窥探电力系统中的继电保护自动化

董江虹

摘要:随着科学技术的大力发展，现如今在电力系统中也融入了先进的自动化技术，该技术能够在获取故障信息后自动将其传输到调度端，这在一定程度上减少了电网事故的发生率。为了保证自动化装置具备良好的性能和可靠性，更有力的促进电力系统的稳定运行，本文主要围绕电力系统的继电保护自动化进行了深入的研究。

关键词:电力系统；继电保护；自动化

电力系统及设备在正常运行过程中会由于自身或其他方面的因素导致各种故障问题产生，这无疑会给系统及设备带去严重的影响，比如：如果系统出现短路则会发生震荡现象，使整个系统处于瘫痪状态。为了有效规避故障问题的发生，需要借助继电保护系统的优势树立保障，电力继电保护系统就是用来反映电网故障和异常运行情况的一种自动装置。随着电力系统对继电保护要求的不断提高,信息技术为继电保护设备性能和运行提供了强有力的技术支持。自60年代中到80年代中是继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代,结束了我国线路保护完全依靠从国外进口的时代。到90年代初,电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量在系统中获得应用,从而开辟了微机道路。不同机型的微机线路为电力系统提供了一批新一代功能齐全的继电保护装置,从而保证了无故障部分继续运行。

1电力继电保护自动化的现状

和传统的继电保护相比较，不管是在事故信号还是仪表检测中保护自动化都有着非常大的优势，尤其是在各项现代化技术快速发展的当下，继电保护管理模式已经向着自动化的方向大力发展，对电力网络中出现的事故能自动监测和处理。这保证了电力网络系统的安全性能。另外，继电保护设备的集成化程度也更高，在安装、调试以及操作上更加方便、快捷，功能也得到了提高，使整个系统的性能变得更为可靠。在各种技术的使用中得到推广以后，该设备在工作环境、抗干扰、防雷击等方面增强了稳定性和适用性，有效提高了电力部门及其工作人员的工作效率和服务水平。

继电保护设备虽然在实际的工作中进行了一些改变，但在整体环境的变化方面还没有完全完成。继电保护自动化在管理方面也存在着一些不足之处，保护措施的实施还不够完善，相关工作人员的安全意识淡薄，使继电保护自动化的安全作用没有充分发挥出来。在实现对电力系统的全方位的监控和管理上，如何充分发挥其自身的优势，还亟待解决。另外，电力系统逐渐在国民经济中发挥着日益明显的作用，加强对该技术的探索和研究意义重大。

2电力系统继电保护系统的结构

一般来说,电力系统的继电保护系统是专门用来确保电网中的某一固定区域的正常安全运行的电力保护系统,能够判断出发成故障的地点和范围。在这个固定区域的某变电站中,继电保护的决策系统将断电信号发送给这个区域的终端执行器,使这个区域避免更大的故障出现。继电保护系统的结构是以变电站为核心的集中式体系结构,为了提升整个系统的可靠性,保证了整个继电保护系统的通信可靠性。继电保护的每台管理系统不影响原有继电保护和故障录波装置的独立运行,各类信息设有与监控机或综合自动化系统的接口,确保了微机故障录波装置的日常运行状态,同时具备自检功能,通过软件设置对保护和录波数据进行综合分析及对设备运行状态做出判断等。而且能同时将综合信息送至指定位置,通过调度端主机可进一步访问具备条件的各种装置。

3继电保护自动化的优势分析

继电保护自动化自身有着非常多的优势，简单总结为以下四方面：其一，灵敏性。当系统在正常运行过程中突发故障问题时，而且没有超出继电保护的范围，那么保护自动化装置凭借自身的灵敏性会第一时间对故障进行处理，为系统建立安全的运行环境；其二，可靠性。在继电保护自动化允许的范围之内，系统具有范围内的故障时，继电保护自动化不会拒绝这项动作。同时，若故障发生在继电保护自动化允许的范围之外时，装置就不会开始此项动作；其三，选择性。系统存在故障时，还会有很大部分是可以正常运行的，所以，继电保护自动化功能就是将故障尽可能地在很小的范围内移除。具体做法是，先从离故障发生的距离最近的断路器开始把故障路线给切除，尽最大可能减少停电的范围，使系统中没有故障的部分都能够正常运行；其四，快速性。故障一旦发生，就要迅速作出反应，避免故障持续蔓延。尽快把电压恢复到正常水平，减轻危害。

4继电保护自动系统的应用

4.1继电保护装置的任务和基本要求

(1)网络化。随着计算机技术的快速发展，现如今已经深入到社会的角角落落，给人们的生活及生产带去了本质的改变，而继电保护装置只针对于清除故障和限制事故影响范围，此外还需要每个保护单元可以实现故障信息数据及系统运行共享的要求,各个保护单元实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,对于一般的非系统保护,系统故障信息愈多则对故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。可见,只有实现保护的计算机网络化才能提高保护的可靠性,分布式的母线保护系统不会造成恶性事故,从而提高了保护性能和可靠性。

(2)数据通信一体化。实际上，保护装置在电力系统自动化中属于一种智能终端，是建立在继电保护计算机化与网络化基础之上的，该保护装置能够将所获取保护元件的信息及数据传送到网络控制中心或者各个终端内。因此,微机保护装置在无故障正常运行情况下还可完成控制、数据通信功能。为了测量、保护和控制的需要必须用控制电缆引到主控室。保护装置应放在被保护设备附近。目的是为了保护的计算判断,也是从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置。

3.2继电保护自动化装置的优缺点

(1)安全性能高

在数据共享方面,为了确保数据的安全性,根据不同的数据服务对象设置了不同的的信息,同时还事先规划好各级运行和管理部门的共享,规划好数据服务器等网络配置。当电力系统发生故障后,利用自身具有的优越性对故障进行反应,值班人员准确地获取故障位置后,就可以准确地对故障情况和保护动作行为进行实施,继电保护自动化可以有效的代替值班人员完成一些复杂性的工作,保证了系统的正常运行,提高了电力设备的运行率和可用率,确保了电网安全运行的稳定性。

(2)存在的不足

目前，随着科学技术的不断发展，电力系统中也引用了越来越高科技的技术，尤其是针对继电保护，保护自动化技术发挥着不可缺少的作用，但是仍处于持续改进和发展中，还有部分不足之处等待解决，主要体现在：（1）保护自动化装置在功能上还有欠缺，无法充分满足当前电网及变电站的发展需求；（2）自动化系统的投资成本相对比较高；（3）对于外界所造成的干扰还不能够有效的进行规避。继电保护的运行环境随着继电保护的功能而不断变化着,微机装置对对抗干扰等客观条件的要求更高,在变电站的远方后台监控还需要改进继电保护的管理,要完善发送继保设备的设计维护方法,以确保电网的稳定运行。

4结束语

随着我国社会的不断进步及科技的快速发展，当前电力系统各项技术也越来越先进，现如今已经立足于“经济、安全、便捷、投资成本低”等基础上，实现了智能化、网络化的继电保护自动化发展。为了更有效的保证电力系统安全性能的切实提高，使自动化水平高效进行，需针对现实的需要，制定合理的、安全的计划以及策略，帮助完善设备的维护和监测。在实现测量、控制、保护、数据和通信一体化的前提下，逐步实现继电保护自动化的智能化，是我们研究继电保护自动化的核心和它发展的主要方向。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].水利电力出版社,1984.

[2]方大千.继电器保护实用技术手册[M].金盾出版社,2012.