試論電力系統(tǒng)繼電保護技術應用現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

陳朝棟

摘 要：電力系統(tǒng)是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾獌?nèi)容，也是我國電力基礎設施建設中的重要組成部分。而繼電保護使電力系統(tǒng)的運行更加安全、可靠。對電力系統(tǒng)繼電保護技術應用現(xiàn)狀進行了分析，并對其未來發(fā)展趨勢進行了闡述。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；計算機；網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TM771 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.139

文章編號：2095-6835（2016）20-0139-01

在電力系統(tǒng)運行中，一旦處于被保護狀態(tài)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障，則繼電保護裝置會立即對其附近的斷路器發(fā)出跳閘命令，及時在電力系統(tǒng)中對故障元件進行中斷，解決電力元件損壞問題，為人們提供安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境，使繼電保護裝置時刻處于安全狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

1 電力系統(tǒng)繼電保護技術應用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，繼電保護裝置的種類比較多，需要結(jié)合電力系統(tǒng)的實際運行訴求對設備進行科學、合理的選擇。對被選電力系統(tǒng)繼電保護裝置功能性進行考量，確保其能勝任該項任務，以對電力系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)測，并對實際故障情況進行自動判斷和處理。目前，計算機網(wǎng)絡技術在電力行業(yè)的應用日趨普遍，要確保繼電保護裝置與網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的兼容性，并為其提供支持，提高其網(wǎng)絡化和自動化水平。同時，繼電保護裝置要具備可靠性、速動性和靈敏性，以應對電力系統(tǒng)運行過程中的突發(fā)情況，將電力系統(tǒng)運行過程中的安全隱患和故障發(fā)生率降到最低。

在電力系統(tǒng)中對繼電保護裝置進行應用，能實現(xiàn)母聯(lián)保護、線路保護、電容器保護和主變保護等功能。其能在電力系統(tǒng)輸出變電背景下對電站設備進行有效保護，并對變電站故障進行有效處理。目前，二段式或三段式電流保護在繼電保護裝置中的應用比較普遍，能對短路問題進行合理解決，有效避免設備損壞。而在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)主變保護和母聯(lián)保護，能使繼電保護裝置為輸變電設備提供有效保護，解決電路故障導致的設備損耗問題；借助計算機技術和網(wǎng)絡技術在繼電保護背景下對電力系統(tǒng)進行自動監(jiān)控和快速切斷，可解決電力系統(tǒng)運行過程中的安全問題，實現(xiàn)電力系統(tǒng)保護。

網(wǎng)絡技術、計算機技術和自動化技術正逐步被應用于電力系統(tǒng)中，將其與繼電保護技術進行同步應用，可使繼電保護更加趨向于網(wǎng)絡、自動、智能。而單片機技術在繼電保護技術中的應用在很大程度上提高了繼電保護裝置動作的準確性。隨著網(wǎng)絡通信功能技術的應用，監(jiān)控人員能對信息資料進行收集和監(jiān)控，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的在線控制和故障調(diào)節(jié)功能。

2 電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展趨勢

2.1 計算機化繼電保護技術

繼電保護技術服務于電力系統(tǒng)。近年來，它不斷革新，以滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展要求。未來幾年，我國繼電保護技術主要向微機繼電保護技術的方面發(fā)展。微機繼電保護技術有以下3個特點：①實現(xiàn)繼電保護性能升級，使其更加有效。其能實現(xiàn)故障分量保護和自動控制。②結(jié)構(gòu)更加合理、能耗更低。③極具可靠性和靈活性，外部溫度變化不會對數(shù)字元件造成干擾，能實現(xiàn)巡檢和自檢，既可以人為操作，也能夠進行遠距離控制。

微機保護應用數(shù)學原理使繼電保護性能和水平不斷提高，加之近年來繼電保護系統(tǒng)的電壓水平不斷提高，為其開拓了無限的發(fā)展應用空間。

2.2 網(wǎng)絡化繼電保護技術

繼電保護裝置故障檢測準確度與其故障獲取量成正比。網(wǎng)絡化繼電保護技術借助計算機技術，逐漸實現(xiàn)了線路、變壓器和母線保護等。網(wǎng)絡保護技術的優(yōu)越性在于借助數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)縱聯(lián)保護。而分站保護系統(tǒng)對該站中的斷路器電流和母線電壓等進行了采集，以實現(xiàn)母線保護。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡性繼電保護是微機保護技術發(fā)展過程中的必然結(jié)果。目前，繼電保護技術逐漸實現(xiàn)了網(wǎng)絡化、測量、保護、控制和數(shù)據(jù)通信等功能的統(tǒng)一。在繼電保護系統(tǒng)中對計算機網(wǎng)絡技術進行合理應用，可使電力系統(tǒng)的運行過程更加安全、穩(wěn)定、可靠。電力系統(tǒng)繼電保護對保護單元提出了相應的要求，使其能對系統(tǒng)運行和故障信息數(shù)據(jù)等進行共享，并借助計算機網(wǎng)絡對全系統(tǒng)各主體電氣設備保護裝置進行關聯(lián)，從而在數(shù)據(jù)分析過程中使各個保護單元和重合閘裝置協(xié)調(diào)動作，使微機保護裝置向網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

2.3 綜合自動化繼電保護技術

計算機和網(wǎng)絡化背景下的繼電保護技術的實質(zhì)是高性能和多功能的計算機系統(tǒng)，它在電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上作為智能終端存在，能對電力系統(tǒng)運行過程中的詳細故障信息進行獲取，并將被保護元件信息和數(shù)據(jù)等傳送到網(wǎng)絡控制中心或終端。微機保護裝置既能對繼電保護功能進行全面實現(xiàn)，也能在無障礙的背景下實現(xiàn)信息測量、控制和數(shù)據(jù)通信等，并使其處于統(tǒng)一界面內(nèi)，具有良好的應用效果。

2.4 智能化繼電保護技術

目前，計算機網(wǎng)絡技術在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用比較普遍。而計算機繼電保護中也出現(xiàn)了很多新的原理和方法。在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，對專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能技術進行了應用，推進了繼電保護技術的升級和發(fā)展。在電力系統(tǒng)繼電保護技術實踐過程中，可以將各種人工智能技術進行同步結(jié)合和應用，使電力系統(tǒng)的繼電保護工作更加安全、可靠，解決電力系統(tǒng)運行過程中的故障問題，為人們提供安全、良好的用電環(huán)境。

3 結(jié)束語

電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和計算機網(wǎng)絡技術的廣泛應用，為繼電保護技術提供了廣闊的發(fā)展空間，使其逐步向計算機和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。受到傳統(tǒng)觀念的制約，使我國電力系統(tǒng)運行和發(fā)展中仍然面臨諸多問題，在電力系統(tǒng)中對繼電保護技術進行科學、合理應用，能將人們?nèi)粘Ｓ秒娺^程中的安全隱患降到最低，使電力系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定，為人們提供良好的用電服務，提高人們的日常用電質(zhì)量。

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