试论电力系统继电保护自动化策略

发表时间:2021/4/30   来源:《中国电气工程学报》2020年10期   作者:赵文淇 赵红明
[导读] 众所周知,继电保护在电气设备运行中起至关重要的作用,它不仅保护设备本体的安全,而且还保障生产的正常进行。

        赵文淇 赵红明
        国网山西省电力公司长治供电公司  山西 长治 046011
        摘要:众所周知,继电保护在电气设备运行中起至关重要的作用,它不仅保护设备本体的安全,而且还保障生产的正常进行。为确保继电保护动作的可靠性,继电保护整定工作要求相当严密。从技术上说,实现电网继电保护综合自动化系统的条件已经成熟,无论是变电站客户机对保护信息的搜集、信息的网络传输还是调度端服务器对EMS系统共享数据的读取、故障及稳定分析计算,都可得到解决。本文探讨了电力系统继电保护自动化策略。
        关键词:电力系统;继电保护;自动化;策略

1 引言
        随着电力行业的蓬勃发展,各类家用电器以及大型工业机械化用电设备的不断推出,使得人们对于电能的依赖性与需求量越来越高,这也在一定程度上增加了电力系统的工作量以及工作压力。电力系统中的继电保护,不仅可以保证电力的正常运行,还可以快速有效的排除系统故障,减少安全事故的发生。目前,继电保护的自动化以其准确、可靠、速度快等优势已经被各行各业广泛应用,所以,为了进一步提高继电保护自动化的性能,促进电力行业的发展,深化对其自动化的研究是必行之路。
2 继电保护自动化技术
        2.1继电保护自动化技术的原理
        电力系统的稳定性和安全性直接影响供电质量。为有效避免电力故障的发生,提升电力系统的运行质量,需从技术方面和管理方面采取对应措施。继电保护自动化技术是基于原始继电保护通过跳闸或者警告的方式对电力故障进行隔离或者切除,以保护整个电力系统。该项技术随着电力行业的发展已愈加成熟。电力系统中的监控模块收集所有与目标运行保护有关的信息,以全面了解整个电力系统的运行情况,为后期决策的制定提供客观、全面的借鉴,并为调整或者修正继电装置的功能参数提供参考,让继电装置更顺畅地处理各种电路故障。
        2.2电力系统继电保护装置的基本要求
        为了能够及时对电力系统故障采取科学合理的处理措施,这就对继电保护装置提出了较高的要求,需要具备选择性、速动性等。选择性能够确保继电装置只对故障元件采取相应的隔离措施,进而避免故障范围的进一步扩大。速动性是指继电装置在故障发生后,要能尽快断开故障元件或者线路,确保将故障的影响范围控制在较小的范围内。根据反应时间的不同,保护动作时间可以分为60~120ms的一般快速保护时间和10~40ms的最快保护时间。为了确保继电装置能够在较短的时间内进行反应,就需要结合其工作的实际要求进行有针对性的优选。
3 电力系统继电保护装置现状
        电力系统继电保护自动化是在电力技术发达的大背景下出现的,在近些年来继电保护技术随着科技的进步不断改善。随着继电保护技术的发展,继电保护装置也在不断发展。从继电保护装置的发展历程来看,可以分为以下阶段:①电磁装置保护阶段;②晶体管保护阶段;③计算机自动化保护阶段。由于计算机自动化技术的不断壮大,自动化技术的功能对继电保护装置的发展产生了巨大影响。从我国现阶段的电力系统情况来看,我国电力系统仍然处于过于庞大,地理环境较为复杂等一系列的特点,这一系列的因素加大了电力系统的工作压力,使得电力系统难以继续扩容。我国现阶段应该不断加强继电保护装置的自动化发展,以实现电力系统多元化发展的需求。
4 电力系统继电保护的自动化策略
        4.1应用计算机技术
        计算机和网络技术的发展为各行各业的发展提供了重要的技术力量,并得到了大力的推广和应用。计算机的开发和利用是时代发展的重要推动力。

在电力系统中,继电保护装置应紧跟时代潮流,向智能化发展。为了提高继电保护的整体水平,应将最先进的计算机技术应用于继电保护,并适当引入软硬件技术。它不仅要反映继电保护的功能,还要体现继电保护的智能化。为了实现这一目标,系统必须在各种操作条件下提供特定信息,以便为控制系统的判断提供依据。该信息主要包括安全数据的存储空间,操作失败参数,计算机处理能力和正常操作参数。就计算机开发而言,计算机技术的发展处于相对成熟的阶段,技术的更新周期也在缩短。计算机基本实现了体积小,信息量大,运行速度快的特点。因此,为了更好地实现电力系统继电保护的自动化,有必要充分利用计算机技术,以便更好地发展继电保护。
        4.2电力系统中的故障处理
        电力系统中出现了较为严重的故障或是相关的设备中某些部位出现的故障情况比较严重时,甚至对整个电网运行的安全几乎构成了威胁,这时继电保护的自动化装置能够迅速展现其作用,迅速控制相关设备因故障而受损的程度以及破坏电网的程度,避免出现较大的事故。当电力系统在运行过程中出现了不正常的状态,继电保护装置能够及时察觉出来,并发出相关的信号,以提醒工作人员或是管理人员进行检查与维修,避免影响到电力系统的正常运行。此外,继电保护装置能够借助在电力系统中的继电保护的自动化,对工作中的故障电气设备进行采取正确的方式进行自行调整,切除相关的故障设备,从而有效降低甚至避免故障设备给电力系统造成的危害。电力系统中具有继电保护装置能够有针对性的切除故障设备,减少相关人员发现设备故障以及解决故障的时间,从而保证电力系统能够尽量的以不间断的工作状态正常运行,并且为人们服务。因此,继电保护装置的优点与工作特点,对整个电力系统的设计要求以及工作特性等都有着直接的影响。
        4.3实现客户机的自动化建设
        在继电保护设备的自动化技术中,客户通常安装在变电站中,可以从多个方面进行操作。客户端管理和保护记录器接口和故障相关信息,完成以前的信息收集和分析,并将收集到的信息报告给相关部门,从而形成有效的电力系统相关问题报告。同时,客户需要有效监控和管理电力系统主变电站的接口,实现对电力工人工作状态的实时监控,及时给予闲置人员警告,提高变电站管理的安全性。另外,当电力系统异常时,客户可以将设备信息上传到计算机终端,保证信息传输的及时性和有效性,从而提高继电保护设备的自动化技术。
        4.4推进控制、保护、数据通信、测量一体化
        在实现继电保护的计算机化和组网的条件下,整个电力系统保护装置实际上是一台多功能,复杂的科研计算机,可以作为整个电力系统计算机网络的智能终端。因此,电力系统的继电保护装置不仅可以从网络获得电力系统运行和故障的各种停止和数据,还可以将受保护组件的任何数据和信息传输到网络控制终端。因此,集成了控制,保护,数据通信和测量,以便可以控制和测量它们。随着高新技术的广泛应用和改进,初步建立了数字化,网络化,智能化,集成化的电力系统,大大改善了电力系统。继电保护系统的效率将是电力企业继电保护的发展方向。
5 结语
        继电保护自动化策略的运用,对我国电力系统的稳定运行发挥着十分重要的作用。在计算机技术全面普及的背景下,充分结合计算机系统,运用先进技术,不断加强对继电保护自动化结构进行设计,逐步实现控制、检测与保护数据的一体化功能,能大大提高继电保护装置处理与排除故障的能力,进一步维护我国电力系统运行的稳定与安全。同时,对电力系统中继电保护自动化策略的研究,不仅在一定程度上也促进了我国电力行业的繁荣,而且也推动了继电保护自动化技术的发展。

参考文献:
        [1]赵军.刍议电力系统中继电保护自动化技术的应用[J].中小企业管理与科技旬刊,2015(10):124.
        [2]聂小翠,张涛.电力系统继电保护中的自动化策略研究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(24):36.
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