淺談電力系統繼電保護及其自動化策略

劉宇航

摘要：目前，隨著我國社會經濟的快速發展，人們的生活中離不開電力的使用，所以，電力系統的工作穩定深受人們的普遍關注。在這一背景下，繼電保護自動化在電力系統中得到了普遍的應用，同時與目前的自動化技術發展相結合，可以提高電力系統的利用率，并有效提升電力系統自動化程度。本文就對電力系統繼電保護自動化的應用進行深入探討。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;自動化技術策略

引言

隨著人們安全意識的進一步提升，電力系統中的安全裝置受到了廣泛的重視，因此，故障檢修與繼電系統等在研究以及實踐當中不斷的發展。在繼電系統的工作過程中，其主要的依靠著監控電力系統的運行狀況以及各個設備的具體工作，來觀測總體的運行狀況，在非正常的應用情況出現之后，即可以啟動預警裝置，使得電力輸送的線暫時停止工作，從而達到保護電力系統運行的安全。自動化的繼電保護系統的使用，能夠有效的延長供電設備的使用壽命，在此基礎上保證用電的安全性。

1、繼電保護自動化概述

繼電保護自動化，指的是電力系統在碰到故障，或是產生對系統安全有威脅的事故時，那么繼電保護裝置能夠結合電流、電壓等相關指標的波動，選擇自動跳閘來對電力系統提供較好的保護。區別于傳統的保護方式，也就是無需利用人力來解決電力系統碰到的故障，這就減少了處理時間，同時也可以對電力系統提供周全的保護。從運行機理上看，繼電保護自動化很多情況下是和裝置結構直接掛鉤。結構構成上講，涵蓋測量、邏輯以及執行模塊這3個不同的部分。測量模塊的基本功能：對電力系統內部的電流、頻率指標進行監測，向邏輯模塊來傳輸數據;邏輯模塊上，可以對數據做好分析，作出合適的指令;而執行模塊，必須結合指令來提出可靠的保護方案。

2、電力系統中繼電保護的配置

2.1繼電保護裝置任務

繼電保護的主要任務是在電力系統出現故障時作出繼電保護動作。繼電保護裝置的信息來源是電力系統中的原件在短路或者異常情況下產生的電流、電壓及功率等電氣量。供電系統正常運行時，繼電保護裝置通過監視所有設備運行情況的安全性為值班人員提供操作運行數據;供電系統發生故障時，繼電保護裝置有選擇性地自動切除故障部分，留下非故障部分繼續正常運行;供電系統出現運行異常時，繼電保護裝置及時準確地發出警報信號，便于有關工作人員快速處理。

2.2繼電保護裝置的基本要求

第一，靈敏性。靈敏系數是衡量保護裝置靈敏度的主要指標。不管短路點出現在什么位置、短路性質屬于哪種，只要在繼電保護裝置的保護范圍內，拒絕動作都不可能出現在保護裝置上，不會出現錯誤動作反應。第二，速動性。速動性指的是保護裝置切斷短路故障的及時性。切除故障所用的時間越短，對電氣設備造成的損壞就越小，提升了系統電壓的恢復速度，有利于電氣設備的自啟動，且有效保證了發動機并列運行的穩定性。第三，可靠性。如果保護裝置的可靠性不高，就有可能造成電力故障或者重大事故。為確保保護裝置的可靠性，不僅要保證設計原理、安裝調試及整定計算等方面的正確性，還要保證保護裝置的組成元件質量、后期的運行維護水平及系統的簡化度。

3、繼電保護自動化技術的應用策略

3.1加強對于計算機技術的應用

計算機技術的研究與發展，一直在繼續的進行當中，繼電保護技術的應用需要與計算機技術的發展相結合，及時的吸取計算機技術在發展過程中的新成果進行應用。與此同時，需要人們在技術的研究開發過程中，對于實際的工作需求進行關注，及時的應用新的技術解決實際工作中所遇到的問題。在繼電保護系統的提高方向上，應用計算機技術的快速性以及及時性，將繼電保護裝置中的靈敏性進行提升，在此基礎上，使得繼電保護系統的可靠性也得到及時的提升。在維護運行安全的過程中，計算機系統能夠幫助儲存正常情況下運行的數據信息，并且根據與此，在系統恢復工作的同時，及時的應用數據，減少繼電保護系統的繼續運行用時。

3.2強化對于網絡技術的應用

繼電保護裝置的運行，需要依靠的暢通的網絡來進行。電力運行線路和設備的增多，單單一臺繼電保護裝置已經不能滿足整個電網運行的安全性需要，對電力系統的控制也不徹底，因而需要加強各個繼電保護裝置之間的聯系，加快繼電保護網絡化的建設，將整個電力系統中的所有繼電保護裝置都連接起來形成一個統一整體，提高整個繼電保護系統的自動化水平，且提高繼電保護系統的控制能力，從而保證電力系統更加安全穩定地運行。另外，要實現自動化繼電保護系統也必須實現網絡化連接，本地電站中的保護客戶機與遠端主站的連接，與上級控制中心的連接都需要網絡連接來實現。網絡化建設還能夠實現繼電保護系統中信息的共享功能，能夠將各個電站或線路運行的數據情況在整個系統中進行分享，這樣當一臺繼電保護裝置出現問題后，控制人員能夠通過操作其他保護裝置來繼續實現對故障區域的保護和隔離，從而增強了繼電保護的可靠性。

3.3做好設備的安裝調試工作

繼電器保護系統有較多環節，如直流系統、監測和計量系統等。這些環節之間有很強的聯系，其中一個環節出問題有可能會導致整個保護工作出現故障，因此繼電器保護設備的設計需要根據實際的情況完善和提高，并進行相應的調試工作。對于系統中新安裝的保護裝置應進行必要的模擬實驗，加入的電壓應不低于額定電壓的80%，并分析其可能的故障形式。對一些邏輯回路需要嚴格校驗，最終確保其可靠性。計算機系統是一個抗干擾性較弱的系統，外界干擾源極容易干擾系統，為此需要對其工作環境進行嚴格要求，可以采取以下幾點措施：第一在電纜線外部用金屬絲纏繞，屏蔽外界不良信號。第二在網線中架設避雷設備，從而提升網絡的抵抗外部襲擾的能力。自動化設備主要應用于變電站和供電系統中，通常情況下會應用在高壓側線路或電容器保護，下面簡要介紹一下變電站繼電器保護：首先需要保護線路即通常所說的三段式保護，分別為電流速斷、限時速斷、過載保護。然后就是電容器保護主要包括過壓和失壓保護。目前電力系統中自動化設備無論是技術水平還是制作工藝還十分落后，需要科研工作者在這方面給予高度重視。繼電器保護裝置在電力系統中具有較大作用，且工作可靠性和穩定性是保證整個電力系統安全供電的基礎。

4、繼電保護的智能方向

智能繼電保護能夠在未出現問題時進行模仿、延伸，從而發現安全隱患。在實際工作中，智能變電站進行數據采集，將采集到的數據進行自動分析，利用數字核心部件可以幫助變電站進行多級繼電保護。在繼電保護控件工作中，智能變電站能夠將其中3個重要層面進行匯通，當出現問題時，智能變電器可以實現數據統計與同步，將得到的數據高效傳輸到各個信息系統中。通過信息技術，智能變電站能夠進行自身調整，將不適用于工作的部件與環節進行控制。此外，智能變電站還能進行自行跟蹤，將工作中各個環節的電壓、電流線路進行實時監測，如果出現問題時，智能變電站能及時地進行操作以保證整體的功能與安全。智能變電站相比于傳統的變電站造價更低，在監控方面也更為方便，人工工作主要轉變為監控實施，當智能變電站在工作時，工作人員需對其得到的數據進行調試，最后由系統中心發布指令。

結語

總而言之，電能已經成為確保人們工作和生活順利進行的重要能源，為了保障電能的連續供應，就需要采取可靠的控制措施，以提高電力系統的穩定性，確保電力系統能夠始終處于一個良好的運行狀態中。電力系統在實際的運行過程中會受到各種不利因素的影響，通過有效運用繼電保護自動化技術，能夠在一定程度上提高電力系統的穩定性和安全性，進而確保電力系統的安全平穩運行。

參考文獻

[1]盧信軍.電力系統及其自動化和繼電保護的關系探究[J].工程技術：文摘版，2016（14）：125.

[2]陸冬妹.電力系統及其自動化和繼電保護的關系分析[J].電子世界，2017（17）：134-135.

[3]李宛潼.電力系統及其自動化和繼電保護的關系研究[J].電子制作，2018（2）：48-49.