淺析電力系統及其自動化和繼電保護的關系

陳劉航

摘 要：本文提出了實現繼電保護自動化的幾點措施，分析了電力系統及其自動化與繼電保護的關系，并對繼電保護的應用研究做了進一步闡述。

關鍵詞：電力系統；自動化；繼電保護；關系

繼電保護裝置對電力輸送與配電工作有十分明顯的保護作用，所以，要想保證電力系統的正常運行，提高電力服務的質量，還應在電力系統的繼電保護中應用自動化技術，以促進電力系統自動化的不斷進步。

1.電力系統及其自動化概述

現代信息技術的不斷進步，推動電力系統向自動化方向不斷發展。電力系統自動化涵蓋了供電系統、水利與火力發電、電網調度等方面的自動化，以此形成一個覆蓋整個電力系統的自動化處理體系。

1.1設備智能

電力設備是為電力系統正常發揮功能而提供保障的重要載體，另外，在電力開發與輸送等很多環節的順利實現也是靠電力設備來支撐的。但傳統電力系統中各個設備的具體操作是以人工為主，工作效率相對低下。在對電力系統進行自動化改造之后，工作人員能夠通過計算機技術來對系統進行控制，且利用相關程序的代碼來執行電力設備的操作，從而大大提高了電力系統相關工作的效率，并保證了電力相關作業的準確性與工作人員的安全性。

1.2功能多樣

進入二十一世紀以來，電力技術不斷取得突破，雖然電力系統結構簡化了不少，但其功能卻逐漸增多。未來電力系統的發展必然追求其功能的多樣化，這樣就能對電力系統的運行狀態進行實時監控，同時可以對變電、輸電效率、繼電保護設置等運行狀態相關信息進行分析，然后做出相應調度，從而保證電力系統運行的最優化。

1.3結構簡單

現在的電力系統中各個設備及其零部件的結構不斷簡單化，并且其功能也在不但強化。為了提高輸電質量，電力企業對系統結構進行持續優化，以促進電力系統運行狀態的全面更新。這種高效、簡單的連接方式，促進了電力企業的快速發展。

1.4操控一體

電力系統一體化操控的實現，具有很多優勢，最終能夠實現整個電力系統的智能化運行。在信息技術高度發達的今天，操控一體化是電力系統自動化改造的主要發展趨勢。它的主要目的是為電力系統自動化提供有效支持，同時為供電系統機電系保護裝置的質量提供保證，以適應現代社會發展的需要。

2.實現繼電保護自動化的措施

2.1推動網絡化

隨著社會用電量的不斷增加，電力企業也在不斷擴大電力系統的規模，各種電力相關設備和線路也在快速增加，這就需要多臺繼電保護裝置來保證電力系統運行的可靠性和安全性。所以，要使各個繼電保護裝置之間的聯系進一步加強，并促進繼電保護的網絡化建設進程不斷加快，讓所有繼電保護裝置都能在整個電力系統中互聯互通，進而形成一個統一的整體。這樣一方面促進整個繼電保護系統的自動化水平的提高，另一方面能強化繼電保護控制電網運行的能力，以此確保電力系統運行的穩定性和安全性。

2.2大力應用計算機技術

繼電保護中應用計算機技術能有效地促進繼電保護裝置的智能化與自動化水平的提升，進而提高繼電保護能力。所以，電力系統相關技術人員高對繼電保護中計算機技術的應用高度重視，不斷引進先進的硬件技術和計算機軟件等，以便于發生電力系統故障時能夠及時分析發生故障的設備及線路的各項參數，等系統故障解除后，將相關數據信息提取出來并開始執行操作，確保電力系統恢復運行的時效性。

2.3推進一體化建設

繼電保護一體化建設就是把繼電保護系統當做整個電網運行狀態相關信息、故障處理等一體化終端設備，對系統信息進行采集、整理及分析等，并以此作為繼電保護系統智能化與自動化發展的依據，從而促進電力系統的穩定健康發展。

3.電力系統及其自動化與繼電保護的關系

3.1繼電保護是電力系統自動化關鍵單元

電力系統可以通過信息控制系統來對電能進行合理控制和處理，也能對電能生產相關方面進行有效調節和控制，以滿足客戶的用電需求。電力系統在分層分級分布中，需要對原始電能進行合理地控制和處理。可以看出，繼電保護裝置對于電力系統來說非常重要的關鍵部分，它能夠通過信息調控系統來實現電力調度與通信操作。

3.2繼電保護應用于電力系統的標準

首先，繼電保護要有相當程度的可靠性。繼電保護的可靠性是電力系統對繼電保護裝置的最基本要求。從實際情況來看，電力系統自動化的真正價值在于其適應客戶的用電需求，所以，可靠性較強的繼電保護裝置對于電能質量有明顯的提升作用。

其次，繼電保護要具有選擇性。這個選擇性是指在電力系統發生故障時，要以故障線路為主，利用繼電保護裝置將其全面保護和切除。如果在這種情形下故障線路發生拒動現象，就要將相鄰設備作為第二個需要切除的電路，從而全面保護電路，防止發生大面積故障給電力企業和用戶造成巨大損失。

第三，繼電保護要具有較強的靈敏性。繼電保護的靈敏性是指要在一定范圍內確保繼電保護裝置具有較強的敏感性，要在故障發生的第一時間做出反應，對故障線路進行全面保護和切除。

3.3繼電保護對電力系統故障進行有效處理

由于電力行業的特殊性，電力運行中經常會發生電氣故障，并且這些故障時不可避免的。但如果局部用電設施發生故障，卻沒有及時采取有效的控制與處理措施，就一定會迅速擴大故障范圍，例如大面積停電現象的出現，對人們的生活與生產造成嚴重的影響。所以，國家電力規程中就規定，對于未安裝繼電保護的電力系統，其中所有設備禁止運行。繼電保護作為電力系統的二次設備要負責一次設備的安全，并保證其順利地運行。

3.4繼電保護影響電力系統及其自動化的發展

在現階段，繼電保護裝置已經廣泛應用于電力系統中，并且已具有豐富的操作經驗，對經濟效益的提升作用非常大，有效提高了系統運行管理的水平。目前情況下，繼電保護裝置開始向電子信息化與網絡智能化方向邁進，也逐漸實現了一體化的控制與保護。隨著電子繼電保護技術的進步，其應用范圍將更加廣泛。

4.電力系統中繼電保護自動化的應用研究

4.1繼電保護應用于發電機

在發電機中應用繼電保護裝置能夠使發電機的使用壽命有效延長，并能根據實際情況及時合理地調整可行性保護措施。在多種保護發電機的措施中，主要使用的是將固定在發電機內部的定子繞組上，通過這種裝置的保護能夠在很大程度上降低電路短路故障對整個電網系統造成的印象。除此之外，繼電保護裝置與發電機有效結合產生的一種備用保護措施，可以避免發電機絕緣擊穿現象的發生。

4.2繼電保護應用于變電器

繼電保護裝置的另一個重要應用就是變電器，通過繼電保護裝置對變電器進行保護的方式有短路保護、瓦斯保護和接地保護三種。這三種保護方式有各自的優點和缺點，但其最終的目的都是通過外在設備的幫助，在出現電路故障的第一時間做出反應，同時切斷故障線路，以保護電能。

5.結束語

總之，繼電保護為電力系統的穩定、持續運行提供了有效保障，所以在對電力系統及其自動化進行改造時，要更加實際情況，選用適當的繼電保護裝置，將其保護作用充分發揮，不斷推動電力企業的快速發展。

參考文獻：

[1]劉超.同步發電機的繼電保護應用理論研究[J].科技展望，2016，26（14）.