王尉忠 杨 辉
国网甘肃省电力公司天水供电公司 甘肃 天水 741000
摘要：近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了电力事业的发展速度,电网规模随之日益扩大。变电站是电网中较为重要的组成部分之一,它的安全、可靠、稳定运行直接关系到电网的运行可靠性。目前,在计算机、通信和人工智能等技术不断完善的同时,变电站继电保护逐步朝着自动化的方向发展,其在变电站中的作用也随之凸显,利用继电保护能够有效地确保电力系统稳定运行。基于此点本文就变电站继电保护自动化系统技术展开研究。
关键词：变电站；继电保护；自动化系统
随着电力行业的发展，其管理理念和方式也在朝着现代化、科技化的方向发展。目前来看，变电站自动化系统的应用逐渐推广和普及，逐渐形成了电力系统调度自动化系统的一个主体，对变电站安稳运行起到较好的保护作用，而继电器作为变电站中不可分割的组成部分，在实际运用过程中仍然存在很多不足，这些也是制约电力系统发展的重要因素，需要相关人员高度重视问题并且采取有效措施予以解决，更要注重问题的预防，前提要求相关人员明确继电保护在变电站自动化系统中的工作范畴及重要作用，掌握其具体应用概况及发展前景，以达到事半功倍的问题解决效果，保障电力系统处于最佳的运行状态。
1 继电保护装置的概述
电力运行过程中如果出现故障，或者出现危及安全运行的状况时，需要及时向工作人员发出信号或者采取自动跳闸的操作，从而终止问题的进一步延伸，对电力系统的元件进行有效保护，可以这样实施保护的电力元件就是继电保护装置，对降低系统运行效益很有帮助，能更好地满足电力系统在特定要求下的运行需求。继电保护作为保护整个电力系统运行稳定性的核心部分，必须要具备快速性、灵敏性、可靠性的特征，对于系统故障给予及时有效地处理。快速性可以避免系统故障时电弧、电火花所产生的高温，导致金属熔化、烧毁，快速切断故障能够有效降低系统损失；灵敏性可以实现对保护范围内的故障或不正常状态的运行状态的反应，为提升故障处理效率创造有利条件；可靠性是指继电保护装置出现动作故障时做出可靠的动作反应，没有其他破坏性动作产生，若想提升继电保护装置的可靠性，可以从以下方面入手：（1）保证继电保护装置的结构简单、性能优越并且原理先进，以满足现代化变电站的发展需求；（2）保证二次回路设计的简单且合理，尽可能地减少继电器触点的使用，确保二次回路元器件的质量达标，以提升其安装整体质量；（3）结合变电站实际运行需求，精准计算整定值，使其保护作用得到充分发挥；（4）如投入使用新型继电保护装置，必须严格按照检验规程和流程进行，并且加强后期的维护与管理，定期进行校验，确保继电保护装置处于良好的运行指标内，维护整个电力系统的良好运行。
2 继电保护在变电站自动化系统中的任务及作用
2.1 基本任务分析
从变电站自动化系统运行现状来看，继电保护有着自己的基本任务，总结如下：（1）变电站实际运行过程中，问题的出现是难以避免的，要结合实际情况及时切断电闸，对线路涉及的其他元件起到保护作用，避免对其他元件产生破坏行为，通过继电保护装置可以实现对特定的断路器跳闸问题进行快速、自动控制；（2）如果变电站的运行和维护条件发生改变，系统就会自动报警，给相关工作人员给予正确的警示，即刻进行维修，避免电力系统负荷的增加，为了从根本上规避维修不及时的问题，继电保护可以实现自动跳闸操作，对电力系统的所有装置设备起到保护作用，根据元器件的危害程度确定延时时间，将整个系统的损失值最小化，换句话说，继电保护能够及时反映电气设备的异常情况，加快维修效率，为社会稳定发展提供充足稳定的电能。
2.2 主要作用分析
继电保护在变电站自动系统出现故障问题时，其作用更加显著，一旦出现系统故障，会出现以下危害：首先使电力系统的内部压力降低，影响给人们的正常供电；其次，发生系统故障时，会出现短路电流等，直接给电气设备造成损害；最后，破坏发电机的运行状态，如果对发电机问题不够重视或者没有及时解决，严重的甚至会造成整个电力系统瘫痪。在面对这些问题时，继电保护的作用极其重要，能够根据实际情况对故障进行止损，降低对变电站自动化系统故障的破坏程度，从而提升变电站整个系统的安全性、稳定性。
2.3 保护分类
继电保护分类主要由被保护对象的性质来决定，主要分为以下类型：第一，发电机的继电保护，对发电机的外部短路、定子绕组相间接地短路及过电压等进行保护，其接口方式体现为解列、停机、缩小故障范围等；第二，线路的继电保护，依照线路的实际电压等级、长度等又分为相间短路、过负荷等形式；第三，变压器的继电保护，可以自动处理绕组短路、油面降低或者变压器温度过高等故障。
3 变电站继电保护自动化技术的应用概况
3.1 相关技术
（1）继电保护技术。伴随着我国电力系统建设步伐不断加快，很多相关的技术处于更新发展中，在此基础上，继电保护技术得到了快速发展，相应的继电保护装置也在更新换代，已经从初期单一元器件的继电保护装置发展成为综合性强、复杂性高的现代化专业电气设备，进行变电站自动化系统故障处理时，处理效果更加显著，完全改善了以往故障处理中存在弊端。运用现代化的继电保护装置对电力系统的运行情况进行检测时，可凭借其自身特性快速发展自动化系统的运行故障，并且根据相关数据完成故障处理，大大降低了系统故障所带来的损失。如今继电保护技术作用范围不断拓展，实现监测、通信、保护等技术的一体化是重要发展方向，其发展前景也是非常乐观的。
（2）自动化技术。自动化是科技时代发展的重要产物，已经广泛应用在社会各个领域，同时自动化也是各行各业发展的新方向，涵盖的内容非常广泛，其中自动化监控系统、继电保护装置等都具有一定的代表性。自动化技术的发展主要借助数字化技术发展而来的，在提高电力系统检测精准性方面表现出很大的优势，并且取代了人工操作，可以将工作人员安排在必要的岗位，进而提升人力资源的利用效率。从变电站自动化系统的发展现状来看，以往所使用的机器设备等已经被取缔，同时对电缆的投入和使用也进行了一定的控制，促使电力维护人员要不断提升自身综合能力，以满足变电站自动化系统的运维需求，将自动化技术的优势展现出来，打造现代化的电力系统运行模式。
3.2 系统功能
继电保护自动化系统会根据电力调度中心发出的指令操作，而调度中心作为整个电力系统的核心部分，能够提供电力系统运行的全部信息，为自动化系统的稳定运行提供充足、真实的数据保障。继电保护自动化系统具备以下功能：
（1）准确定位复杂故障，随着变电站自动化系统的内部结构越来越复杂，故障的复杂程度不断增加，通过复杂故障的判断、分析，才能为故障解决提供依据。对于复杂故障定位的研究，主要依据装置的测距原理，包括单端电气量法和两端电气量法，前者则是对故障行波脉冲在母线与故障反射点的时间来断定距离测量，不需要通信并且成本较低，但也存在一些弊端，被其他线路末端发生所影响，造成测量误差大；后者是根据测量故障行波脉冲至母线两端的时间差判断距离，其运行原理非常简单并且结果准确，但是要在母线两端设置测量仪器，借助通信设备完成，其成本投入相对较高。
（2）辅助决策功能，电力系统出现故障时也会存在保护动作错误的情况产生，以往的故障分析主要以人工方式为主，受人员经验水平等因素的影响，但是运用继电保护自动化系统能够全面收集故障发生前与故障发生后系统运行状态的相关信息和故障报告，利用模糊处理技术，依据继电保护及故障录波的相关采样数据完成指定计算，可以实现对故障快速、准确的判断，对恢复系统运行状态起到辅助作用。
（3）状态检修，继电保护装置设计缺陷、生产问题或回路维护不良等都是造成装置错误的主要原因，自动化的继电保护装置可以实现自检，还具有存储故障报告的功能，可以高标准实现对系统状态的检修。
4 结语
综上所述，随着科技的不断发展和进步，对继电保护装置的自动化要求也在不断增加，这也意味着继电保护自动化系统具有广阔的发展前景，带领电力系统朝向科技化、现代化的方向转型，从而提升电力系统的供电质量和效率，为社会稳定发展提供源源不断的电能，使人们的生产生活品质进一步提升，某种意义上，推动我国国民经济的可持续发展。
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