電力系統繼電保護的應用及發展趨勢

袁永松

摘要：近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對于電力的需求也在不斷的提高，為了保證電力系統平穩運行，需要加強對繼電保護的合理實施，解決以往供電不穩定和大面積停電的問題，滿足人們的電力使用需求。通過選擇合理的繼電保護技術，可以降低電氣故障帶來的損失，從而獲得較高的經濟效益。本文論述了電力系統繼電保護的應用。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;保護應用;發展趨勢

一、電力系統繼電保護的概述

（一）原理

在電力系統中利用繼電保護技術時，需要了解繼電保護本身的特點和后續應用需要注意的問題，從不同角度提升電力繼電保護的效果以及水平。與此同時，還應該根據電力系統運行的特點，加強新技術的合理應用，從而使得繼電保護能夠具備先進性，實現多功能一體化，提升實際的管理效果。繼電保護用于對電力系統及一次設備的工況進行監測、控制、調節和保護，一次設備的電流量、電壓量以及狀態量通過控制電纜接入繼電保護，是個非常復雜的系統。在工作中需要熟知繼電保護的原理以及特點，指導后續工作的開展。

在電力系統中電力元件或者是電力系統發生故障時，危及到電力系統平穩運行，通過繼電保護裝置能夠及時向值班人員發出警告信號，或者直接控制斷路器隔離故障點，終止相關事件進一步發展。同時融入自動化技術，從而得到良好的管理效果。繼電保護是利用電力系統元件短路和異常情況下電氣量的變化來判別故障性質和范圍，比如電流和電壓等等，這些都可以作為繼電保護的主要依據。繼電保護在運行時需要對電力系統的狀態進行全方位實時的監測，一旦發生異常情況，要及時作出相應的反應和處理（如發出警告信號或令斷路器跳閘等），保障電力系統的安全穩定運行。

（二）工作任務

在電力系統運行的過程中，要更加完整地監測各個設備運行情況，提供更加可靠的依據。在供電系統運行出現異常情況時，需要通過繼電保護裝置更加準確的發出信號和報警，在供電系統中發生較大故障時，繼電保護裝置首先要切掉故障電路，防止對其他設備進行造成影響，同時發出報警信號。在此過程中可以進行簡單的處理，避免系統在運行時存在較嚴重的故障問題和損失，通過自動化的工作模式提升實際的保護效果和水平。

（三）基本要求

繼電保護裝置需滿足可靠性、靈敏性、選擇性和速動性的基本要求。

首先需要遵循選擇性和靈敏性的要求，當電力系統發生故障的話，繼電保護裝置要有選擇的先切除故障設備或線路本身。如果故障設備本身和線路本身的保護或斷路器出現拒動，通過相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。在靈敏性方面要求繼電保護裝置本身能快速發現異常情況，在保護裝置的范圍內，無論采用何種原理的保護裝置，都應可靠動作，不要拒動。在保護區外發生故障，要進行良好的監測，及時通知現場人員進行有效的處理，避免故障擴大，造成嚴重的損失。

其次還需要遵循速動性的要求，保護裝置要盡快切除短路故障，縮短整體切除時間，以防止短路電流對設備造成嚴重的損壞，縮小故障波及范圍。并且還應采取有效的修復措施，保證系統的快速恢復。

最后還需要考慮可靠性的要求，保護裝置需要隨時處于準備的狀態中，該動作時可靠動作，不該動作時不誤動。通過選擇軟硬件可靠的裝置，減少輔助元件簡化回路設計，制定簡單、合理的整定計算以及嚴格的安裝調試流程等方式保證繼電保護裝置的可靠性。同時加強繼電保護的運行維護工作，以確保裝置在電力系統異常情況下的可靠動作。

二、電力系統繼電保護技術的具體應用

（一）計算機化

隨著計算機、通信技術的發展，電力系統的自動化水平得以較快速度的提高，各種自動化設備的功能不斷增強、集成度越來越高。還需要具備一定容量的故障信息，根據數據長期存放的空間更加快速的完成數據的處理，并且還可以具備強大的通信功能和其他保護裝置及有效的聯網，完成數據的共享整合。在實際實施時需要設置PC機，融入自動化的監控技術，快速的發現電力系統運行時的問題，提高繼電保護的可靠性。與此同時，還需要更加兼顧經濟效益和社會效益，根據實際情況開展深入性的研究，做好技術和設備投入力度。

其次在后續工作中要實現網絡化的工作模式，在電力統中包含的信息內容具有復雜性的特征，為了避免對后續運行造成一定的影響，需要融入繼電保護裝置來綜合性的反應，保護電氣量繼電保護局限于切除故障元件，縮小事故的范圍，在實際實施時可以配合著通信技術手段來提高繼電保護的效果和水平，使系統可以更加安全地運行，通過這樣的工作模式不僅可以使各個保護單元能夠共享全系統的數據，還可以在保護單元功能的基礎上完成動作之間的協調規劃，使系統可以更加平穩和安全的運行。根據各個設備本身的功能，利用計算機網絡進行廣泛性的連接，通過保護網絡化的工作模式來提升實際應用效果。

（二）功能一體化

在功能一體化處理時，需要根據計算機和網絡的環境基礎更加快速的獲取故障的信息，并將完成數據的提取以及搜集，為后續維護工作提供重要的基礎。在實際實施時需要使被保護元件任何信息能夠馬上傳送到網絡控制中心終端中，微機保護裝置，不僅要完成繼電保護本身功能還需要完成控制和數據通信等功能，實現多功能的一體化。在實際實施時可以融入我國先進的人工智能技術，神經網絡屬于非線性的映射方式，可以解決以往工作中的一些難題。在實際實施過程中可以在電線兩側根據以往的工作情況來解決電阻短路的非線性問題，通過距離保護做出故障位置精準性判斷，防止存在誤動的問題。利用神經網絡不僅可以便捷整個工作行為，還可以通過進化規劃以及遺傳算法來提升實際的復雜問題解決能力，從而使得實際控制效果能夠得到全面提高，因此在實際工作中需要加強對人工智能技術的合理性利用。

其次在功能一體化中也加強了對網絡化的建設力度，通過強有力的通信手段來提高節電保護的效果，不僅僅局限于切除故障元件，還有助于縮小事故的范圍，方便管理人員提出有效的優化措施以及管理方案，支撐性和平穩性運行。同時在網絡化模式中，數據通信屬于重要的支柱型技術，影響著繼電保護工作效率提高。

結束語：

隨著我國當前電力系統的不斷發展，對繼電保護的要求也在不斷的提高，同時隨著我國當前計算機技術的不斷發展，在繼電保護時需要融入其他的技術，達到組合性的處理效果，另外還需要做好繼電保護的設計以及管理，避免對運行造成一定的影響，加強對整個系統運行過程的全方位監督以及管理，避免存在一定的偏差。

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