繼電保護運行常用技術剖析

引 言：電力系統(tǒng)的好壞直接影響著我國的國計民生，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對用電量和輸電方式等都提出了較高的要求，由于繼電保護裝置在整個電力系統(tǒng)中所占據(jù)的重要地位，所以必須對其進行探索，不斷研究應用新的手段和技術，從而為電力系統(tǒng)的安全運行創(chuàng)造良好的環(huán)境。本文從繼電保護運行影響因素和繼電保護運行相關技術措施兩個方面進行了分析。

一、繼電保護運行影響因素

（一）硬件裝置的影響

一是繼電器中觸點的松動。觸點對繼電器切換負荷工作有著重要的作用，許多出現(xiàn)故障的繼電器都是由于觸點松動或是開裂造成的，也有的是因為觸點尺寸不合理形成誤差而造成的，這些都會降低繼電器的可靠性。其中觸點松動主要是因為接觸點和簧片沒有進行合理的配合造成的，而觸點開裂則是由于材料問題，例如材料硬度過高或者壓力太大等，上述中任一弊病，都會對電力系統(tǒng)安全性造成影響。二是電流互感器的飽和。

（二）軟件因素

若電力系統(tǒng)中的軟件出現(xiàn)問題就會使保護裝置出現(xiàn)誤動或是拒動的行為。目前主要的軟件問題有：編碼不正確；不能明確需求分析定義、設計軟件結構時出現(xiàn)失誤；沒有規(guī)范測試及定值輸入有誤等。

（三）人為因素

安裝人員沒有根據(jù)指定的設計要求進行接線，或是沒有正確安裝線路的極性，或是操作人員在工作過程中出現(xiàn)失誤等，這些問題在電網(wǎng)中時有發(fā)生。

二、繼電保護運行相關技術措施

（一）提高信息化與微機化的水平

近些年來，電子信息技術得到了高速發(fā)展和創(chuàng)新，電力系統(tǒng)的微機保護技術也逐漸成為人們關注的焦點。例如工控機的應用，無論是在功能、容量及速度上，工控機都比以前的小型機更有優(yōu)勢。所以，繼電保護應用工控機技術可操作性強。這樣可以降低繼電保護運行過程中的不可靠性風險。計算機技術的發(fā)展也對繼電保護技術產(chǎn)生了很大的影響，因為繼電保護裝置作用較為單一，主要用于切除存有故障的元件，但是在工作中還存在一些問題。為了能夠解決這些問題，保障電力系統(tǒng)的安全運行，大幅度提升繼電保護的準確性以及及時性，這樣就必須依靠計算機和網(wǎng)絡技術來連接整體的電力系統(tǒng) ，從而進一步提升微機保護裝置的網(wǎng)絡化以及共享化水平。

（二）加強繼電保護運行的智能化程度

智能化可以更好地提升繼電保護運行的可靠性，與此同時，它也是非常關鍵的技術創(chuàng)新。如今，人工智能化的運用范圍日益擴大，在越來越多的行業(yè)中得到了應用，大量發(fā)達的理念和技術出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中且不斷成熟。例如，模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法以及進化規(guī)劃等先進技術都在電力系統(tǒng)中得到了非常好的運用，而且相關單位還在繼續(xù)深化繼電保護領域的應用研究。另一方面來看，人工智能技術在電力系統(tǒng)的優(yōu)勢非常明顯，它們可以極大地提升繼電保護裝置在運行過程中的穩(wěn)定性。此外還可以有效控制繼電保護裝置的不可靠因素，如工作隱蔽性和連續(xù)性等方面。它們可以較快地處理這些不可靠因素，而且它們的邏輯思維能力也非常強大。從在線評估實踐來看，人工智能發(fā)揮了非常重要的作用，而且有著明顯的優(yōu)勢，占據(jù)著主導地位。所以 ，電力系統(tǒng)中的繼電保護設備運用人工智能技術將會很大程度上提高其運行中的可靠性，從而保障工作質量。

（三）廣泛使用性能極其優(yōu)良的數(shù)字控制器件

數(shù)字控制器件有著優(yōu)良的性能，在繼電保護系統(tǒng)中使用數(shù)字控制器件將會在很大程度上提升繼電保護水平。在繼電保護運行中，廣泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的結構非常復雜，這種邏輯器件可以編輯相關程序，F(xiàn)PGA是現(xiàn)場可編程序門陣列。在繼電保護系統(tǒng)的運行過程中，這兩種器件的優(yōu)勢非常明顯。它們屬于非常先進的可編程序專用集成電路，而且它的功能是高度集成的，可以將諸多微機系統(tǒng)的許多功能都聚集在相同的芯片上。這些數(shù)字控制器件的性能十分強大，它們將極大地改變電子系統(tǒng)的設計結構，顯示了良好的適應性。從繼電保護系統(tǒng)來看，必須要借助此類控制器件來實現(xiàn)系統(tǒng)的高度集成、強大的可靠性和快速響應能力。與此同時，運用此類控制器件可以在很大程度上縮短保護裝置的研發(fā)周期，極大地提升了繼電保護運行過程中的可靠性能。

（四）利用故障分量的繼電保護技術措施

從20世紀末期開始，中國開始研究暫態(tài)行波方案在繼電保護中的運用，相繼開發(fā)出了故障暫態(tài)的新途徑。結合上述情況來看，在發(fā)展繼電保護方面，利用新故障信息的意義十分重大。例如，電腦在繼電保護中運用廣泛，這樣可以為獲得識別故障信息創(chuàng)設良好的條件，故障信息和故障分量在繼電保護領域得到了更廣泛的運用。故障分量可以很好地展示電網(wǎng)繼電的故障信息、繼電非故障涵蓋了正常運行、系統(tǒng)振蕩以及兩相運行等情況。

（五）自適應過電流保護

從自適應繼電保護來看，它能夠解決傳統(tǒng)繼電保護中的很多問題。如今，自適應繼電保護的水平還比較低。然而從當前研究成果來看，自適應保護在繼電保護領域有很大優(yōu)越性。傳統(tǒng)的電流保護根據(jù)最大負荷電流來設計，這樣可能會影響到繼電保護的靈敏度。但是，自適應過電流區(qū)別于傳統(tǒng)的過電流保護，這是因為自適應過電流可以按照負荷電流的變化，及時地調(diào)整過電流保護的整定值。

（六）小波變換在繼電保護中的應用

單純頻域、單純時域分析法均不能對和暫態(tài)行波類似的非平穩(wěn)信號予以精準地描述，因此要開發(fā)新途徑來描述信號。這種新方法可以從總體上來描述信號的關鍵參數(shù)，而且還可以展示出某段時間內(nèi)信號劇烈變化的水平。從當前研究來看，小波分析法符合這種研究目的。根據(jù)小波變換模中的極大值理論和奇異性檢測等理論，提出了選相方法以及故障起動，這種方式的關鍵特征是可靠性和敏捷性。所以，可以將小波變換分析當成有效檢測快速檢出行波信息方案的工具，而且這種以小波變換為基礎的繼電裝置展示出了良好的優(yōu)越性。

三、結論

電力產(chǎn)業(yè)在社會經(jīng)濟發(fā)展的能源產(chǎn)業(yè)之一，會在很大程度上影響國計民生，所以社會各界極大地關注著它的發(fā)展。在此基礎上，用電量以及輸電方法都在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的實現(xiàn)給電網(wǎng)發(fā)展提供了新的發(fā)展機會。繼電保護技術中重要的關鍵要素為可靠性與經(jīng)濟性。可靠性能夠為電網(wǎng)提供安全的運行環(huán)境，而經(jīng)濟性是指繼電保護工作時其成本較低，獲取利益較大。作為電力系統(tǒng)的安全衛(wèi)士，繼電保護也要不斷地進行創(chuàng)新和發(fā)展，這樣才能更好地確保電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展，更好地服務于經(jīng)濟社會的快速發(fā)展。繼電保護運行可靠性的提高將會很大程度上提高電網(wǎng)運行的效率，從而能夠降低電網(wǎng)運行過程中的風險。而要想提高繼電保護日常工作的效率和質量，高水平的繼電保護技術及先進的保護措施是必不可少的，具有重要意義。

參考文獻

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[2]朱乃輝，鐘敏偉.提高繼電保護運行可靠性的技術措施[J].科技風，2012，（23）.

（作者單位：壽光市供電公司）