淺談電網安全自動裝置的應用發展

張曉靜

摘 要：經濟發展不僅使得工業用電量急劇增加，還使得生活用電需求進一步加大，電力系統面臨巨大的壓力，運轉風險不斷提高。電網安全自動裝置應用在電力系統中的現實意義在于保障運行穩定，對于電力需求的滿足具有重要影響。該文結合我國電力事業發展現狀，對電網安全自動裝置的應用發展進行了闡述。

關鍵詞：電網安全自動裝置 應用 發展

中圖分類號：TM761.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（a）-0002-02

在電力系統不斷完善的過程中，受到現代通信等高新技術進步的影響，其中應用了越來越多的安全自動裝置。這些裝置提升了電網運行的安全性，在保障電力系統功能發揮方面顯現出了巨大的作用，推動了我國電力事業與經濟的協調發展。

1 電網安全自動裝置的應用發展

1.1 應用于電力系統中的必要性

結合電力系統的運行條件來講，其在運轉過程中難以避免的會受到外界環境的影響。這些因素無形中加大了電力系統的運行風險，以環境因素為例，在環境潮濕的情況下，出現停電的幾率會明顯提高，甚至還有可能會造成設備毀損。所以，這些影響因素實際上對于供電平穩造成了嚴重威脅，不利于電網安全。出于防控這些風險因素的考慮，電力事業發展中采取了很多措施，其中包括優化設備性能、強化管理等，但安全自動裝置的應用則是效果最明顯的一項舉措。一般所說的安全自動裝置，本質上屬于一種電力系統構件，大體包括兩種，第一種是以勵磁調節裝置為代表的單個元件類，第二種以聯切裝置及振蕩解列等為代表，應用初衷通常是出于保證安全或者滿足運行要求的考慮。

1.2 應用分析

1.2.1 應用現狀

結合當前電力系統的完善狀況來講，其中應用了不同種類的安全自動裝置。這些裝置盡管實際作用存在某些差別，但在實際運行中均起到了保障安全性與平穩性的效果，有效的提升了電力系統的效益。舉例來講，電廠、線路、變電站中分別使用了勵磁調節裝置、自動重合閘、自投裝置，得益于這些裝置的積極作用，電力系統運行故障發生率大為降低。電網運行關系到社會生產，一旦電力供應出現異常，很多生產項目將不得不暫停，由此導致的后果是極為嚴重的。所以，當前階段國家對于電力事業的發展格外關注，對供電的要求也越來越高。在此種情況下，電力行業開始大幅引入先進設備，用以保障供電安全。比如，出于實現有效監控的目的，電力行業中已經開始嘗試借助衛星定位的手段。尤其是近年來電網規模不斷擴大、運行風險越來越高，要想保證安全，就需要更多、更先進的安全自動裝置。

1.2.2 實例解析

為了進一步說明安全自動裝置的應用情況，該文以華北地區為例，對其電力系統中應用的安全自動裝置作了分析。結合該地區現狀來講，以裝置功能為依據，其電力系統中應用的安全自動裝置大體分為6種。第一種是以單一切機為代表的切機裝置，此類裝置的原理較為簡單，即借助保護（開關）節點的作用來實現切機，可在保障安全方面發揮出明顯的積極作用。第二種是以支持自動判斷為主要特征的裝置，此類裝置除了具有切機裝置的功能之外，還支持自動判斷，原理同樣并不復雜，一般是通過信息引入來實現自動判斷，可以充當判斷量的信息包括電壓和電流。第三種是以保證穩定為目的的解列裝置，此類裝置的應用價值主要體現在，其可以在電網受到破壞的情況下，借助解列點實現穩定破壞的解列，能夠起到減輕破壞影響力、控制故障波及范圍的作用。第四種是能夠實現判斷的裝置，以解列及聯切裝置為代表，大多是針對電壓及頻率的，通常應用于電壓崩潰發生幾率高的地區，比如部分電網聯系不夠可靠的地區或者存在地區負荷的電廠。在出現電網解列的時候，此類裝置能夠結合頻率等信息切除負荷，必要時可實現電廠解列。所以，此類裝置在保證電網正常運轉方面作用明顯。第五類是能夠兼顧調節功能及判斷功能的綜合裝置，特點在于要求高、功能綜合性強，在保證安全方面的積極作用也更大。第六種主要是區域裝置，特點在于組合性，所以，這類裝置能夠集多種裝置的優勢于一身，功能更加強大也更符合現實要求。結合此類裝置的應用效果來講，由于其能夠根據運行方式的改變和故障變化作出判斷、執行應對措施，故綜合效益相對較高。

1.3 發展探討

得益于安全自動裝置的科學應用，電網運行穩定性有了明顯提升，而這一切都離不開安全自動裝置功能的發揮。結合我國電力系統的發展歷程來講，其對安全自動裝置的應用可分為3個時期進行探討。

第一個時期，安全自動裝置僅是包含于繼電保護裝置的一個組成部分。由于這個時期我國的電網發展時間還比較短，所以運管水平較低、相關技術也不夠成熟，電網運行穩定性也比較差，經常出現意外斷電等情況。舉例來講，這個時期電網經常在雷雨天氣出現故障，不是臨時斷電就是設備損壞，給人們的生活造成了很大的不便。為了減輕這些問題，當時的人們就開始嘗試借助相關安全設施來提升電網運行的平穩性，但是受到技術因素的限制，當時的做法只是對繼電保護裝置做了一些改進，借助一些跳開措施及聯切來達到保護電網的目的。所以，盡管這個時期安全自動裝置已經開始被應用于電力系統中，但其只是包含于繼電保護裝置中。盡管這些裝置在應用中表現出了一定的可靠性和實用性，但由于判斷條件不夠充分且不具備自動控制的功能，其應用效果還取決于操作行為。另外，這一時期此類裝置還無法在復雜功能上發揮出太大作用，邏輯判斷也并未實現。

第二個時期，實現邏輯判斷時期。這個時期的背景是經濟進步、電力用量增大、簡單裝置的作用無法適應要求，在這樣的情況下，裝置更新開始引起關注，安全自動裝置的應用進入實現邏輯判斷時期。邏輯判斷的實現要求對現有裝置進行更新及優化，而相關元件的出現促進了這一想法的落實，其使得“裝置判斷”成為了現實。這類元件能夠借助邏輯電路實現判斷，避開了傳統裝置的缺陷。也就是在這個時期，安全自動裝置得以獨立于繼電保護裝置。結合當時的情況來講，此類裝置在這個時期已經能夠進行一些常見故障的判斷，但功能還比較單一、自動判斷也沒有實現。

第三個時期，即智能判斷時期，始于20世紀80年代晚期。這個時期由于電網規模進一步增大，運行復雜性也顯著提高，只能實現簡單判斷的裝置逐漸滯后于現實要求。為了達到功能多樣的目的，人們開始關注對安全自動裝置技術的更新和作用的豐富，希望可以借助技術的優勢實現準確判斷，為及時解決問題奠定基礎。為了實現上述構想，人們嘗試將信息技術應用于安全自動裝置的更新中，促進了微機裝置的出現、豐富了安全自動裝置的功能，使得智能判斷成為可能。

2 結語

電力系統的安全運行是我國各項事業發展的保障，也是生產得以進行的基礎。所以，如何確保電力系統運行安全，是政府、企業及社會民眾均非常關心的問題。就實際意義來講，安全自動裝置在電力系統中的應用，能夠起到降低運行風險、保證平穩供電、滿足供電需要、改善電力服務等作用，是電力系統高效運轉的保障性措施。

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