提高电力系统继电保护稳定性的方法研究

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷8期   作者:张翔
[导读] 如今,我国电网规模在不断扩大,人们的用电需求也在日益提升
        张翔
        江苏省电力有限公司徐州供电分公司,江苏 徐州 221000
        摘要:如今,我国电网规模在不断扩大,人们的用电需求也在日益提升。为了确保用电安全和稳定,必须要完善继电保护系统。继电保护装置是电力系统不可或缺的组成部分,可以保护系统的安全稳定。有效的继电保护应该具有可靠性、选择性、灵敏性的特点。在电力继电保护应用的过程中,要确保继电保护的稳定性。本文就影响继电保护稳定性的因素进行了阐述和分析,并且提出了提升稳定性的有效措施。
        关键词:电力系统;继电保护;稳定性
        在人们日常生活和生产的过程中,电力发挥着十分重要的作用。为了满足各种各样的用电需求,需要扩大电网范围,全面提升电力系统的安全稳定。但在电力系统建设的过程中,由于用电量的增加,系统运行压力也不断加大,运行的途中难免出现一些故障问题。为了保障系统运行的安全稳定,需要安装继电保护装置。继电保护具有较强的技术性特点,该装置是否稳定运行会直接影响电网整体的运行安全。所以,要保障电力系统的安全稳定,必须要提升继电保护的稳定性,明确影响继电保护稳定性的原因,然后采取有效的提升措施。
        一、电力系统继电保护技术发展现状
        现如今,我国电力行业发展迅速,电力系统逐渐扩大,电网的稳定运行对继电保护装置提出了更高的要求。尤其在信息化的背景下,继电保护技术应该进一步创新和改进。目前来看,继电保护技术正在与各种先进的科学技术相互融合,因为电力系统日益完善,且计算机、信息技术的应用愈加广泛,所以电网的微机化水平日益提升。在这种情况下,继电保护的技术要求也不断提高,在应用过程中,既要发挥监控的作用,还要保障各个单元的稳定性,充分满足灵敏性、选择性等要求[1]。在出现故障的时候,可以采用智能化、一体化、虚拟化、网络化等技术进行检测、排除、报警等等,确保故障隐患及时发现和排除。此外,继电保护技术要与微机技术相互融合。微机技术具有很强的逻辑处理、数学运算能力,运行线效率较高,可以利用微机技术处理各项数据信息,进而提升继电保护的能力,使继电保护装置的运行效率进一步提升,从而满足更多电力系统的使用要求,使电力供应、电网运行更加安全稳定。
        二、影响电力系统继电保护稳定性的主要原因
        (一)微机继电保护问题
        微机继电保护的故障问题主要有三种,分别是硬件、软件和人为故障。所谓硬件故障,主要包括机械、器件等硬件方面的故障问题。器件故障包括电容器件损坏、集成电路芯片短路等问题引发的故障问题。机械故障以设备故障为主,存储介质故障就是存储介质损坏,进而导致系统无法正常运作。软件故障主要包括系统配置不合理、操作系统版本不兼容等等。人为故障包括操作不当、技术不佳等多个方面。
        (二)PT二次电压回路故障
        以220kVPT为例,其变比为2200,停电的一次母线没有接地,虽然阻抗比较大,在假设1MΩ的情况下,PT二次测按到的阻抗也只有10万/(2200)2≈0.2Ω,接近短路故障,所以会有较大的反冲电流。运行中的PT二次侧小开关跳开,或者出现熔断器熔断的情况,影响保护装置的运行,造成装置失去电压,进而引发误动、拒动的问题。
        (三)系统软件因素
        在继电保护设备设计应用的过程中,不论是程序设计,还是控制软件的应用,都会影响继电保护的效果,进而导致继电保护的运行使用不够稳定,可能会出现误动、拒动的情况,造成电力系统的稳定运行得不到保障[2]。严重的情况下可能会出现软件系统错误,这主要是因为设计缺陷、需求分析不准确、测试不规范、编码错误等因素导致。
        (四)通信接口和断路器
        保护系统中一些装置容易出现通信受阻的故障问题,包括保护光纤、微波通信等等。

这些装置虽然体积较小,但对继电保护整体效果的影响较大。断路器也会造成较大的影响,不仅导致继电保护装置运行不稳定,还会导致主接线受到影响,不利于电力系统稳定安全的运行。
        三、提升电力系统继电保护稳定性的方法
        (一)创新技术,把关质量
        要提升电力系统继电保护的稳定性,要从技术方法入手,积极创新继电保护技术,对继电保护装置的质量进行严格把控。一方面,要确保机电保护装置具备强大的保护功能;另一方面,要确保数据通信、测量、监控等功能可以发挥作用。如果系统运行的过程中没有异常问题,则可以精准的进行数据传输和测量通信。在电力系统中,继电保护为计算机网络终端系统,融合了许多科技,具有强大的功能性。在变电站检测控制系统中应用,应该具备数据采集、故障分析、保护测量等功能,系统与计算机网络技术、继电保护技术、现场总线技术高度融合,人员可以根据现场实际情况进行配置。系统分层分布结构,主要包括子站系统、现场设备、主站系统、数据通信四层。信息管理系统地理跨度站采用多节点网络点解的方式,系统软件采用Windows或Linux两种形式,采用C++语言进行系统编程,将数据库作为基础进行设计和规划。该系统具有很强的安全性和开放性,包括多个模块,具有较高的应用性能,且操作十分便利,可以满足提升稳定性的应用需求。
        (二)合理维修,解决故障
        在继电保护应用的过程中,要提升稳定性,需要从故障维修等多个方面入手。针对硬件故障,可以采用观察法、升降温法、敲打法等方式进行维修。所谓观察法,就是对硬件插头、芯片表面等重要部位进行观察分析,通过外观、气味来判断主机是否存在问题,采用触摸的方式判断CPU、显示器等部件的温度,分析温度是否过高,判断运行是否正常。如果在检查的过程中发现故障问题,可以将疑似故障的设备更换掉。所谓升降温法就是采用人工降温的方式来分析故障位置。敲打法就是敲打疑似故障的位置,根据振动等反馈分析故障问题。为了确保使用的安全稳定,需要做好装置设计工作,尤其要加强微电机技术的应用,做好线路的隔离处理,避免电流过大造成晶体管击穿。
        (三)加强培训,规范操作
        人为因素是造成故障问题的主要因素,所以必须要加强人员的培训和管理工作,明确工作规范和要求。运行管理人员应该掌握继电保护的工作原理,同时对二次图纸有深入的了解,并且详细的核对现场继电保护装置、二次通路端子、压板等设施,将核对信息进行详细记录,为后续的运行管理工作奠定基础。应该加强智能化技术的应用,可以结合微控制器、微处理器、嵌入式软件等技术,实现仪器仪表的数字化设计[3]。可以在继电保护中应用人工神经网络、遗传算法等技术,进一步提升继电保护的智能化水平。为了发挥智能化技术的作用,要提升工作人员的专业水平,确保工作人员掌握先进的技术手段,可以在日常工作中合理的运用。要加强装置的选购工作,对设备装置的质量进行严格的把控,检查各个元件是否符合要求,在晶体管设计的过程中,应该在高压隔离房中安装各个装置,避免出现短路故障、电弧等不利因素。强化日常培训、教育宣传等工作,提升工作人员的安全意识,保障各个操作环节符合规范要求,从根本上降低故障问题的发生概率。
        结语:
        综上所述,在电力系统运行的过程中,继电保护发挥着十分重要的作用。为了提升继电保护的稳定性,需要明确影响继电保护稳定性的主要因素,根据具体的影响因素采取有效的改进措施。不仅要加强现代技术的应用,还要做好故障处理、检测维护等工作,加强人员的管理与培训,有效降低运行风险。
        参考文献:
        [1]袁志军.提高电力系统继电保护稳定性的方法研究[J].科学技术创新,2020(05):166-167.
        [2]熊飞,董蓓蓓,刘艳丽,翟剑.分布式光伏电站接入系统后的继电保护配置[J].内蒙古电力技术,2021,39(01):64-67.
        [3]黄超,巫聪云,李海勇,蒙亮.继电保护定值在线巡检系统的研发与应用[J].广西电力,2021,44(01):12-18.
       
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