實際控制效果能夠得到全面提高，因此在實際工作中需要加強對人工智能技術(shù)的合理性利用。

其次在功能一體化中也加強了對網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)力度，通過強有力的通信手段來提高節(jié)電保護的效果，不僅僅局限于切除故障元件，還有助于縮小事故的范圍，方便管理人員提出有效的優(yōu)化措施以及管理方案，支撐性和平穩(wěn)性運行。同時在網(wǎng)絡(luò)化模式中，數(shù)據(jù)通信屬于重要的支柱型技術(shù)，影響著繼電保護工作效率提高。

結(jié)束語：

隨著我國當(dāng)前電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對繼電保護的要求也在不斷的提高，同時隨著我國當(dāng)前計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在繼電保護時需要融入其他的技術(shù)，達到組合性的處理效果，另外還需要做好繼電保護的設(shè)計以及管理，避免對運行造成一定的影響，加強對整個系統(tǒng)運行過程的全方位監(jiān)督以及管理，避免存在一定的偏差。

參考文獻：

[1]李龍德. 探究電力繼電保護的發(fā)展及其故障處理方法[J]. 電力系統(tǒng)裝備，2019（19）：179，201.

[2]黃鎮(zhèn). 電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探究[J]. 中國高新區(qū)，2018（24）：37-37.

[3]王記昌，李仁，呂俊霞. 電力系統(tǒng)繼電保護和二次回路的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 兵工自動化，2020，39（1）：32-34，67.

[4]張安琪.?電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J]. ?科技視界.?2019（35）

[5]何昱瑋，韓嘯.?論繼電保護的發(fā)展趨勢[J]. ?黑龍江科技信息.?2017（08）