刘东洋1 王佳欣2
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摘要：随着我国经济和社会的快速发展，对电力系统稳定性的要求越来越高，电力系统的稳定性直接影响着我国经济和社会的稳定。在目前的电力系统保护装置中，继电保护非常重要，继电保护装置的稳定性和可靠性直接决定了电力系统的可靠性。因此，电力系统继电保护自动化的研究就显得尤为重要。本文分析了继电保护自动化技术在电力系统中的应用。
关键词：继电保护；自动化技术；电力系统；应用
1 前言
当电网发生故障时，电网企业将使用自动化继电保护装置对线路设备进行维修和保护，并自动切断损坏的线路，从而有效地避免了故障的蔓延，并能在短时间内对故障作出反应。继电保护自动化技术对于维护电力系统的安全运行具有重要意义。因此，继电保护自动化技术也在不断地发展、创新和完善，以更好地维护电网的安全。
2 继电保护自动化的概述
社会科学技术的发展推动了电力系统继电保护装置技术的创新应用。在电力系统中，微电子技术广泛应用，改变了外围各种器件使用的性能，减少了成本支出。在施行电子元件计算时，CPU会起到重要的影响作用。它在完成指定保护作用的前提下，实现对其他动作的保护，形成一个具有多功能作用的控制装置，从而利用装置的科学运行，保证继电保护更好的应用。从结构上看，它涉及测量、逻辑与执行模块三个组成部分。测量模块的使用基本功能包含对电力系统内部电流、频率等相关运行的检测，通过逻辑模块实现数据的传输。逻辑模块是对数据进行分析处理，从而做出合适的指令。执行模块是负责为指令执行提出可靠的保护措施。
3 继电保护装置的基本要求
3.1灵敏性
灵敏系数是衡量保护装置灵敏度的主要指标。不管短路点出现在什么位置、短路性质属于哪种，只要在继电保护装置的保护范围内，拒绝动作都不可能出现在保护装置上，不会出现错误动作反应。
3.2速动性
速动性指的是保护装置切断短路故障的及时性。切除故障所用的时间越短，对电气设备造成的损坏就越小，提升了系统电压的恢复速度，有利于电气设备的自启动，且有效保证了发动机并列运行的稳定性。
3.3可靠性
如果保护装置的可靠性不高，就有可能造成电力故障或者重大事故。为确保保护装置的可靠性，不仅要保证设计原理、安装调试及整定计算等方面的正确性，还要保证保护装置的组成元件质量、后期的运行维护水平及系统的简化度。
4 继电保护自动化技术在电力系统中的应用
4.1电网运行维护中的应用
作为现代电力系统的重要组成部分，输变电电网的安全性直接影响整个电力系统的稳定性。继电保护自动化技术在电网运行维护中的应用，能有效避免电气故障的出现，保障电网的稳定安全运行。首先，具体应用中，要明确电网对安装继电保护装置的基本要求，从灵敏度、速动性及可靠性等方面做好保护装置的选择。其次，继电保护自动化技术在具体应用中还要全面综合考虑多种因素，如电网所在地的地理位置、电磁干扰及气候条件等，以保证继电保护自动化技术的作用被充分发挥。最后，针对设备自身分析激励线圈参数和机械作用，以实现继电保护装置的良好性能。
4.2在变压器运行中的应用
通过将继电自动化技术应用到变压器使用过程，可以有效提升系统运行的可靠性，降低设备故障导致的经济损失。
技术人员需要提前采集变压器的相关数据信息，并对此类信息数据进行科学分析，根据数据论证结果确定保护装置的性能强化方向，筛选适合变压器设备保护的保护装置类型。技术人员需要重视变压器本身的绝缘性，选择不会影响变压器绝缘性的保护设备，以延长变压器设备的使用寿命。
4.3在母线中的应用
继电保护自动化技术在母线中的应用主要分为差动保护和相位对比保护两个方面的内容。其中前者主要是将电流互感器设置在母线的元件上，并实现与二次绕组和母线端口连接后，即可在母线的差动位置上进行继电保护装置的安装工作。后者是以对比方式为主，从而提升母线的保护性能。另外，母线还可通过三相连接的方式来避免接地故障而实现继电保护的作用，因此，一般会将母线的继电保护装置设置在相间短路中，并通过两相连接来提高继电保护的功能。
4.4对线路接地保护
整个电力系统的线路非常复杂和繁琐，主要可以分为小电流和大电流接地。其中，采用大电流接地方式，就要立即切断电源，避免接地故障带来的严重影响。在零序功率的情况下，接地故障发生时，方向会发生变化，零序电流不会波动过大。如果在这种情况下的零序电压，该系统运行正常，基本上不存在零序电压和继电保护装置，可以发出报警信号，技术维护人员能够及时到达故障现场，我们可以确定是否发生接地故障时，通过电压表数分析，如果接地故障时，电压值将减少。在零序电流条件下，如果线路接地故障，零序电流会很快上升，相应的继电器动作很灵敏，则电源应及时切断。
4.5在监控系统中的应用
为了维护电力系统的正常运行，实现不同级层的控制，需要在变电站站控层建立起智能化水平较高的监控系统。一般变电站后台监控系统采用分层分布式管理模式。在变电站综合自动化后台监控系统中，智能化继电保护装置属于间隔层设备，在无人值守自动化变电站中，所有间隔层自动化保护设备都是独立的，其保护功能不依赖于通信网络或其他设备，任一部分设备有故障时只影响局部，可靠性高。自动化继电保护装置都通过网络交换机以 IEC61850规约（或其它通讯规约）与后台监控系统相连，所有继电保护动作信息、事件记录等都被上传到后台监控系统。另外，后台监控系统通过连接间隔层测控装置 BCU 和公用测控装置，收集模拟量、开关量、电能脉冲量等，并将这些数据进行处理。处理后的信息通过 IEC60870-5-101或 IEC60870-5-104规约传送给调度中心，同时也接受调度中心的控制指令。
5 继电保护智能化发展
人工智能的应用是未来社会的发展的主要趋势，可以促进社会各行各业的发展进步，也会给人们的生产生活带来巨大的变革。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。
6 结束语
综上所述，在外界因素的干扰下，电力系统的稳定性和安全性经常出现不稳定状况，在当前电力系统的运行过程中，传统的继电保护装置已经无法到达既定的要求。所以，在电力系统的运行过程中，将继电保护装置运用于其中显得至关重要。基于先进的继电保护自动化技术，可以有效的实现远程定位功能，精准的确定故障部位，为小区域供电的稳定性和持续性提供保障，实现供电企业的快速发展。
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