電力調控中繼電保護的應用

許 立

(國網四川省電力公司德陽供電公司，四川 德陽 618000)

0 引言

隨著人們對電力需求的增加和對電能質量要求的提高，為了使供電質量得到有效提升，我國大部分電力系統(tǒng)進行了智能改造。變電站繼電保護裝置是智能技術中的一個重要組成部分，為使繼電保護得到進一步優(yōu)化，使其在電力調控中能充分發(fā)揮作用，對繼電保護智能變電站在電力調控中的應用進行深入研究是非常有必要的。

1 繼電保護工作的重要意義

繼電保護技術在20世紀被廣泛應用于電力系統(tǒng)，人們也逐步認識到繼電保護技術的作用和重要性。繼電保護技術是由各類維修和檢測的技術與繼電保護相關的技術組成的一套健全有效的技術框架。保護裝置通過事先整定的電流、電壓、功率等參數(shù)來進行故障判定并切除故障點。供電系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，繼電保護功能可以全面、有效地實時監(jiān)測各個電氣設備的工作和運行情況，為電力調控人員精準操作提供依據(jù)。若一個電源系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置就能自動、快捷、有針對性地為用戶進行安全保護，將故障部位自動從系統(tǒng)中隔離出來，使得無故障部分系統(tǒng)迅速地恢復到正常工作運行的狀態(tài)。如果供電系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常，繼電保護能迅速、準確地向用戶反映供配電系統(tǒng)的各種異常情況，并且能夠及時向用戶發(fā)出報警信息，以便工作人員及時采取有效措施來處理故障。繼電保護裝置能與供、配電系統(tǒng)的自動裝置相配合，特別是自動重合閥裝置、備用電源快速開關裝置，能有效地維持供、配電系統(tǒng)的運行；并能與繼電保護裝置緊密配合，使供、配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到全面提升。

2 繼電保護裝置的常見問題

2.1 設備問題

在電力系統(tǒng)中，對繼電保護功能起關鍵作用的是電力系統(tǒng)中的設備，如電壓互感器和電流互感器。電壓互感器和電流互感器可以將高電壓和大電流轉換成繼電保護裝置可以接收的低電壓和小電流，對繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行和保護功能的實現(xiàn)起到了至關重要的作用。電壓互感器和電流互感器在整個電力系統(tǒng)的運行過程中都是處于長時間高負荷運行狀態(tài)，因此，在許多情況下，電壓互感器和電流互感器的故障將會引起繼電保護裝置的誤動或拒動。比如在電壓互感器中發(fā)生二次回路短路故障，二次短路電流是一種很大的電流，如果不及時處理，將會導致二次電壓互感器燒壞，嚴重影響繼電保護的作用。

2.2 靈敏性問題

繼電保護裝置對于器件的靈敏度控制要求極高，因此，在對繼電保護器件進行優(yōu)化和控制時，應該重點考慮繼電保護器件的靈敏度。靈敏度是指繼電保護設備在多種因素的作用下所產生的效果，如系統(tǒng)的運行模式、保護總體值的相互配合、設備的質量、繼電保護設施所提供的合理性。

2.3 網絡信息傳遞延遲問題

智能化變電站的實時電力調度和實時監(jiān)測，需要采用先進的網絡信息技術，通過各種相關運算和操作實現(xiàn)預定目標，如網絡信號的采集、傳輸?shù)?。因此，網絡信息對繼電保護設備和裝置的影響，也是其實際應用過程中的一個難點。在信號的采集和傳送過程中，若信息系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，就很難實現(xiàn)繼電保護的完全自動化，也不能實現(xiàn)故障的完全自動化排除，極易發(fā)生繼電保護系統(tǒng)失靈的問題。如果是在數(shù)據(jù)的傳輸中，出現(xiàn)了信息傳送中斷的情況，則由于相關調度和監(jiān)控工作人員很難實時地對變電站的工作運行狀態(tài)情況和供電系統(tǒng)進行監(jiān)控，而無法有效保證其供電的質量。

3 加強繼電保護在電力調控中應用實效的有效措施

3.1 加強裝置與設備的維護，保障整定值的定期校核

由于繼電保護設施和裝置及系統(tǒng)內部的設施質量將直接影響到繼電保護的功能，因此必須確保無人值班變電站的所有繼電保護設施和功能都可以穩(wěn)定地運行。對繼電保護設施、裝置，尤其是靈敏度較高的繼電保護設施、裝置進行維修、檢查等工作，是日常工作中的重點。同時，還應做好繼電保護裝置及其相關設備的缺陷處理、隱患排查處理工作，尤其是緊急缺陷的處理，做好相關備品備件的管理，在最短的時間內消除裝置和設備的缺陷，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

此外，繼電保護整定值在電網正常運行中扮演著重要角色，是電網繼電保護安全正常工作的保護者。其計算結果的準確性直接影響著調度系統(tǒng)是否安全、穩(wěn)定地運行。若調度員計算方法有所變化，調度系統(tǒng)應及時對計算結果進行校核，確保計算的靈敏度與系統(tǒng)相符。調度系統(tǒng)應能快速、準確地將所有計算錯誤進行隔離或排除，為調度人員提供最有效、準確的數(shù)據(jù)，使得調度員及時、準確地分析和處理所有計算錯誤，以保障下裝到繼電保護裝置的整定值的正確性，避免因整定值錯誤而導致保護裝置誤動、拒動。

3.2 加強繼電保護裝置建設的智能化

變電站無人值班繼電保護裝置及相關設備需要進行智能化改造升級，它主要是通過將繼電保護設備、監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信等各個環(huán)節(jié)進行智能化整合而形成的一套綜合系統(tǒng)。繼電保護設備的作用不僅僅停留在采集故障信號，也可以直接通過互聯(lián)網、信息終端等方式生成實時的故障信息，實現(xiàn)與控制中心之間的互聯(lián)。針對這種情況，變電站在其運行中應該充分運用變電站專用的智能化信息技術，采用IEC61850標準實現(xiàn)變電站內各個設備、保護裝置、測控裝置、計量裝置、控制中心的信息交換，實現(xiàn)變電站內設備的“萬物互聯(lián)”。根據(jù)各個變電站實際情況，智能化地管理和維護變電站的信息。

3.3 加強自適應控制技術在電力調控中的應用

繼電保護功能變壓器是智慧型變電站重要組成部分，它的實際應用就要求變壓器和電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時，對有關的線路和裝置進行繼電保護功能調整，將自適應技術推廣到繼電保護中，使其更好地發(fā)揮繼電保護作用。應用于航空領域的飛行器自適應控制技術，對于飛行器和參數(shù)具有很強的適應性。這種自動調整的保護功能也充分符合電力系統(tǒng)中對繼電器保護的要求。隨著我國電力系統(tǒng)信息化水平程度的不斷提高，這種先進的自適應控制技術廣泛地應用于各類電力系統(tǒng)，取得了很好的應用效果。

4 結語

繼電保護在電力調節(jié)中的應用發(fā)揮了重要作用，對變電站運行實現(xiàn)智能化和安全穩(wěn)定的運行都有重要的影響。因此，應根據(jù)存在的問題進行相應的優(yōu)化和改進，以提升我國繼電保護在電力調控中的應用效果。