繼電保護自動化技術在電力系統中的應用研究

李永欽 孫洪濤 王喆

摘 要：目前，我國的繼電保護行業建設的發展迅速，在電網運行過程中，其自身的穩定性及可靠性在很大程度上是由配電自動化所決定的，同時配電自動化也是保障電網安全的一大保障舉措。現階段，我國在開展電力生產工作中，因許多因素都會給電力生產帶來或多或少地影響，這也使電網安全問題時有發生，例如因開關未緊密、合理配合而出現多級跳閘問題，從而嚴重降低了用戶的用電效率。對于該問題，相關人員在開展后期電力實踐時，便需要大力推行和普及繼電保護措施，并對配電自動化配合予以不斷完善，全面保障用電客戶的用電安全。

關鍵詞：繼電保護;自動化技術;電力系統;應用研究

引言

在電力系統應用中，繼電器保護技術直接決定了整個系統運行的穩定與否。繼電器保護系統以及應用情況具有至關重要的作用。繼電器工作過程中通常表現為反應遲緩、隱患問題不易發現和潛伏問題多等，當事故發生時，難以在很短的時間內發現問題并采取措施。

1簡述我國配電保護及配電自動化

在我國電網自動化領域發展中，通過對技術先進、質量優良的配電自動化設備進行引進與應用，并借助于通信網絡，以便于電網管理人員能夠實時掌握配網情況，了解電力網絡中不同電子元件的實際運行工況，以確保在出現電力故障之前，便可對故障隱患進行及時消除，從而真正做到未雨綢繆，在此過程中，配網供電自動化水平也必將得到不斷提高，真正實現對故障段的自動化隔離，而不會因故障段維修而影響到非故障段的正常供電。在對綜合自動化配電系統運行方案進行選擇時，需要確保該方案的合理性、科學性，能夠和當地的配電條件相適應，通過在配電自動化工作中運用相應的監控配套設施，以確保電網運行狀態得到優化的同時，使配電設備、用電負荷、開關動作次數、潮流動向等信息得到全面、實時的采集，通過網絡化管理，對配電方案進行擬定優化，以此確保配網的供電可靠性得到最大限度地提高。對于配電網絡來說，其系統運行質量將會對電力系統供電安全產生巨大影響，而采取繼電保護措施，則可實時檢測電力系統中可能出現的故障隱患和異常情況，并針對故障類型及表現來發出不同的報警信號，更重要的是能對故障點進行自動化隔離，防止故障進一步惡化給電力系統造成更大的損害。

2應對措施

有效判斷出電力系統中存在的安全隱患以及其他故障問題，并能夠提醒技術人員及時采取合理的措施去解決這一問題，做到妥善的維修和及時的完善，避免出現更加嚴重的故障事故，來保證電力系統的安全穩定運行。（1）繼電保護系統具有快速性。在供電系統發生故障之后，可以在最短的時間內阻斷電流的流通，最大限度地保障人們的安全問題。可以有效降低事故發生所帶來的不良影響，從某各方面來講，快速性的特點，能夠及時有效地解決很大一部分的問題。（2）繼電保護系統具有選擇性的特點。如果在實際的系統操作中，供電系統發生故障的話，繼電保護組織就會結合實際狀況對事故進行處理，將會選擇最優良的方式對事故進行完善的解決。在發生事故時，可以選擇最近的線路進行切除，從而使得供電系統的其他部分能夠順利進行。（3）繼電保護系統具有一定的靈敏性和可靠性。當電力機械內部發生故障時，電力繼電保護系統會及時做出反應，使異常的工作狀態恢復原狀，或者使用它本身具有的靈敏性對于其裝置進行平衡。那么，它的可靠性指的是，繼電保護裝置及自身的運行必須處于可靠的安全狀態，這樣才能夠使得電力系統的運行得到一定的保證。繼電保護系統自動化裝置的應用范圍是非常廣的，他們的應用范圍主要有供電系統，變電站等地方，變電站繼電保護裝置主要包括以下幾點：（1）對于線路的保護。這是整個安裝系統最為關鍵的部分，必須將電流包裹住，以防止電流外泄，對人們的生命安全造成一定的威脅，其中他們一般采用的是二段式或者三段式的電流保護模式，其中一段的電流會做出迅速保護，二段為限時的電流速斷保護模式，三段是為過電流的保護。（2）對于母聯的保護。這是電力組織安裝非常重要的組成部分，需要同時保護住設置限時的電流速斷以及對于過流的保護。（3）對于主變的保護。這包括的方面是非常多多，也就是剩余的其他部分的保護，這是電流正常運行的后期保障，能夠使電路更加順暢的聯通。對于繼電保護自動化裝置的檢修內容以及方法。（1）技術人員一定要確定校驗周期以及具體相關內容。繼電保護自動化裝置能夠在電力系統發生故障之后對于后續正常的發電組織進行保護，因此，就必須對于運行過程中的繼電保護自動化裝置不斷地加強，這項任務完成之后，還要注意對于線路的二次回路檢查。還需要進行及時的繼電保護自動化裝置的相關設備的檢查，對于老化、磨損的進行及時的更換以及維修工作。（2）要加大對于繼電保護自動化裝置的運行維護力度。當繼電保護自動化裝置在日常的運行過程中，相關的工作人員應該及時對其進行檢查，并且適當加大檢查力度，以及監視狀況，當遇到特殊狀況使，還需要向上級部門進行及時的反饋，報告給相關的負責人員。如果是電路出現跳閘的現象，應該及時進行跳閘原因的分析，并且在恢復電力系統之后進行一定的維修設施，及時完善這一設備的狀態，從而延長設備的使用周期。

3針對故障類型采取集中處理方法

對于某些故障來說，為了提高故障處理針對性，還可采用集中式處理方法，這種處理方法和主干線線路的故障處理方法存在一些差異。例如，當主干線類型采用架空饋線時，故障處理人員在進行集中式故障處理時需要按照以下流程來實施：首先，如果故障位置位于饋線內部，則需及時隔離故障電流。其次，經過0.5s的延時以后，斷路裝置會執行重合動作來判定故障類型，當重合動作順利完成時，故障類型便是瞬時性故障，如果重合動作的執行并不順利，便可確定故障類型為永久性故障。再次，線路故障發生以后，配電網終端能夠對故障信息進行自動收集，然后由主站對這些故障信息進行接收后分析數據，這樣便可確定故障位置和故障類型。最后，當斷路裝置確定故障屬于瞬時性故障時，主站會對故障數據進行錄入，以便于再次出現該類故障時能夠有充足的數據支持來進行處理和維修。當斷路裝置確定故障屬于永久性故障時，維修人員便要控制故障點周圍的開關分閘，以便于隔絕正常線路和故障線路，同時變電站還會下達指令要求斷路器開關和聯絡開關合閘，以此確保其他正常區域正常供電。待故障處理完畢以后，維修人員便會將故障相關信息，如故障位置、故障類型、處理方法等均會永久性的存儲到系統數據庫中，這樣當遇到類似故障時，維修人員便可快速調取這些數據來作為故障維修的依據，從而實現對類似故障的準確、快速維修，保障配電網的正常供電不受影響。

結語

本研究針對現有技術存在的諸多不足，提出新型的繼電保護算法，研究出以下內容：①構建出新型繼電保護自動化應用系統，實現繼電保護在電力系統中的新型應用。②結合相關國際標準，設計出繼電器保護狀態算法模型，有效地評估繼電器的故障幾率，進而判斷出失效情況。③構建出支持向量機算法模型，實現繼電器保護的故障分析。上述研究雖然在一定程度上能夠克服現有技術中存在的一些問題，實現繼電器保護的多角度應用。但是在繼電器的應用過程中，仍舊存在諸多不足，這需要進一步的研究和探索。

參考文獻

[1]牟欣培.電力系統中繼電保護自動化技術的應用與實現[J].科技與創新，2015，36（21）：132，136.

[2]黃愷.電力系統中繼電保護自動化技術的應用[J].通訊世界，2018（6）：163-164.

[3]吳楊.繼電保護自動化技術在電力系統中的應用探討[J].科學與信息化，2018（33）：132，136.

[4]陳志光，黃明輝，王峰，等.一種新型繼電保護硬件失效率的計算方法[J].電力系統及其自動化學報，2015（S1）：68-71.