電力系統繼電保護技術的現狀與發展建議

余軍偉 馬榕谷 曹靖偉

摘 要：近年來，我國的現代化建設的發展迅速，加強對繼電保護裝置的檢查和維護，可以在很大程度上提高保護裝置的運行可靠性，因為保護裝置一旦出現誤動或者拒動造成更大范圍內的保護動作將會造成更大的停電范圍，故保證保護裝置的可靠運行和正確動作十分必要，本文對如何提高保護裝置的運行可靠和動作的成功次數進行了詳細分析。

關鍵詞：電力系統;繼電保護技術;現狀;發展建議

0引言

在電力系統中，任何一個組成元件發生故障，會導致整體的系統都受到影響，進而不能正常的工作。作為電力技術中的關鍵環節，繼電保護技術能夠為電力系統的安全運行提供保障，并發揮重要的作用。我國在吸收到國外先進技術的基礎上，不斷開展繼電保護的學科建設，加強技術創新，進行人才培養，到如今已經建成了一支不僅具有理論基礎，而且擁有豐富經驗的人才梯隊。經過半個多世紀的發展，我國在繼電保護技術方面取得了一系列成果，很大程度上保障了電力系統的正常運行，推動我國經濟、社會的發展。然而，隨著科技水平的迅猛發展，對電力系統繼電保護技術的要求不斷提高，從事電力系統繼電保護工作的人員應該緊跟技術發展趨勢，不斷研究、革新，推動繼電保護技術的發展。

1繼電保護技術的概念

繼電保護技術是指在電力系統中，通過對系統運行中的故障檢測及異常信號分析，從而對故障區域發出警報，或者直接隔離系統故障部分，以保障電力系統正常運行的自動化管理技術。繼電保護技術分為四大類，包括按保護對象分類的線路保護與設備保護;按保護功能分類的異常保護和故障保護;按信號處理方式分類的數字保護和模擬保護;按保護動作分類的高、低電壓保護、過電流保護、高頻保護、功率保護等?，F階段電力系統繼電保護措施是繼電保護技術與信息處理技術的結合，包括了繼電保護、數據收集、信號傳輸、數據處理等多方面的內容，是電力系統中重要的安全保護措施。

2電力系統繼電保護技術

2.1信息網絡技術在繼電保護領域中的應用

當前，繼電保護技術正從傳統式（模擬式/數字式）走向信息技術領域。變電站自動化的結構向全分散模式發展，即以一次主設備為安裝單位，把控制、保護等單元分散，就地安裝在主設備旁邊。全分散模式的變電站自動化，繼電保護的配置比較靈活，具體實施又存在2種模式：保護相對獨立，控制和測量合一;保護、控制和測量合一。

2.2開展繼電保護故障處理分析

繼電保護裝置如能達到動作成功率為100%，這說明繼電保護裝置安全可靠，但在實際的運行過程中，常受到其他因素的影響，繼電保護裝置常會出現誤動或者拒動的情況，此時應對繼電保護裝置的故障開展分析，防止以后再出現類似的情況。在對繼電保護裝置開展故障分析時，首先應調取故障錄波器或者網絡分析儀中的原始數據，通過對這些數據進行分析，可以發現繼電保護裝置出現故障的原因，從而采取有針對性的措施加以解決。繼電保護中包括的保護類型較多，其中基本的原理都是通過判斷在出現故障前后之間的電氣量的差別，如電壓的差別、電流的差別或者相角的差別。對于過電流保護，電流增大是在故障點與電源間直接連接的電氣設備上的電流增大，此時若達到了保護裝置的動作值，則保護裝置可以動作。對于電壓保護，電壓降低是系統故障相的相電壓或相間電壓會下降，而且離故障點越近，電壓降低越多，甚至降為零，同樣若達到了保護裝置的動作值，則保護裝置可以動作。針對繼電保護裝置故障核查中發現的一些問題，電力調度控制中心應按照繼電保護整定規定及原則，重新進行繼電保護定值整定計算，重新下發定值單，做到現場定值與下發的定值單相符，現場狀態（壓板）與下發的定值單要求的狀態相符，并對變站現場及相關單位留存的繼電保護及安全自動裝置定值單進行更新，確保齊全。

2.3二次系統間的相互配合

電力系統中涉及到多種二次系統保護裝置，各個保護系統之間應能實現協調運行，并且各套保護之間應相互配合。如變電站主控室中包括多套保護裝置，如主變成套繼電保護裝置，線路保護裝置和故障錄波器等，各套保護之間應協調運行，保證電力系統的安全穩定運行。整個二次系統可以實現對電力一次系統的可靠保護，當電網發生故障時，也可以通過分析各套二次系統中記錄的數據進行故障的綜合判斷，這樣得到的信息也較為全面，也能夠為今后處理類似的故障問題積累一定的經驗。其中，繼電保護裝置定值的正確性直接影響保護裝置動作的正確率。隨著智能電網和新能源并網容量的不斷增加，保護裝置的整定計算面臨的形勢更為復雜，新能源并網將對電力系統中的傳統保護裝置帶來較為明顯的影響，故為保證保護裝置的安全穩定運行，應加強對保護裝置中的定值的核查力度，應每年在春秋兩季安排兩次繼電保護定值核查工作，確保繼電保護裝置能夠可靠運行。

2.4系統安全配備

智能變電站中不可缺少的一項組成部分就是變壓器，其作用能夠對所有的元件進行相應的保護，針對繼電保護的系統分為控制區和非控制區，為保障系統數據的安全，必須在兩個區域之間設置硬件防火墻以及隔離裝置，同時對系統網絡數據進行加密處理，各系統之間的數據通信必須由防火墻隔離;遠動信息通過調度數據網交換機接入路由器時，需要配置特殊算法的加密認證裝置;電量計量信息通過調度數據網交換機接入路由器時，需進過數據認證加密;考慮到監控系統和電能表信息分屬不同區域，計量轉發裝置接入站控層網絡之前需要經過硬件防火墻;變電站繼電保護系統與主站控制系統之間的數據交互也必須通過軟件及硬件防火墻。

3結語

電壓、電流互感器是電力系統中把一次回路和二次系統聯系起來的紐帶、信息交換的通道，是測量、保護、控制系統的輸入器件，其性能和可靠性對于電力系統的安全運行起著重要的作用。傳統的電磁式電流互感器、電磁式電壓互感器都需要高壓絕緣子支撐，價格昂貴且容易發生絕緣擊穿事故，造成電力系統短路。電流互感器的飽和與暫態過程、電容式電壓互感器的鐵磁諧振過電壓和暫態過程，一直是困擾繼電保護工作者的技術難題。經過努力，光電式互感器的研究已經有很大的進展。

參考文獻：

[1]閻峰.電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].山東工業技術，2018（19）：169.

[2]王豐，顧佼佼，王蓉.艦船綜合電力系統設備故障的貝葉斯-可拓診斷模型[J].兵器裝備工程學報，2019，40（2）：189-193.

[3]孔海波.我國電力系統繼電保護現狀及發展趨勢探討[J].山東工業技術，2016（24）：215.

[4]張磊，程平，賈書林.電力系統繼電保護技術的現狀及發展趨勢[J].電子制作，2016（21）：66-68.

[5]朱懷玉.電力系統繼電保護技術發展歷程[J].中外企業家，2017（5）：206.