電力系統(tǒng)的繼電保護自動化研究

摘要：我國電力體系的運作直接關(guān)系到人們的日常生活，繼電保護作為電力體系中極為重要的一環(huán)，對整個電力體系運行的安全起到關(guān)鍵性作用。正因如此，對于電力體制中繼電系統(tǒng)的維護越來越受到關(guān)注，本文就電力系統(tǒng)的繼電保護自動化以及相關(guān)問題進行討論。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;自動化

伴隨著科學的進步，繼電維護相關(guān)領(lǐng)域也得到了進一步的發(fā)展，同時也對繼電保護有了更新、更全面的要求。繼電維護裝置不僅能夠保障電力體系的正常運作，還能夠及時發(fā)現(xiàn)、規(guī)避電力故障。繼電維護自動化因其自身快速、精準、安全的特質(zhì)能夠廣泛應用在電力體系的各個領(lǐng)域，因而，對電力系統(tǒng)的繼電保護自動化研究是非常必要的。

一、繼電保護自動化簡介

繼電維護體系對于電力設備實現(xiàn)安全運作是非常重要的，一旦電力體系中任意部分出現(xiàn)故障，開啟繼電保護裝置就可以實現(xiàn)警報等維護舉措，及時控制電力體系的故障，將危險和損失降至最低。電力體系不斷壯大，繼電維護相關(guān)內(nèi)容也越來越受到重視，進而提出了繼電維護技術(shù)。繼電保護裝置最開始體現(xiàn)在熔斷器上，歷經(jīng)四步的演變，分別是電磁維護設備、晶體管狀維護裝置、集成電路維護體制以及計算機的機電控制裝置。計算機系統(tǒng)的引入，大大促進了機電保護系統(tǒng)的發(fā)展，可以說帶給了電力領(lǐng)域質(zhì)的飛越，引領(lǐng)其朝著更加安全、更加智能的方向大跨步前進。同時人們也對電力體系提出了更高的需求。隨著電力行業(yè)大規(guī)模的擴充，其自動化水平并沒有充分貼近，還是相對滯后。為了保障電力體系的經(jīng)濟性和安全可靠性我們需要進一步對機電保護裝置自動化進行探索。當遭遇電力系統(tǒng)突發(fā)故障時，繼電維護裝置可以第一時間進行故障判斷和控制，實現(xiàn)警報處理，在最短時間內(nèi)降低損失和危險，保障電力系統(tǒng)快速回復，保障正常的電力供應。^[1]

電力體系常規(guī)運行時，發(fā)生故障的可能性其實并不高，但是一旦遭遇突發(fā)危機，繼電裝置就會迅速切斷根源故障，保證其余設備的正常運作，控制故障波及范圍，但是也會、出現(xiàn)繼電系統(tǒng)本身引發(fā)故障的情況。傳統(tǒng)的繼電裝置工作性能較單一，而繼電保護自動化技術(shù)在其原有基礎(chǔ)上增添了監(jiān)控的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對整體運行模式的監(jiān)測，這些都是現(xiàn)有繼電保護自動化設備的特點。

二、繼電保護自動化的重點

（一）靈敏度

繼電維護體制里面，一旦電力體系內(nèi)部出現(xiàn)可見故障，可以憑借靈敏度的反應系數(shù)，進行有效的的勘測和控制，以此保證電力體系的正常運作。

（二）安全可靠度

繼電保護的安全可靠度主要體現(xiàn)在一定的范圍里面，系統(tǒng)發(fā)生可以預見的故障時，該裝置不能拒絕這項指令行為，然而當超出其固有的指令范圍時，就會自動拒絕該動作。

（三）動作迅速

為了能夠及時控制電力故障的蔓延，最大程度減輕其危險損失，快速恢復安全電壓，基于此，遭遇電力系統(tǒng)癱瘓的時候，繼電保護體系要保證其動作的迅速及時。

（四）選擇判斷性

一旦電力體系出現(xiàn)故障，繼電保護裝置就會自動對故障的危急程度作出判斷，隨后迅速實現(xiàn)故障源的切斷，讓不受干擾的線路實現(xiàn)正常運作，通過這種保護方式將故障帶來的損失控制在最低，保證全電網(wǎng)的正常運行。^[2]

三、繼電保護自動化的現(xiàn)實應用

（一）計算機維護

計算機保護作為目前電力體系里面繼電維護裝置最先進和重要的技術(shù)，其本身具有巨大的工作性能，將計算機技術(shù)添加進繼電保護中，可以推進繼電保護的穩(wěn)健發(fā)展。由于計算機保護具有特別強大的數(shù)字分析能力和邏輯運算技巧。因而在電力繼電保護過程中，對電力體系的常態(tài)運行進行實時的監(jiān)控，提升整個體系的精準度和快速性，全面強化繼電保護自動化，促進電力機制的安全運作。^[3]

（二）繼電保護自動化——客戶機運用

常規(guī)意義上，客戶機多數(shù)應用在變電站里面，客戶機在整個電力體系里面占據(jù)極為關(guān)鍵的地位。譬如，利用客戶機對故障過濾裝置實現(xiàn)監(jiān)管和維護，同時進行常規(guī)信息的采集和分析。在整個電力體系中，憑借客戶機不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對電力體系的檢測、及時找到故障源進行警報應急，還可以實時的監(jiān)控站內(nèi)工作人員的工作狀態(tài)。依靠客戶機監(jiān)管和主站進行對接，將獲取的不正常的數(shù)據(jù)傳送至管控中心，進一步進行分析處理，篩除無效信息，從而保證監(jiān)管的精準和質(zhì)量。^[4]

四、繼電保護自動化機制的優(yōu)越性和弱勢

自動化設備應用在繼電保護當中，能夠進一步保障電力系統(tǒng)的安全可靠性，繼電保護自動化本身的優(yōu)質(zhì)特征也都在電力運行中展示的淋漓盡致。首先，該技術(shù)的穩(wěn)定性十分高，能夠快速應對突發(fā)故障，進行精準判斷保證電網(wǎng)的高效安全運行。其次，繼電保護自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一些較復雜的工作，一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)人工代替，并且實現(xiàn)信息源的發(fā)送和獲取，保持電網(wǎng)持久處于常規(guī)狀態(tài)。最后我們還要理智的看到該技術(shù)的一些弱勢、不成熟。由于繼電維護自動化相關(guān)技術(shù)在我國電力行業(yè)應用的時間相對較短，很多環(huán)節(jié)還處于摸索和完善階段，繼電保護裝置還沒有辦法充分應對一些外在因素的影響，多數(shù)是對一些可預見的故障進行救急。此外，由于繼電保護裝置不斷的深化和全面，相應的投資數(shù)目也是比較龐大的，成本常得不到應有的控制。我們還需要加大相關(guān)內(nèi)容的研究，促進其安全性能的不斷改進。^[5]

五、繼電維護自動化面臨的新任務

我國電網(wǎng)正朝著智能化、自動化的方面前進，繼電保護自動化也要積極跟隨潮流前進。首先繼電維護技術(shù)應該實現(xiàn)數(shù)字化的需求，綜合運用數(shù)字化信息傳輸以及數(shù)字化監(jiān)控手段等，每一步都緊貼數(shù)字化，建立起自己的數(shù)字平臺，將電網(wǎng)推向網(wǎng)絡化運行的模式。但是同時電網(wǎng)數(shù)字智能化也加劇了電網(wǎng)本身的壓力，發(fā)生故障的可能性也隨之提高，所以要做好充分的應急準備，完善保護體系的職能。^[6]

在對電網(wǎng)實行數(shù)據(jù)計算時，需要綜合衡量很多方面的因素，譬如電網(wǎng)接連模式、運行的軌跡分析等都會對取值產(chǎn)生很大的影響。為了充分實現(xiàn)保護裝置的靈敏度、匹配性以及安全可靠性能需要密切配合各個環(huán)節(jié)，保證其達到最佳狀態(tài)，實現(xiàn)對電網(wǎng)各項指標的精確運算。^[7]

六、繼電保護自動化的發(fā)展趨勢

電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢一定是朝著智能化、網(wǎng)絡化方向發(fā)展的，對于繼電維護技術(shù)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)對各項電氣裝置的實時監(jiān)控和維護，一定要緊跟時代趨勢，特別需要關(guān)注到檢測和數(shù)據(jù)通訊的一體化。但是由于現(xiàn)有的電網(wǎng)網(wǎng)絡化還不夠成熟，所以發(fā)生故障的幾率也比較大。對于繼電保護自動化的現(xiàn)實應用方面，能夠預見的是人工的智能走勢，讓繼電系統(tǒng)充分實現(xiàn)及時智能地應對電力機制和各個環(huán)節(jié)的變化和問題，從而進一步改良電力機制。^[8]

結(jié)語：

綜上所述，伴隨科技的飛速發(fā)展，繼電保護自動化技術(shù)的應用范圍越來越廣泛，其必將對我國的電力行業(yè)作出更多不可估量的貢獻。繼電保護自動化的發(fā)展趨勢也會朝著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化的方向邁進。對于電力系統(tǒng)而言，其保護水平直接影響整個電力領(lǐng)域的發(fā)展，所以需要對繼電保護自動化技術(shù)的各個環(huán)節(jié)不斷進行研究、開發(fā)乃至創(chuàng)新，只有這樣才能保證我國電力行業(yè)的快速安全發(fā)展。

參考文獻：

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[2]張東.淺談繼電保護在電力系統(tǒng)中的技術(shù)應用[J].數(shù)字技術(shù)與應用，2010（10）.

[3]李永先.繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（24）.

[4]羅松林，曾平輝.關(guān)于電力系統(tǒng)的繼電保護自動化的研究[J].科技與企業(yè)，2013（24）.

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[7]陳立.繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用分析[J].科技傳播，2013，（05）.

[8]韓昆侖.高壓直流輸電系統(tǒng)換流器與線路保護動態(tài)特性分析與整定研究[D].華南理工大學，2013.