继电保护自动化技术在电力系统中的应用 刘超 刘志民

发表时间:2019/10/17   来源:《当代电力文化》2019年第11期   作者:刘超 刘志民
[导读] 目前,社会对于电能的需求逐渐增加,所以电力企业必须保证电力系统的稳定安全运行,以保障人们的正常生产生活。
青海送变电工程有限公司  青海  西宁  810001
        摘要:目前,社会对于电能的需求逐渐增加,所以电力企业必须保证电力系统的稳定安全运行,以保障人们的正常生产生活。因此就要加强继电保护自动化的发展,将计算机信息技术、人工智能等,与继电保护自动化的发展紧密结合起来,促进继电保护设备的发展成熟,进而保证电力系统运行的可靠性和稳定性,为社会的经济发展提供强大的能源支持。
        关键词:继电保护技术;自动化;电力系统
        1继电保护自动化概述
        1.1内容
        相比较传统的电力保护措施,继电保护自动化的装置更加智能化和信息化,在电力系统出现故障,或者面临相关威胁时,继电保护装置可以及时检测到电力系统的问题,并且第一时间做出处理,将系统故障的损害程度控制到最小的范围内,以保障电力系统运行的稳定性和安全性。总体而言,继电保护装置主要包含三个模块的内容,一是测量模块,主要的职责是测量电力系统运行中的电流、电压等遥测量采集,通过采样分析及时发现系统的故障和异常情况。二是逻辑模块,主要的功能是通过对于测量模块的数据进行分析,做出相对应的逻辑指令,然后经由第三个模块,即执行模块实现具体操作,切实有效的保护电力系统的正常运转。
        1.2基本要求
        1.2.1灵敏度
        由于电力系统的运行非常复杂,所以就要求继电保护装置有很高的灵敏度,可以对于系统内部的任何故障和威胁及时做出反应,第一时间隔离故障点。继电保护装置的灵敏度具体体现在测量、逻辑、控制等三个部分,不仅要及时检测到细微的故障,避开电力系统的扰动干扰,还要能对故障点做不同的分析和处理,并且及时下达处理命令,缩小故障范围,保证电力系统的安全运作。
        1.2.2选择性
        继电保护装置的选择性体现在其对于系统问题的确定上,即是当电力系统在运行中出现故障,继电保护装置可以立刻检测到故障的区域,并且通过分析相关电流电压的数据,做出快速切除故障的方法,保证电力系统尽快恢复稳定运行。
        2继电保护自动化在电力系统中的实际应用
        在整个电力系统的运行过程中,继电保护自动化的应用非常广泛,不同电压等级可设置不同类型的保护设备,对于不同的应用环境也有不同保护功能。目前主要的保护类型有线路保护、母线保护、变压器保护、断路器保护、电动机保护、电容电抗保护等。在线路保护中的应用主要是通过对故障电流、接地故障等进行检测,确定故障点,及时断开线路以避免故障的扩大。而在变压器中的应用主要是利用差流判断、非电量保护,对变压器的瓦斯进行检测,对于瓦斯的异常能够及时发出告警并采取保护措施,进而防止主变故障的进一步扩大化。通过差流的判断,亦可对主变三侧的运行状态做出监测。随着经济技术的不断发展,继电保护自动化技术将取得持续进步,为电力系统的稳定安全运行保驾护航。3继电保护自动化的发展现状继电保护自动化的发展中,主要存在两个方面的不足:一是继电保护装置自身存在一定的缺陷,比如设备的更新换代不兼容性问题。目前国内几大保护设备供应商在常规继电保护设备的研发上,各有千秋,在一个厂家的设备出现硬件时,其他厂家的设备很难无缝替换,对继电保护检修存在一定的阻碍。而现在就地化保护的试运行,已经可以很好的解决当前的问题,通过统一的设计思路,统一的硬件配置,各保护设备厂家可互相兼容,极大提高了对电力系统检修的便捷性。二是主观方面的原因,在未形成统一的标准规范之前,在继电保护装置使用时,技术人员如果没有严格按照地区标准规范对其进行调试,也将导致继电保护装置运行不稳定,进而无法准确发挥正常的故障排除功能,另外,在继电保护装置的使用中,如果缺乏人为的监管,也将会发生不良状况,这些不足共同制约了继电保护装置的自动化进展。

因此,当前国家电网公司极力推广的九统一继电保护规范,不仅可有效统一各类型保护的外观、硬件配置,也可以有效统一保护的调试、使用方法,极大提高了技术人员在保护使用上的水平。
        3继电保护自动化的发展趋势
        3.1智能化
        将人工智能应用于继电保护自动化中,有着非常大的优势和潜力。首先,人工智能的特点之一就是超强的数据处理功能,与继电保护装置融合之后,可以极大提升装置的计算质量和速度,一方面保障了继电保护装置超强的数据处理能力,另一方面也有利于降低其在数据检测分析中的失误率,提高装置运行的可靠性。其次,人工智能拥有强大的神经网络系统,可以将非常繁复的、非线性的问题简单化,保障问题处理的速度和质量,将其应用于继电保护中,可以有效应对电力系统运行的复杂性。比如通过巡检机器人、一件顺控、智能告警等智能系统的投入使用,可对系统中运行的各个环节进行准确检测,将获得的数据进行整合分析,可以快速提供符合逻辑的、简单的、有效的处理办法,帮助电力系统尽快恢复正常运作。同时,由于人工智能的参与,提升了继电保护装置处理数据和解决障碍的能力,也大大减少了人力资源的投入,有利于提升整个电力系统的稳定性。
        3.2计算机化
        在当前信息化的时代背景下,各个行业的发展都离不开计算机设备,将计算机系统运用于继电保护自动化装置中,可以帮助工作人员更好的控制继电保护装置,进而利用继电保护装置及时发现电力系统运行中的故障和威胁,从而找到最根本的解决策略,不断升级技术,提升电力系统运作的稳定性。另外,由于计算机有强大的信息存储和整合作用,可以帮助继电保护装置,更加准确的检测出系统遭遇的故障,并且就相关的数据进行整合分析,得到最佳的解决方案,快速恢复电力系统的正常运作,同时对于相关的故障信息也可以及时的存储,方便技术人员及时查看,深入了解问题,总结电力系统的故障规律,最终通过技术的手段从根本上加强故障的防范。
        3.3网络化
        继电保护自动化装置的另一个发展趋势是网络化,即以网络化的方式运行继电保护系统。一是继电保护装置自身的网络化,其内部的各个要素都以网络进行控制,包括对电力系统运行数据的检测、对于数据信息的处理分析、决策的执行等,都是在网络的控制下自动化运作。二是继电保护装置的网络化运作并不是单独存在的,而是通过融入整个电力网络系统来实现的,即继电保护网络化是整个电力系统网络化的一部分,通过网络化的运行,继电保护装置可以根据系统的设计自动发现并且排除系统的任何微小故障,保障系统的正常运行。三是自在网络化的发展趋势下,继电保护装置的性能将得到提升,无论是在计算速度上,还是在可靠性和灵敏度上,都将比传统的保护装置更加高效和稳定。
        4结语
        综上所述,电力系统的继电保护自动化对于整个电力系统的稳定运行至关重要,因此必须加强继电保护自动化的创新发展,将当前的信息技术、网络技术、人工智能等,融入继电保护自动化之中,完善继电保护系统的安全性能,包括其可靠性、准确性、灵敏性、选择性,进而实时监督电力系统的运行。需要注意的是,继电保护自动化的发展不应该是独立存在的,而要与整个电力系统的优化升级同步进行,在电力系统网络化、智能化、人性化发展的同时,加强继电保护的自动化发展,保证电力系统整体运行结构的优化和稳定。
        参考文献
        [1]阎国明.继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析[J].科技创新导报,2016,13(19):37-38.
        [2]唐玉娇,丁 睿.关于继电保护自动化技术的应用浅析[J].科技视界,2017,(36):104.
        [3]郭洪威.电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(25):7.
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