電力系統(tǒng)自動(dòng)化與繼電保護(hù)自動(dòng)化的應(yīng)用

唐修波

摘要：本文探討了電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化，分析了繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及整體應(yīng)用，及電力系統(tǒng)自動(dòng)化與繼電保護(hù)關(guān)系，研究了繼電保護(hù)自動(dòng)化的應(yīng)用。

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

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）09-0039-02

0 引言

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中具有重要作用，具體體現(xiàn)在電力資源的傳輸、裝配，以及高效化、智能化，滿足了現(xiàn)階段對(duì)電力的需求。繼電保護(hù)運(yùn)行體系能夠保證電力系統(tǒng)有效穩(wěn)定的運(yùn)行。現(xiàn)階段，世界各國(guó)加大對(duì)電力系統(tǒng)的研究投入，更深入探究?jī)?nèi)在聯(lián)系，整合分析電力系統(tǒng)中存在的疑難問(wèn)題，提出了具有針對(duì)性的解決方案。本文立足于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化與繼電保護(hù)的特點(diǎn)，深入研究?jī)烧呔o密的聯(lián)系，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，提高效率，完善我國(guó)現(xiàn)有的電力設(shè)施，推進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化概述

1.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展電力系統(tǒng)也不斷創(chuàng)新，更新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)電力系統(tǒng)的深入研究尤其是對(duì)自動(dòng)化的研究，為實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的升級(jí)提供了前提條件。優(yōu)化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)其中設(shè)備，甚至是零部件，整合結(jié)構(gòu)，化繁為簡(jiǎn)，提高整體效率，全面提高自動(dòng)化水平，完善基礎(chǔ)電力設(shè)施，推進(jìn)相關(guān)事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的創(chuàng)新。

1.2 功能多樣化進(jìn)步的電力系統(tǒng)

自動(dòng)化的發(fā)展意味著功能的多樣化，電力系統(tǒng)自動(dòng)化為多種技術(shù)的創(chuàng)新提供了前提條件。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用促進(jìn)了系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，降低現(xiàn)有系統(tǒng)中復(fù)雜的操作要求。在原有基礎(chǔ)上，還在電力系統(tǒng)中增加了運(yùn)行調(diào)控、監(jiān)測(cè)、檢修、高效傳輸?shù)裙δ?。電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用，意味著設(shè)備的操作及控制一體化的全面推進(jìn)，極大的促進(jìn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

1.3 運(yùn)行智能化創(chuàng)新的電力系統(tǒng)

智能化的正常運(yùn)行需要電能源作為基礎(chǔ)保障，系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)都要依靠電力設(shè)備，通過(guò)使用程序代碼能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)自主運(yùn)行，減少由于操作不當(dāng)造成的事故，降低由于人為原因造成的系統(tǒng)故障，是一種智能化體系。同時(shí)智能化的應(yīng)用可以保障電力輸送的安全性， 電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1.4 操控一體化電力系統(tǒng)

自動(dòng)化促進(jìn)了一體化運(yùn)轉(zhuǎn)體系的形成。在電力系統(tǒng)內(nèi)部逐步形成電力系統(tǒng)維護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流等基本參數(shù)的合理化控制。一體化電力系統(tǒng)的推行，意味著可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一操控，不僅簡(jiǎn)化步驟，控制成本，而且保證電力系統(tǒng)高效運(yùn)行，滿足了現(xiàn)階段社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能源的需求。同時(shí)可以借助自動(dòng)糊按技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、突發(fā)事故預(yù)警和及時(shí)處理。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及整體應(yīng)用

2.1 繼電保護(hù)的特點(diǎn)

（1）性能好、精度高。繼電保護(hù)系統(tǒng)由程序控制，便于實(shí)現(xiàn)某些復(fù)雜的動(dòng)作特性;同時(shí)可以利用計(jì)算機(jī)的記憶功能，記錄事件，有利于對(duì)保護(hù)動(dòng)作行為的分析。還能夠在效應(yīng)范圍內(nèi)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。并且在電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障和問(wèn)題超過(guò)繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制范圍時(shí)，繼電系統(tǒng)也會(huì)第一時(shí)間采取措施，保障電力系統(tǒng)的安全。另外，采用數(shù)字運(yùn)算方式處理電氣量，避免了由傳統(tǒng)電氣、機(jī)械零元件引起的各種細(xì)微誤差，提高了精度。（2）靈敏性。電力系統(tǒng)具有自檢功能，可以對(duì)主要零件進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)隨機(jī)故障，并且消除故障，從而避免保護(hù)裝置的誤動(dòng)和拒動(dòng);對(duì)于不能自動(dòng)消除的故障也能夠及時(shí)報(bào)警。繼電保護(hù)系統(tǒng)的靈活性也就意味著在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)故障時(shí)，能根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，并選擇適合的應(yīng)對(duì)措施，靈活適應(yīng)現(xiàn)實(shí)情況，維護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。（3）簡(jiǎn)易性。繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠開(kāi)啟遠(yuǎn)程監(jiān)控目標(biāo)的功能，以便在第一時(shí)間對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。這也是繼電保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體應(yīng)用

根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體分析，我們發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控并解決電力系統(tǒng)問(wèn)題以及異常故障具有重大作用。繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)而言，是不能或缺的一部分。當(dāng)下繼電保護(hù)系統(tǒng)所采用的管理信息的方式十分獨(dú)特，應(yīng)用的是一種以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為核心的方式，這種方式能夠在極大程度上保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，繼電保護(hù)系統(tǒng)可以精確地分析電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。依據(jù)這些可靠數(shù)據(jù)，可以在更大程度上減低系統(tǒng)運(yùn)行操作的難度，讓設(shè)備更具有實(shí)用性[1]。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化與繼電保護(hù)關(guān)系

3.1 電力系統(tǒng)與繼電保護(hù)的關(guān)系

繼電保護(hù)系統(tǒng)保障電力系統(tǒng)的安全。繼電保護(hù)系統(tǒng)影響電力系統(tǒng)的自動(dòng)化，對(duì)電能進(jìn)行有效的控制和處理。繼電保護(hù)系統(tǒng)還可以幫助電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的輸送，提高供電水平。只有保障了繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在電力系統(tǒng)故障時(shí)，準(zhǔn)確判斷故障，并選擇相應(yīng)的處理方法。所以，繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有不可代替的作用[2]。

3.2 自動(dòng)化的發(fā)展推動(dòng)繼電保護(hù)的升級(jí)

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化。在實(shí)際發(fā)展進(jìn)程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著眼于實(shí)際需求，把繼電保護(hù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自動(dòng)化，從而推動(dòng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的升級(jí)，減少電力系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

3.3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)繼電保護(hù)的影響

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們對(duì)電力系統(tǒng)的要求不斷增加，繼電保護(hù)系統(tǒng)不斷更新。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)，使得繼電保護(hù)系統(tǒng)更加智能化，更加便捷，更加信息化。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護(hù)最常見(jiàn)的就是在變電器和發(fā)電機(jī)上應(yīng)用繼電保護(hù)系統(tǒng)，從而延長(zhǎng)變壓器和發(fā)電機(jī)的使用壽命。

4 繼電保護(hù)自動(dòng)化的應(yīng)用

4.1 繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的核心部分，發(fā)電機(jī)運(yùn)行是否安全和穩(wěn)定，對(duì)電力系統(tǒng)有重要影響。為提升繼電保護(hù)裝置對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)效能，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，可以有效提升保護(hù)效率。發(fā)電機(jī)定子繞組匝出現(xiàn)短路現(xiàn)象、絕緣層破損或者溫度過(guò)高等故障時(shí)常發(fā)生。所以，在對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，要對(duì)發(fā)電機(jī)的定子繞組匝間進(jìn)行有效防護(hù)，嚴(yán)格控制定子的負(fù)載，如果發(fā)電機(jī)定子的負(fù)載過(guò)低，就必須要切斷保護(hù)裝置的電源并報(bào)警。

4.2 繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器中的應(yīng)用

變壓器在電力系統(tǒng)中的作用主要是對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因其工作量大，所以一旦出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。在實(shí)際運(yùn)行中，變壓器容易出現(xiàn)一下問(wèn)題：

（1）短路保護(hù)，采取過(guò)電流保護(hù)和阻抗保護(hù)兩種技術(shù)。將繼電器放在電源的兩側(cè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的控制。（2）接地保護(hù)，一般都是采用零序電流來(lái)保護(hù)接地變壓器，既在其兩側(cè)進(jìn)行零序保護(hù)。（3）瓦斯保護(hù)，油箱是變壓器的焦點(diǎn)，一旦油箱損壞，保護(hù)動(dòng)作立即采取跳閘處理并發(fā)出警報(bào)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，電能源是當(dāng)下我國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵，電力系統(tǒng)自動(dòng)化是構(gòu)建智能電網(wǎng)的核心。把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)，可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的效能。文章詳細(xì)分析電力系統(tǒng)自動(dòng)化與繼電保護(hù)的關(guān)系，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)手段，將自動(dòng)化技術(shù)與繼電保護(hù)相結(jié)合，進(jìn)一步提升繼電保護(hù)自動(dòng)化水平，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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Abstract：This paper discusses the power system and its automation， analyses the characteristics and overall application of relay protection system， and the relationship between power system automation and relay protection， and studies the application of relay protection automation.

Key words：power system; automation; relay protection