電力系統(tǒng)安全自動(dòng)控制與繼電保護(hù)研究

吳琪

（華電章丘發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)南 250200）

0 引言

這些年來，電氣系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)逐漸變成了電力系統(tǒng)快速發(fā)展的一個(gè)趨勢，這也就要求電力企業(yè)公司一定要重視其電力系統(tǒng)控制模式的改變，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的電能效率質(zhì)量以及服務(wù)水平，不斷的引入先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，從而促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展與科技創(chuàng)新。只有這樣，才能夠在我國發(fā)展與完善電力系統(tǒng)的運(yùn)行方法，以此提升我國電網(wǎng)的安全，經(jīng)濟(jì)以及高效持續(xù)性快速發(fā)展。有效的保障電力系統(tǒng)的安全化運(yùn)行，對其電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說非常重要，在目前看來，電力系統(tǒng)也逐漸向自動(dòng)化以及智能化的方面發(fā)展，電力系統(tǒng)安全以及繼電保護(hù)裝置的作用也發(fā)揮著越來越重要的作用，可有效預(yù)防電力系統(tǒng)故障。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本觀念

當(dāng)電力系統(tǒng)工作過程中，一些外界因素的存在可能會(huì)引發(fā)一系列的問題，進(jìn)而影響系統(tǒng)的正常工作，出現(xiàn)的故障主要為：單相接地、三相接地、相間短路以及兩相接地等。電力系統(tǒng)的非正常運(yùn)行狀況主要有：過負(fù)荷，過電壓，非全相運(yùn)行，振蕩，以及次同步諧振，同步其發(fā)電機(jī)以及異步磁運(yùn)行造成其他短時(shí)間內(nèi)的損失。通過繼電器可以有效減少故障的發(fā)生，使系統(tǒng)保持優(yōu)良的工作狀態(tài)，維護(hù)系統(tǒng)的電源保護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)一步使電網(wǎng)的安全運(yùn)行方法得到實(shí)施。所以，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，自動(dòng)報(bào)警與自動(dòng)保護(hù)電網(wǎng)的安全系統(tǒng)將會(huì)啟動(dòng)工作，一方面，阻止問題的持續(xù)發(fā)展，減少危害的發(fā)生，另一方面保證電力系統(tǒng)能夠進(jìn)行正常的工作。繼電保護(hù)工作的基礎(chǔ)內(nèi)容是有針對性的選擇斷路器進(jìn)行跳閘，進(jìn)一步暴露出電氣元件的問題，以更好的達(dá)到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作目的。

2 安全自動(dòng)控制和繼電保護(hù)的基本要求

為了加強(qiáng)安全自動(dòng)控制和繼電保護(hù)的安全性，系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)該保證這幾點(diǎn)要求，第一，安全可靠。安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)工作過程中具有一定的保護(hù)功能，在這一過程中，安全可靠是系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保障。安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)設(shè)備的功能性非常強(qiáng)，當(dāng)電氣元件出現(xiàn)問題時(shí)，他們會(huì)迅速的對問題進(jìn)行分析并作出一定的措施，在系統(tǒng)運(yùn)行中，繼電保護(hù)的任務(wù)主要是對范圍內(nèi)的電氣裝置或其他設(shè)備出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，而不需要啟動(dòng)保護(hù)裝置。安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)的工作十分明確，不僅加強(qiáng)了維護(hù)電力系統(tǒng)的可靠性，也沒有對系統(tǒng)其他工作造成影響。第二，靈敏迅速。安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)能夠快速的查找系統(tǒng)工作時(shí)的故障，并且根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)作出合理的處理，繼電保護(hù)設(shè)備起到了重要的作用，它可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，通過分析得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)可以檢測出安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)的靈敏度，并且數(shù)據(jù)也可以支持系統(tǒng)的安全保護(hù)工作。繼電保護(hù)設(shè)備在一定程度上會(huì)對電氣元件進(jìn)行合理的維護(hù)，以便于對系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)一步掌控，保證電力系統(tǒng)的正常工作。第三，選擇性。在安全自動(dòng)化控制和繼電保護(hù)裝置發(fā)揮作用的時(shí)候，能夠有選擇性的把發(fā)生故障的元件予以解除，從而縮小停電區(qū)域的范圍，非故障區(qū)域仍然能夠繼續(xù)運(yùn)行，及時(shí)清除故障，把發(fā)生故障所導(dǎo)致的影響縮小到最小限度，盡量避免給社會(huì)生活帶來影響和不便[1-2]。

3 繼電保護(hù)的管理

3.1 重要性

在數(shù)據(jù)分析的時(shí)候，處理和統(tǒng)計(jì)信息管理的保護(hù)發(fā)揮著重要的作用效果。在這當(dāng)中，運(yùn)營商每天的工作是，運(yùn)用分析與判斷信息運(yùn)輸和所有的網(wǎng)格變電站設(shè)備反射當(dāng)中，維護(hù)其電網(wǎng)系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。但是，這種數(shù)據(jù)往往只是存在著簡單的重復(fù)輸入。例如，在高與低的供電局與董事會(huì)的每一個(gè)變電站當(dāng)中都將出現(xiàn)相似類型的數(shù)據(jù)。那么這樣的話，繼電保護(hù)的有關(guān)工作人員就一定要切斷來自各種類型數(shù)據(jù)的繁瑣信息，在增大工作量的同時(shí)也降低了其工作質(zhì)量和效率[3]。

3.2 管理

在目前看來，管理保護(hù)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的一個(gè)綜合分析和判斷，是繼電保護(hù)的一個(gè)形式所在。繼電保護(hù)系統(tǒng)的管理能夠減少其的工作時(shí)間和勞動(dòng)量。電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多樣多組態(tài)彼此相互配合的，對其整體和系統(tǒng)的安全運(yùn)行一定要確保有一個(gè)合理的設(shè)計(jì)改進(jìn)與質(zhì)量的組成部分，在每一個(gè)參數(shù)下工作良好，第二次確定身份，為了能夠切實(shí)避免措施并及時(shí)的進(jìn)行實(shí)施，從而切實(shí)保障電網(wǎng)正常運(yùn)行。因此，繼電保護(hù)的信息管理必須要有高的重視程度。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀

繼電保護(hù)裝置的主要工作任務(wù)，該繼電器主要就是運(yùn)用在電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，在原本的情況斷路和發(fā)生其他異樣的情況下，構(gòu)成了繼電器基本動(dòng)作的轉(zhuǎn)變。任務(wù)保護(hù)裝置主要包含：電源系統(tǒng)正常安全運(yùn)行，全面的去監(jiān)控設(shè)備當(dāng)中的各種類型運(yùn)行狀態(tài)，提供一個(gè)更加可靠有效的依據(jù)，當(dāng)電源系統(tǒng)發(fā)生一些故障時(shí)，能夠非常自動(dòng)，快速和有選擇性的去除掉有缺陷性的部件，以切實(shí)保障非故障部分能夠安全持續(xù)的正常運(yùn)行，當(dāng)電源系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)不正常的工作條件，它能夠準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)揮信號(hào)和報(bào)警指示，及時(shí)的去通知值班工作人員進(jìn)行處理。

5 安全自動(dòng)化控制與繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用

5.1 電力系統(tǒng)的安全控制

在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)其電力生產(chǎn)，管理，運(yùn)輸?shù)茸詣?dòng)化管控，從而形成一個(gè)較為完善的電力系統(tǒng)安全控制。配電網(wǎng)，變電站和發(fā)電廠都是安全控制的一個(gè)非常重要的內(nèi)容，運(yùn)用安全自動(dòng)化控制系統(tǒng)與繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)去進(jìn)行有效的保護(hù)與控制。安全監(jiān)測，生產(chǎn)調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)信息運(yùn)輸?shù)然緝?nèi)容都已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了安全自動(dòng)化系統(tǒng)控制，電力生產(chǎn)的效率也得到了非常多的提高，電力系統(tǒng)更加的有效可靠的運(yùn)行，供電電壓，電流的穩(wěn)定性能得到有效保證。在配電網(wǎng)，變電站，以及發(fā)電廠等安全自動(dòng)化管控，依據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特征，其安全管控方法當(dāng)中和控制效果當(dāng)中會(huì)有非常明顯的差異性。在這當(dāng)中，發(fā)電站因?yàn)槠浒l(fā)電方法的不一樣，它們的安全自動(dòng)化管控方法也存在著很大的不同。比如，水電站與火電廠的安全自動(dòng)化控制，配電網(wǎng)，變電站以及發(fā)電廠的各個(gè)級(jí)別管控，進(jìn)一步促進(jìn)了電力系統(tǒng)的安全自動(dòng)化管控，使得系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行下去[4]。

5.2 關(guān)于繼電保護(hù)的完善策略

5.2.1 完善有關(guān)方面的制度，增強(qiáng)協(xié)調(diào)的力度

第一，一定要對其不同類型的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行一些研究分析，并且制定出更加全面可靠與科學(xué)合理的保護(hù)方法。第二，在建立制度時(shí)，一定要切實(shí)考慮到設(shè)備維護(hù)方面的一個(gè)影響力作用，假如說電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)備裝置非常的老舊傳統(tǒng)，那么必然會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的一個(gè)崩潰狀態(tài)。除了平常應(yīng)該做好的設(shè)備維護(hù)工作之外，還需要安全工作人員定期的對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，及時(shí)的檢查故障，從而保障電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。第三，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)當(dāng)中，要求工作人員熟悉所有的流程，與此同時(shí)具備非常高的科技技能水平。因?yàn)橹挥袧M足了以上的所有要求，才能使工作人員認(rèn)真的對待好現(xiàn)場當(dāng)中的每一個(gè)管控工作。比如，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)出現(xiàn)了障礙，工作人員就能夠非常及時(shí)的進(jìn)行檢查，再進(jìn)行電力系統(tǒng)的設(shè)備調(diào)度，在處理電力系統(tǒng)問題的基礎(chǔ)之上，把電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值降到最低。除此之外，工作人員在開展工作的時(shí)候，一定要注重增強(qiáng)協(xié)調(diào)性的力度，因?yàn)檫@樣的話，不但能夠保障自身的工組有效程度，而且還能夠?qū)徫慧`行做到一個(gè)非常良好的監(jiān)督與監(jiān)控，以此保障整個(gè)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性能，從而避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)安全隱患。

5.2.2 提升技術(shù)含量，保障繼電的保護(hù)可靠性

首先，電力系統(tǒng)包括許多環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作難以控制，可能會(huì)導(dǎo)致一些問題。為了避免系統(tǒng)出現(xiàn)難以預(yù)測的問題，工作人員應(yīng)該定期對設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的排查，主要對出錯(cuò)率較高的部分嚴(yán)格檢查，消除一些常見問題。其次，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，給各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了一些福利，對電氣繼電保護(hù)來說也是一次機(jī)遇，通過將科學(xué)技術(shù)與檢測工作的結(jié)合，能夠極大的提升檢查的效率。在這一過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該注重對系統(tǒng)運(yùn)行的嚴(yán)格檢測，了解問題出現(xiàn)的不良因素，以便于控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過這種方式，有效消除了系統(tǒng)運(yùn)行的不安全隱患，促進(jìn)系統(tǒng)的正常工作。其次，應(yīng)該最大程度的加強(qiáng)繼電保護(hù)的性能，使其發(fā)揮自身價(jià)值。比如：在生產(chǎn)以及選擇保護(hù)裝置的時(shí)候，就一定要認(rèn)真仔細(xì)的檢查產(chǎn)品的種類以及規(guī)格，質(zhì)量說明書等等，切實(shí)保障所選擇的元器質(zhì)量符合要求。在進(jìn)行元器件的選擇時(shí)，一定要切實(shí)的去考慮元器件的使用壽命，發(fā)生故障的概率等等因素，在最后，一定要對其進(jìn)行綜合比較，然后購買質(zhì)量好，性價(jià)比也足夠高的產(chǎn)品。假如元器件存在著質(zhì)量問題的話，那么一定不要去購買。除此之外，在設(shè)計(jì)晶體管保護(hù)裝置的時(shí)候，因?yàn)槠潆娏鞯纳仙?，短路，故障等原因，很有可能?huì)致使繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。所以，一定要采取隔離的方法，從而完成晶體管裝裝置的一個(gè)設(shè)計(jì)工作。

6 結(jié)論

總而言之，電力企業(yè)作為其能源行業(yè)之一，國家一直都在有關(guān)政策的支持下高速發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，高新科技的電力企業(yè)發(fā)展過程受到干擾，繼電保護(hù)技術(shù)也得到了全新的機(jī)遇以及挑戰(zhàn)。所以，在使用繼電保護(hù)技術(shù)的時(shí)候，我們一定要增強(qiáng)研究和分析，不斷的發(fā)展一體化與智能化管理技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸變成了我國社會(huì)發(fā)展當(dāng)中的一個(gè)必然趨勢，所以，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，是社會(huì)發(fā)展的必然，這對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了極其重要的作用。