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电力系统继电保护实用技术应用分析崔琦

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：崔琦

[导读] 摘要：在科技高速发展的现代社会,电力已跃居为当今社会的主要能源,直接影响着国民经济的发展和人民生活水平.电力系统的飞速发展迫使继电保护技术不断提升.如何在电力系统中更好地应用继电保护技术,减少电气故障,是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术.电力系统的正常运转对我们国家的发展有着非常重要的作用,合理的应用继电保护技术,保证电力系统的正常运转,排除可能出现的故障,为电力系统的发展做出贡献。

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        摘要：在科技高速发展的现代社会,电力已跃居为当今社会的主要能源,直接影响着国民经济的发展和人民生活水平.电力系统的飞速发展迫使继电保护技术不断提升.如何在电力系统中更好地应用继电保护技术,减少电气故障,是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术.电力系统的正常运转对我们国家的发展有着非常重要的作用,合理的应用继电保护技术,保证电力系统的正常运转,排除可能出现的故障,为电力系统的发展做出贡献。
        关键词：电力系统；继电保护；技术应用
        1继电保护技术的概念
        继电保护技术是指在电力系统中,通过对系统运行中的故障检测及异常信号分析,从而对故障区域发出警报,或者直接隔离系统故障部分,以保障电力系统正常运行的自动化管理技术.继电保护技术分为四大类,包括按保护对象分类的线路保护与设备保护;按保护功能分类的异常保护和故障保护;按信号处理方式分类的数字保护和模拟保护;按保护动作分类的高、低电压保护、过电流保护、高频保护、功率保护等.现阶段电力系统继电保护措施是继电保护技术与信息处理技术的结合,包括了继电保护、数据收集、信号传输、数据处理等多方面的内容,是电力系统中重要的安全保护措施.
        2继电保护系统管理与维护
        2.1继电保护管理系统
        继电保护管理系统是变电站主要的人机交互界面系统，是变电站管理的核心应用，通过变电站通信网络获取全站设备管理信息，并通过信息化处理手段，向变电站管理人员提供可靠有效的参考数据同时可对设备进行操作控制及记录相关信息。管理系统具备相应的数据处理功能，可实时计算主变电各侧的有功功率和无功功率，可分析线路的有功、无功最大最小值以及平均值，实时采集线路电流，同时计算峰谷期电量；具备一定的报警功能，通过声光信息，自动推出故障设备画面，对遥测量越线、断路器故障、主变过温、各级保护及自动装置报警信息、回路断线、直流接地异常、微机保护、监控及远动设备异常进行实时监控及报警；具备站内通讯和远动通讯功能，采用屏蔽双绞线连接站内主变本体智能通讯单元、微机直流系统、智能计量系统及其他智能系统；具备后台及数据库维护功能，支持微机系统软件的故障诊断。
        2.2系统安全配备
        智能变电站中不可缺少的一项组成部分就是变压器，其作用能够对所有的元件进行相应的保护，针对继电保护的系统分为控制区和非控制区，为保障系统数据的安全，必须在两个区域之间设置硬件防火墙以及隔离装置，同时对系统网络数据进行加密处理，各系统之间的数据通信必须由防火墙隔离；远动信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需要配置特殊算法的加密认证装置；电量计量信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需进过数据认证加密；考虑到监控系统和电能表信息分属不同区域，计量转发装置接入站控层网络之前需要经过硬件防火墙；变电站继电保护系统与主站控制系统之间的数据交互也必须通过软件及硬件防火墙。
        3电力系统继电保护实用技术应用
        3.1网络技术在继电保护中的应用
        当今网络技术应用与继电保护中是研发的一项新技术，应成为社会发展的主要技术。所以，网络技术在继电保护中应用是符合社会发展需求。截止到目前为止，继电保护的主要功能是对电力系统中出现的故障做出判断，从而能够及时对电路故障问题进行维修。继电控制能够提供电路故障位置，从而保障电力系统的正常运行，但不利于继电保护资源的回收利用。但在继电保护中应用网络技术，可以通过数据连接继电保护系统，进行统一管理，这不仅加强继电保护性能，而且还有利于继电保护的和使用，避免资源浪费，从而使得整个电力系统稳定发展。因此，在继电保护中应用网络技术是一个非常重要的措施。

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        3.2继电保护管理系统
        继电保护管理系统是变电站主要的人机交互界面系统，是变电站管理的核心应用，通过变电站通信网络获取全站设备管理信息，并通过信息化处理手段，向变电站管理人员提供可靠有效的参考数据同时可对设备进行操作控制及记录相关信息。管理系统具备相应的数据处理功能，可实时计算主变电各侧的有功功率和无功功率，可分析线路的有功、无功最大最小值以及平均值，实时采集线路电流，同时计算峰谷期电量；具备一定的报警功能，通过声光信息，自动推出故障设备画面，对遥测量越线、断路器故障、主变过温、各级保护及自动装置报警信息、回路断线、直流接地异常、微机保护、监控及远动设备异常进行实时监控及报警；具备站内通讯和远动通讯功能，采用屏蔽双绞线连接站内主变本体智能通讯单元、微机直流系统、智能计量系统及其他智能系统；具备后台及数据库维护功能，支持微机系统软件的故障诊断。
        3.3计算机化
        在此阶段的发展过程中，继电技术与计算机进行了紧密的结合，在未来继电技术发展过程中，将向计算机化方向发展。当今社会发展过程中计算机已经应用到各个方面，计算机化成为当今发展的一个趋势，在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。而在此阶段继电技术与计算机技术的紧密结合过程中，电力系统对计算机技术应用的要求也会越来越高，对继电保护装置的信息存储空间与数据处理能力提出更高的标准，同时要求继电保护技术与其他的保护装置能够实现在数据上的共享，通过计算机技术实现对继电保护技术的以上要求。在如今计算机与继电技术结合过程中，计算机的发展已远远超过最初的计算机应用，在功能、速度等方面得到了显著的提升，所以继电保护技术的计算机化是未来继电技术的发展趋势。
        3.4EPON技术
        EPON技术即无光源网络技术，其作为一种单纤双向系统，主要由光网络单元、光配线网络和光线路终端构成。光配线网络由分路器和光纤组成，对光网络单元和光线路终端进行连接，同时作为一个间隔节点存在。光网络单元和光线路终端的数据传输中，借助于分复用技术同时进行下发与上行。在构建星型拓扑组网结构时，其网络中心由间隔层保护装置组成，网络的间隔节点由智能单元和合并单元组成，能够保障数据下发与上行操作的准确性。光纤具有较大的容量，在数据同步处理中运用了分复用技术，因此能够在故障发生时及时向保护装置发送信息，智能单元接收保护动作信息后进行跳闸处理，能够有效防止堵塞问题出现在通信通道当中，真正符合智能变电站的继电保护特点。保护装置对星型拓扑结构的通信进行统一调度，延迟问题容易出现在端与端的通信当中，难以保障突发故障处理的实时性要求，在今后工作当中也应该对其进行逐步优化。
        3.5仿真实验分析与小波多尺度分析应用
        仿真模型的构建需要以MATLAB/simulink软件环境为基础，对滤波算法的可行性加以验证，在此过程中应该根据实际情况设置线路部分参数、频率、电源内阻和三相电源电压参数等。对比卡尔曼滤波结果和傅里叶滤波结果，前者的效果更佳，但是会受到噪声情况的影响，对信号处理造成干扰。在预处理信号时运用小波多尺度分析的方式，能够实现对卡尔曼滤波算法上述问题的处理，明确信号异常点并滤除信号的暂态噪声，促进算法效率的提升。在此过程中需要建立观测模型。采用多尺度分析的形式，能够获得平滑信号与细节信号。
        结语：
        电力系统继电保护技术的广泛运用，大幅度增强了电力系统的运行质量，进而为社会各需求行业提供了优质的电力服务产品。为了更好地加强电力系统继电保护技术的研发以及应用，文章重点探索了电力系统继电保护技术的发展现状以及未来发展趋势。
        参考文献：
        [1]严兴畴.继电保护技术及其应用.科技资讯,2017.
        [2]赵自刚,继电保护运行与故障信息自动化管理系[J]，电力系统自动化，2018.
        [3]章坚明，杭州国电信息技术有限公司[J]电力故障信息系统功能设计，2017.