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试论电力系统继电保护自动化策略果建永

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：果建永

[导读] 摘要：伴随社会经济和科技的快速发展，我国基础设施建设日渐完善。

        身份证号码：1302811985****5632
        摘要：伴随社会经济和科技的快速发展，我国基础设施建设日渐完善。在此背景下，电力行业更是快速发展。现阶段，电力资源已经成为人们生产生活不可或缺的能源之一，为满足人们日益增长用电需求，需重视电力资源输送安全水平和稳定性的提升。
        关键词：电力系统；自动化；继电保护
        引言
        电力系统在实际运行中会存在很多干扰，要想提高其稳定性和高效性，就要有效协调电力系统自动化和继电保护的关系，促使电力系统能够朝着智能化方向发展。在此期间，我们需要针对电力系统运行存在的问题进行及时的完善，以便电力企业能够获得可持续发展以及为社会各界提供安全性、智能性电力支持。本文结合电力系统的继电保护和自动化的关联性展开探讨。
        1继电保护系统概述
        继电保护系统是智能变电站中的重要系统，此系统在电力工程中发挥出了非常重要的作用，是智能变电站稳定运行的必要条件，在电力系统运行的过程中，很容易出现各种电力故障，可能会带来严重的电力事故，给企业造成经济上的损失，同时，对电力用户也会产生威胁，继电保护系统的应用可以降低电力系统运行风险的发生概率，对电力系统进行自动化的监测，及时的发现系统运行异常，比如温度参数异常、电力参数异常等等，通过参数数据的分析，可以在参数发生异常变动的时候非常警报，同时做出应对，切断线路，自动化的判定故障发生区域，对此区域进行隔离处理，通过这样的方式，实现了对智能变电站的有效防护，减少了电力故障对电力系统造成的威胁，把故障造成的损失降到最低，对于电力系统的稳定运行具有非常重要的意义。
        2电力系统及其自动化特点概述
        2.1自动化电力系统结构
        从结构角度而言，相比传统电力系统，自动化电力系统内部结构简单，一些多余结构逐渐删除，电力系统在自动化技术的支持下，管理更加便捷，且管理难度也有一定程度的下降，这为提高电力资源管理水平和效率提供了保障。但即便如此，也无法充分发挥出自动化电力系统的既有价值。之所以如此，是因为自动化电力系统增加了大量调节环节。因此，为有效提高电力系统运行质量，需加强电力设备运行高效性和稳定性管控。
        2.2自动化电力系统智能化运行
        近些年来，科技水平不断提高，尤其是计算机技术、网络技术等技术更是发展迅速，并迅速在社会各个领域中推广应用，在电力系统中的运用，实现了电力系统自动化操作。电力系统在计算机网络技术的支持下，可以通过计算机网络技术的程序控制实现电力系统各个设备的自动化操控，从而有助于推动电力系统智能化发展，进而有助于电力系统管理工作效率和水平的提高。
        2.3一体化操控
        电力系统操作方面，因自动化技术的有效应用实现了一体化操作，对提高电力系统工作效率和水平具有积极的促进作用。除此之外，电力系统操作中，运用自动化技术，可对操作流程进一步优化，以此减少人工操作难度。同时，电力系统自动化实现了故障自动化监测、故障预警等，有效提高了电力系统安全性。
        2.4功能多样化
        电力系统中应用自动化技术，体现了多样化特点，且在电力系统中合理运用多种与之相关的科学技术，如计算机网络技术，提高了电力系统监测水平，可以及时发现电力系统运行中潜在故障问题或者已经发生的故障，便于相关人员及时采取措施清除故障，从而有助于保障电力系统安全、稳定运行。同时，自动化技术在电力系统调控方面，也发挥着积极的优化作用，极大地提高了电力系统调控水平和效率。

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        3提高电力系统自动化程度与继电保护水平的策略
        3.1数据挖掘技术
        由于电力系统和大众的生活质量密切相关，因此无论是电力系统的自动化程度还是继电保护水平，都需要得到真正的提高。在此形势下，数据挖掘技术逐渐引起广泛的关注，该技术主要包括灰色分析法、神经网络以及周期性关联规则挖掘算法等，能够促使电力自动化程度得到明显的提升，同时也能够为电力系统继电保护水平的提高提供有力的技术支持。如引入神经网络后，为电力系统自动化领域的数据共享、数据决策以及数据分析等提供了有力的支持，同时也顺利解决了电力调度关联性差以及基础数据整合不统一等问题；而灰色分析法对于电力领域的电力销售情况起到良好的服务作用，同时还能够预测用户的用电情况以及为处理电力系统的不完整数据提供了有力的支持；周期性关联规则挖掘算法对于电力系统存在的隐患以及不足之处能够进行有效的解决，蚁群算法是周期性关联规则挖掘算法的典型代表，在分类检索和路径检索的支持下，无论是提高电力系统自动化程度，还是提高继电保护水平，都获得了强有力的支持。
        3.2继电保护需与电力系统自动化相结合
        由于电力系统运行受到很多干扰，致使电气设备和输配电线路增加了产生故障的概率，这时就体现出继电保护的重要性。但是继电保护的作用要想真正发挥出来，就需要和自动化技术相结合，以便功能和性能都可以得到强化，只有这样才能更好的处理电力系统在运行中产生的各种故障，才能够使电力系统更加安全可靠的运行。因此，继电保护效应要得到最大化的发挥，则需要和电力系统自动化相契合。如①变压器后备保护。在变压器后备保护方面可以运用分布式保护，以便在继电保护中体现出就地控制、就地测量以及电压等级和直接采样等，如果能将控制测量智能单元安装在GIS汇控柜中，并且在智能保护设备中进行应用，就可以有效提高继电保护的有效性。②变压器差动保护。在Goose网络的作用下，能够使失灵、变压器保护跳母联等故障信息传输，同时对两侧子单元发送数据引起关注，失灵保护跳闸接收、传输命令便就此实现。③备用电源自投。助多模光纤通道、IEC61850-9-2采样值传输协议，可以在110kV智能变电站继电保护的备用电源自投实现，上述两种模式只在实现层面上存在差异。
        3.3广域继电保护
        传统继电保护作用范围较小，为了让继电保护在电力系统自动化中更好的发挥作用，可以开展广域继电保护。广域继电保护和传统继电保护在认知方面存在差别，广域继电保护的核心在于能够提升系统设备的安全性和稳定性，还能使系统设备的信息得到充分的利用。如广域继电保护能够防止潮流在系统内发生转移，在此基础上便能提高对电力系统自动化的服务力度。广域继电保护可以分为集中式和分布式两种结构，分布式广域继电保护核心是各个终端设备IED，每个IED在独立工作状态中所进行的信息科学交流，对于继电保护的有效性有明显的提升作用；集中式广域继电保护对控制中心设备有了更高的要求，其通信系统的实时性和可靠性以及准确性也有了更高的要求。此外，也会直接影响继电保护的有效性。但是要想有效开展广域继电保护，则需要以广域继电保护算法为基础，只有获得广域继电保护算法的支持，才能使广域继电保护更加顺利的开展。在广域继电保护算法中，广域纵联保护算法和广域电流差动保护算法是比较典型的代表，后者通常作用于分布式广域继电保护结构中，而该算法的主要特点则在于可以作用于在线拓扑结构变化自适应的调整保护区，能够准确判断出现故障的wage，该算法应用的核心主要为电子智能装备（IED）。
        结语
        在社会不断发展过程中，电力能源发挥着非常重要的作用，现如今已经成为社会各界必不可少的一部分。电力系统及其自动化一直是我国电力行业发展过程中最重要的课题。继电保护在电力系统和自动化技术的结合方面起着不可取代的作用。本文简单叙述了二者的关系，希望文中提出的策略能够为提高我国电力系统自动化水平产生积极的帮助。
        参考文献：
        [1]吴涛.变电站继电保护二次回路的设计、实施及相关问题研究[D].长春：长春工业大学，2019.
        [2]崔晓，曾贵娥，熊宇.110 kV变电站继电保护及自动化系统设计[J].冶金与材料，2019，39（05）：128，130.
        [3]管雪源，姚金刚，闫喜鹏.浅析二次继电保护自动化装置在智能变电站的应用[J].科技经济导刊，2019，27（22）：57.