電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系探究

殷俊　魏濤　劉慷

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力的需求越來越大，對(duì)電力系統(tǒng)配電質(zhì)量的要求也越來越高。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是衡量我國輸電質(zhì)量和秩序的重要手段，也是我國電力企業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。因此，做好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化研究具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動(dòng)化;繼電保護(hù)

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們在生產(chǎn)生活中對(duì)電力的需求越來越大，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)開始出現(xiàn)電力供應(yīng)不足的問題。新形勢下，國家和社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量提出了新的要求。這導(dǎo)致電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的快速發(fā)展，并導(dǎo)致整個(gè)行業(yè)不斷創(chuàng)新。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化與繼電保護(hù)有著密切的關(guān)系。因此，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)可以說是相輔相成的。只有將兩者結(jié)合起來，才能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，為人們提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。電力系統(tǒng)涉及到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，它對(duì)人們的生活生產(chǎn)具有重要意義，因此，其自動(dòng)化與繼電保護(hù)的關(guān)系也受到廣泛關(guān)注。

一、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

針對(duì)電力企業(yè)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)符合如下要求：快速、準(zhǔn)確的收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各系統(tǒng)、部件的運(yùn)行技術(shù)參數(shù)。根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各部件的技術(shù)要求，為運(yùn)行人員提供調(diào)控的指令，或能夠自動(dòng)對(duì)各部件進(jìn)行調(diào)控。實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)分層次、分部分的綜合調(diào)控，探索電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)電力系統(tǒng)管理的最佳方式。電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不僅能節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力，而且還能降低電力系統(tǒng)事故的發(fā)生率，增加電力設(shè)備的使用壽命，綜合提高和改善電力系統(tǒng)運(yùn)行性能。

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)主要結(jié)合了綜合自動(dòng)化技術(shù)，仿真技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)等來發(fā)揮作用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)主要具備下幾個(gè)特點(diǎn)：第一啟可以維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作通過控制系統(tǒng)各部分使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致。第二啟可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效監(jiān)管利用自動(dòng)化技術(shù)可以隨時(shí)收集系統(tǒng)運(yùn)作參數(shù)并將數(shù)據(jù)及時(shí)回饋給監(jiān)管人員，以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)維修。第三啟動(dòng)化技術(shù)使電力系統(tǒng)可以處理突發(fā)事件使操作人員迅速做出決策，以防止生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。第四啟動(dòng)化技術(shù)使電力系統(tǒng)成為一個(gè)平臺(tái)，電力資源實(shí)現(xiàn)信息化河進(jìn)行資源共享整合企業(yè)和消費(fèi)者之間能夠溝通交流提供更優(yōu)質(zhì)的客服保證供電安全穩(wěn)定。第五啟動(dòng)化技術(shù)使得電力企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供電使發(fā)展較緩慢的貧困地區(qū)及山區(qū)都能享受電力資源捉進(jìn)社會(huì)全面均衡發(fā)展。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)

電力系統(tǒng)在運(yùn)行中一旦發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置就需要根據(jù)相關(guān)情況切除系統(tǒng)中的故障線路和故障部件，繼電保護(hù)裝置必須具備可選性，靈敏性，可靠性，速動(dòng)性，從而避免故障范圍的不斷擴(kuò)大，能使正常部件維持正常使用且避免故障部件遭受更嚴(yán)重的破壞，當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備和線路在運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置要根據(jù)運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)條件，在最快時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確做出反應(yīng)，向工作人員發(fā)出警報(bào)信號(hào)，防止設(shè)備遭到進(jìn)一步損壞，減少故障發(fā)生頻。繼電保護(hù)能夠有效消除電力故障，保障社會(huì)生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。其特點(diǎn)為：

（一）、可靠性高

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)具有較高的可靠性。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)之中，采用了數(shù)據(jù)倉庫與方法庫的信息管理技術(shù)，使得電力系統(tǒng)的維護(hù)與升級(jí)更加的便利，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程之中，整個(gè)信息管理系統(tǒng)由過去的分散式傳輸變成現(xiàn)代的集中式傳輸，也就是信息管理系統(tǒng)集中于網(wǎng)絡(luò)中心的規(guī)則庫與數(shù)據(jù)庫，這樣即使個(gè)別客戶工作站存在問題，也不會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)信息系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（二）、實(shí)用性強(qiáng)

通過一系列的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，通過電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可以有效的解決二次部分之中的各數(shù)據(jù)間的共享與使用問題。因?yàn)槔^電保護(hù)可以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并分析系統(tǒng)，這就為工作人員的施工操作提供了較大的便利。除此之外，電力系統(tǒng)機(jī)電保護(hù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，能夠使得電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行水平得以較大的提高。

（三）、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置具有一些應(yīng)用優(yōu)勢，其中最為明顯的優(yōu)勢就是能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)所具備的串行通信功能能夠結(jié)合繼電保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)所具備的通信聯(lián)絡(luò)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他控制區(qū)域之中的電力設(shè)備的控制。

三、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系探討

（一）、繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造的影響

電力系統(tǒng)的信息控制系統(tǒng)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行控制和處理，也能夠在電能生產(chǎn)過程中進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，保證用戶的用電需求。電力系統(tǒng)在分層分級(jí)的分布中，應(yīng)當(dāng)具備對(duì)原始電能進(jìn)行調(diào)控和處理的功能，同時(shí)，也要具備相應(yīng)的信息控制系統(tǒng)。因而，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的作用不可或缺，通過信息調(diào)控系統(tǒng)可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行通信、調(diào)度等操作。

（二）、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的重要作用

電力工作不同于其他行業(yè)，機(jī)器操控的電氣故障的發(fā)生是不可避免正常的現(xiàn)象。但如果局部用電設(shè)施的故障發(fā)生時(shí)得不到有效可行的控制和解決，會(huì)使波及的范圍更廣，例如造成大面積停電等，會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人們生產(chǎn)和發(fā)展。電力規(guī)程規(guī)定：任何電力設(shè)備都不允許在沒有繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。因此，繼電保護(hù)作為置于電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備，對(duì)一次設(shè)備負(fù)責(zé)且保障一次設(shè)備的正常運(yùn)行。

（三）、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化的應(yīng)用研究

1、變壓器的應(yīng)用

變壓器是整個(gè)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵性設(shè)備之一，所以變壓器的保護(hù)當(dāng)中通常會(huì)使用繼電器保護(hù)裝置。在變壓器的保護(hù)當(dāng)中主要有三種常見的方法。首先，是接地保護(hù)法，這種方法可以詳細(xì)的分為接地的變壓器和不接地的。接地的變壓器采用的是零序電壓的保護(hù)方法，不接地的變壓器采用的則是零序電流的保護(hù)方法。其次，是瓦斯保護(hù)法，這種方法主要應(yīng)用咋變壓器油箱使用出現(xiàn)故障的問題，在這種狀態(tài)下，電流中產(chǎn)生的電弧容易使油發(fā)生分解，絕緣體絕緣性喪失，從而導(dǎo)致大量毒氣的產(chǎn)生，危害到人身健康。瓦斯保護(hù)法能夠及時(shí)的檢測到有毒的氣體，發(fā)出警報(bào)保證人員安全。最后，是短路保護(hù)法，也能夠細(xì)分為兩種主要的類型，一種是阻抗繼電保護(hù)另外一種是過電流繼電保護(hù)。阻抗繼電保護(hù)時(shí)電力故障發(fā)生時(shí)，阻抗元件刺激作用，使電源迅速的切斷，起到對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)。過電流繼電保護(hù)法則是在設(shè)備和電源之間添加過電流繼電保護(hù)裝置，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以及時(shí)的切斷電源。

2、新型互感器的應(yīng)用

互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用的目的在于實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行的自動(dòng)化，近年來，光電流互感器與光電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用推動(dòng)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的深入發(fā)展。這種新型互感器優(yōu)勢明顯，具有完全將高壓與弱電絕緣、隔離的特點(diǎn)，還能夠通過應(yīng)用光纖來實(shí)現(xiàn)無電磁干擾影響的數(shù)據(jù)測量和信號(hào)傳遞，與相對(duì)較寬的頻帶響應(yīng)，能使各種保護(hù)技術(shù)的性能得到改善，使繼電保護(hù)應(yīng)用的條件與方式得到改善，經(jīng)其應(yīng)用范圍拓寬。

結(jié)束語

繼電保護(hù)時(shí)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化過程中非常重要的設(shè)備，有助于保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行。與此同時(shí)，電力系統(tǒng)與繼電保護(hù)設(shè)備相互作用，電力系統(tǒng)也為繼電保護(hù)的裝置提供了工作平臺(tái)。所以未來電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造過程中應(yīng)當(dāng)采取繼電保護(hù)方案，結(jié)合實(shí)際的情況選擇合適的方案，從而促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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