电力系统继电保护及故障检测方法分析

发表时间:2021/2/3   来源:《中国电业》2020年10月28期   作者:田思雨 王晓丹
[导读] 目前,电力行业进步迅速,电力设备向高功率、高可靠性、
        田思雨 王晓丹
        国网山东省电力公司阳谷县供电公司 山东省聊城市 252300
        摘要:目前,电力行业进步迅速,电力设备向高功率、高可靠性、高智能化方向发展,增加了日常运维与检测的难度。在变电站无人值守的趋势下,传统的保护装置设备越来越难以满足复杂设备诊断的需求。建立广域范围的设备状态监测网络以及远程继电保护控制系统,对保证所有设备正常运行、提高生产效率,节约维修费用有着重大意义,因此有必要对电力系统继电保护的可靠性进行分析研究。
        关键词:电力系统;继电保护;故障检测;方法分析
        引言
        继电保护是对电力系统可能出现的障碍进行排查、检测系统的异常、故障报警、隔离切除故障部位等的一种保护措施。社会的正常运行包括人民群众的日常生活都对电力资源有巨大的需求,在此基础上,改进电力系统的保护措施,尤其是提高继电保护的技术水平是非常重要的。不过,由于种种原因,继电保护还存在一系列的问题,特别是在管理工作方面、技术操作方面还需要不断完善。从根本上解决问题,还需要技术人员的实践探究,不断总结经验。
        1继电保护系统的可靠性评价
        电力系统内部的继电保护系统是整个电力系统的一项基本系统,其与电力网内部其他别的系统的主要区别在于继电保护系统并非整个电力系统内部运行环节,而是电力系统安全监督的重要环节。电力系统继电保护能够在许多方面满足电力系统对于整个电力运行灵敏性及可靠性的要求。整个电力系统内部所有的电力装置都必须在继电保护当中去。继电保护系统在实际的安全监测过程中往往需要较多的硬件及其软件共同构成,其中每一部分都直接影响到整个继电保护系统的稳定正常都工作。电力系统继电保护的根本任务在于:当整个电力系统出现故障时,继电保护系统能够在第一时间内能够做出相应的判断与动作,同时能够采取一些应急性的应对措施。诸如:对于一些远距离的电力故障情况,继电保护能够使其最近的断路器实现短路操作,并能够发出相关的报警信号,提醒电力抢修人员进行及时的维护与更新。除此之外,继电保护系统还能够在满足电力系统相关的要求同时,有效的降低整个电力系统内部装置的损坏情况。当整个电力系统处于正常的运行状态时候,继电保护系统就会一直处于对电力系统的监控状态,全过程的实时检测电力系统内部指标是否处于正常的工作状态。所谓的继电保护系统可靠性指标就是指的是继电保护系统内部元件质量、配置的技术是否稳定与合理,继电保护元件或者继电保护设备在正常规定的条件下能否完成预定的功能。可靠性指标可以概括为两个方面:第一为电力设备的安全可靠运行;第二为电力设备功能的可靠性。电力系统设备功能的可靠性是指继电保护系统在电力系统正常使用的过程中,其进行正常的概率。设备功能性可靠性与继电保护设备发生拒动与误动有着直接的关系。设备运行的可靠性是指的是继电保护设备在整个电力系统运行的过程中,每时每刻都处于工作状态的瞬间。
        2电力系统中继电保护运行维护的现状
        2.1管理制度不完善
        目前来说,在继电保护中存在的首要问题就是相关工作单位不重视对继电保护运用的后续管理工作,其所建立的管理制度也不尽完善,还有很大的改进空间。上文中所提到的继电保护在电力系统所发挥的重要作用,那么维护继电系统的每一个步骤从装置的安装、技术技巧的运用、装备的后续管理都要引起足够的重视。但是,很多单位不能做到定期定点地安排负责人检查相关装置的安全性能,在很多方面存在疏忽,那么在此情况下,继电保护是否能在关键时刻发挥作用就没有十足的把握。另外,继电保护技术专业性较强,需要相关负责人员制定出适用性强和足够严谨的故障应对措施,但是在此相关方面目前还较缺乏。


        2.2维护管理人员的专业素养不高
        由于继电保护技术需要一定的专业性,相应的也对工作人员的专业能力有很大的考验,一方面,从事继电保护技术的工作人员要有丰富的实践经验,对继电保护可能出现的问题,能及时采取措施应对;另一方面,要有正确的职业理念,对所从事的工作认真负责,切实发挥到监管的作用。但是目前来说,从事继电保护相关工作的人员,整体素质参差不齐,从学历、工作能力、实践经验上都有较大的差别,这就导致对继电保护的整体质量无法做出保证。其主要原因还是单位在人才筛选方面不够严谨,缺乏培训活动的组织,对于相关工作人员的要求不高,从而导致继电保护工作的质量水平受到影响。
        3分析系统故障检测和继电保护
        3.1综合故障分析系统
        相关分析系统可以帮助调度人员快速获取准确、精细化的故障位置、保护动作状况、开关跳闸、简要故障信息,从而助力快速提出系统恢复决策,同时还可以为相关专业继电保护技术人员提供各种有效的参考信息,包括不同保护装置故障中的详细行为动作、故障分量对保护装置的威胁影响以及故障中的电压和电流变化等专业信息。系统可以促进就地站保护和故障录波器时钟之间实现同步操作,同时还可以帮助站内实现自动化监控提供基础参考信息,借助故障录波器以及地站保护针对相关数据信息实施智能化处理,促进不同设备彼此数据传输顺利实践规约转换,充分满足不同工作对象现实需求。还可以借助双端故障测距优化测距准确性,可以为MIS系统提供相应的数据交换和数据接口,保证系统数据传输的灵活性。
        3.2继电保护和故障检测
        综合故障分析系统的故障检测和继电保护主要可以分为以下几点内容:第一是网络化故障检测和继电保护,微机保护装置实现网络化发展,能够支持电力系统针对继电保护中关键设备各环节保护装置实施纵联串联和差动保护,主站负责进行统一管理,提供数据传输、处理等通信服务。能够联系继电保护装置相关电气量,针对故障位置进行快速判断和检测,掌握故障参数、形成原因、性质以及具体位置等信息,朝相关保护装置传输命令,将其中故障元件进行快速切除,降低故障覆盖范围。第二是自适应控制下的继电保护和故障检测。自适应继电保护可以针对电力系统运行中所形成的故障特征和运行方式变化进行实时检测,同时能够联系具体变化对保护特性、定值和保护性能进行自动化改变,从而更好适应电力系统所出现的不同变化,有效改善输电线路距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸以及变压器保护等系统保护性能和系统响应。第三是人工神经网络下的故障检测和继电保护,人工神经网络相关继电保护以及故障检测主要是以生物神经科学为基础诞生的。人工神经网络进行故障检测主要是以生物神经系统为基础,借助模糊逻辑、遗传算法、进化规划相关智能化技术手段,针对电力系统进行合理保护。结合其自适应、自学习、自组织以及并行处理、模式识别功能和分布式信息存储等特征,借助人工神经网络针对故障距离、故障类型进行准确判断,从明确主设备保护以及相应的保护方向。比如借助BP模型针对方向保护进行准确判断,从而对故障所处方向进行准确、快速判断,做好高压输电线路相关方向保护工作。
        结语
        综上所述,继电保护在电力系统中占据重要的地位,其降低了电力系统可能产生的故障问题所带来的损失。那么,为了提高该行业的社会地位,保证用电需求得以满足,就要重视加强有关的运行管理工作,从提高人员技术水平、加强对其的能力培养、完善公司的制度体系等方面着手,尽可能实现继电保护的进步。
        参考文献
        [1]胡阳,电力系统继电保护可靠性分析[J],工程技术,2016(4):224-226.
        [2]黄新,电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J],陕西电力,2015(8)156-158.
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