電力系統繼電保護技術探究

蘭志峰

摘 要：社會生產生活效率的提高，對電力資源的需求量也在不斷增加，相應的對電力系統的建設與運行要求更為嚴格，需要在現有基礎上應用專業技術對整個電力系統進行優化，提高其運行安全性與穩定性，減少故障的發生。其中繼電保護技術的應用，在電力系統建設中具有重要地位，對電力維護工作起到重要推動作用，為充分發揮其所具有的功能優勢，需要從應用現狀出發，確定存在的缺陷和不足，有重點的采取措施進行優化，文章對此進行了簡要分析。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；系統運行

為滿足實際應用需求，我國電力系統建設日益完善，逐漸有更多新型技術與設備被應用其中，對提高電力系統整體運行效率具有重要意義。為保證電力系統運行安全性和可靠性，除了要做好建設技術管理外，還需要重視后期維護工作，其中繼電保護作為一種保護手段，可以有效提高系統運行可靠性。

1 電力系統繼電保護技術應用現狀

電力行業的快速發展，電力系統建設日益完善，為更好的滿足實際生產生活需求，必須要積極引用各類新型技術，來減少系統運行故障。其中，繼電保護技術一直作為提高電力系統運行安全性與可靠性的核心技術，雖然起步較晚，但是短時間內發展迅速，且現在已經逐漸實現了微型繼電。微機繼電保護技術逐漸成熟，在電網運行中的應用具有不可取代的優勢。微機保護是電力系統繼電保護發展研究主要方向，其具有自我測試功能，以及邏輯強大處理能力，同時還具備記憶與數值計算能力，在實際應用中選擇性、可靠性與靈敏度方面均具有更大的優勢[1]。想要充分發揮出繼電保護具有的功能，必須要保證所選繼電保護裝置滿足速動性、選擇性、靈敏性和可靠性四項基本要求。近年來相關技術在不斷更新，繼電保護裝置材料、元件以及結構性形式等均有了很大程度的改革，繼電保護技術在實際應用中可以發揮出更大的優勢。

2 電力系統繼電保護技術應用要求

2.1 繼電裝置保護任務

對電力系統安裝繼電保護裝置，通過有效反映電力系統內電器元件故障與不正常狀態時的運行信息，然后命令斷路器跳閘或者發現相應信號，來切斷故障部位，將故障影響降到最低。對于系統內安裝的繼電保護裝置，即在系統被保護元件出現運行故障后，其可以自動、迅速并且有選擇的將故障元件從電力系統內進行切除，使得費故障部分可以在短時間內恢復到正常運行狀態，縮小故障影響范圍[2]。同時，如果電力系統內設備或者元件出現不正常運行工況時，繼電保護裝置在接收到運行信息后，可以及時作出反應，準確發出信號或者直接報警，通知工作人員盡快采取措施，避免事故進一步擴大。

2.2 繼電保護技術要求

為充分發揮出繼電保護技術所具有的功能性優點，需要選擇具有良好選擇性、可靠性、速動性、靈敏性繼電保護裝置，根據不同使用條件，來進行相應應用，保證可以在發生運行故障后及時處理。第一，選擇性。即系統內設備或元件出現運行故障后，由與故障點距離最近的保護裝置動作，將故障部位從系統內切除，縮小故障影響范圍，避免出現大范圍停電事故，并保證非故障部分正常運行。第二，可靠性。在設定保護范圍內出現故障后，不得出現保護裝置拒動情況，且在正常運行或保護范圍外故障時，裝置不得出現誤動。第三，速度性。電力系統內某元件發生故障后，要求保護裝置可以最快時間內動作，將故障元件從系統內切除，縮短故障切除所需時間，以免短路電流對其他部分產生影響，而造成故障范圍增加[3]。及時切除故障部位，保證電力系統并列運行的穩定性。第四，靈敏性。如果電力系統內出現非正常工況時，繼電保護裝置可以具有靈敏的反應能力，保證可以及時動作。

3 電力系統繼電保護技術發展方向

3.1 網絡化

計算機技術的快速發展，使其被廣泛的應用到各個領域，并且取得了良好的應用效果，逐漸成為信息時代的技術支柱。利用其特點，對電力系統繼電保護技術進行深入研究和分析，可以為信息和數據通信提供更有效的保障。現在所用繼電保護裝置除了差動保護與縱聯保護外，僅僅可以對安裝位置電氣量進行保護，保護措施也僅僅是對故障元件的有效切除，達到縮小故障影響范圍的目的。針對此應用計算機網絡技術，為傳統繼電保護技術提供有效的數據通信手段，落實系統保護理念，對繼電保護作用進行豐富化處理，除了可以對故障元件進行切除外，還可以保證整個系統的穩定運行。即每個保護單元均可以對全系統運行和故障信息進行共享，使得每個保護單元與合閘裝置對此類信息進行分析時，完成相應的協調動作，維持全系統的有效運行[4]。對繼電保護技術進行網絡化研究，主要就是利用計算機網絡對系統內各設備進行有效聯接，建立統一的信息共享網絡。另外，對非系統保護技術進行分析，對其進行網絡化設計，繼電保護裝置可以獲得更多系統故障信息，進而可以準確判斷故障性質和故障位置，進而采取有效措施進行處理。

3.2 智能化

現在應用的智能化技術，如神經網絡、進化規劃、遺傳算法以及模糊邏輯等，已經被有效的應用到電力系統內多個領域中。對繼電保護技術進行智能化研究，以神經網絡為例，其作為一種非線性映射方法，可以有效處理難以列出方程式與求解難度高的復雜非線性問題。如輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下，出現經過渡電阻短路即為非線性問題，距離保護難以做出準確的判斷來確定故障位置，進而會容易出現保護動作誤動或拒動，出現大面積停電事故[5]。而通過神經網絡技術，可以提前進行大量故障樣本訓練，樣本集中充分考慮了各種故障情況，在發生其中任何一種故障時，繼電保護裝置均可以做出準確判斷。

3.3 計算機化

對繼電保護技術進行計算機化分析，可以充分發揮出微機繼電保護具有的優勢。電力系統建設復雜程度不斷提高，對微機保護的要求也更為嚴格，除了要具有基本的保護功能外，還需要具有大容量故障信息和數據長期存放空間，能夠根據需求完成大量數據的高效處理。同時還要具有強大的通信能力，能夠與其他保護、控制裝置以及調度聯網進行全系統數據的共享等。微機保護技術充分發揮了計算機技術高速運算與完備存貯記憶能力，再加上現在計算機技術持續更新，對提高微機保護的靈活性與可靠性具有更大的促進作用。

3.4 一體化

面對我國用電環境逐漸復雜化的情況，以及為尋求用戶需求多樣化處理方法，需要在現有基礎上對繼電保護技術做更深入的研究。繼電保護技術一體化，即基于計算機化與網絡化，實現繼電保護與綜合自動化的有效結合。通過一體化技術的實現，將繼電保護裝置作為一個智能終端，通過計算機技術進行全系統資源的共享，完成全系統的有效保護。系統內各微機保護裝置不僅可以完成基礎的繼電保護功能，同時還可以將變電過程中傳輸數據錄入到計算機系統內，同時實現系統保護、控制、測量以及數據通信一體化，提高電力系統運行可靠性。

4 結束語

針對電力系統繼電保護技術進行研究，需要從實際需求出發，積極應用各項新型技術，充分發揮出繼電保護功能，減少各類故障對供電質量的影響。

參考文獻

[1]姜凡.電力系統繼電保護技術的現狀與發展趨勢[J].科技創業家，2014，06：113.

[2]糜德凱.電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].科技創新導報，2012，29：102.

[3]姚朝賢.電力系統繼電保護技術應用現狀的探討[J].科技致富向導，2012，35：204.

[4]張建英，羅彥.電力系統繼電保護技術的探究[J].江西建材，

2015，03：247-248.

[5]張珂.電力系統繼電保護技術應用現狀分析[J].中國高新技術企業，2015，22：44-45.