薛瑤 陳業(yè)霞 龔祥龍 張巧妹 王浩

摘要：當(dāng)前，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種產(chǎn)業(yè)對(duì)電力的依賴日益增強(qiáng)，對(duì)電力的需求日益增加，電力系統(tǒng)的安全性要求更高。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化

1繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)

1.1繼電保護(hù)裝置工作原理

繼電保護(hù)裝置主要是由測(cè)量模塊、執(zhí)行模塊以及邏輯模塊等三部分組成，如圖1所示。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障后，某些突變的物理量就會(huì)轉(zhuǎn)變成信息量，隨著故障的進(jìn)一步發(fā)展，其突變量就會(huì)超過允許的數(shù)值，保護(hù)裝置就會(huì)將故障進(jìn)行隔離，避免其對(duì)電力系統(tǒng)的其他部分造成不利影響。

測(cè)量模塊能夠有效接收并分析傳輸而來(lái)的電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，并將分析后的數(shù)據(jù)傳輸至相應(yīng)的邏輯模塊。在邏輯模塊中，通過一系列復(fù)雜的邏輯運(yùn)算得到邏輯值，再通過對(duì)邏輯值進(jìn)行科學(xué)合理的判斷，明確動(dòng)作是否合理，并將動(dòng)作信號(hào)傳輸?shù)綀?zhí)行模塊中，從而采取有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的基本要求

為了能夠及時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)故障采取科學(xué)合理的處理措施，這就對(duì)繼電保護(hù)裝置提出了較高的要求，需要具備選擇性、速動(dòng)性等。選擇性能夠確保繼電裝置只對(duì)故障元件采取相應(yīng)的隔離措施，進(jìn)而避免故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。速動(dòng)性是指繼電裝置在故障發(fā)生后，要能盡快斷開故障元件或者線路，確保將故障的影響范圍控制在較小的范圍內(nèi)。根據(jù)反應(yīng)時(shí)間的不同，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間可以分為60～120ms的一般快速保護(hù)時(shí)間和10～40ms的最快保護(hù)時(shí)間。為了確保繼電裝置能夠在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，就需要結(jié)合其工作的實(shí)際要求進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)選。

2電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化的重要性

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的具體作用和表現(xiàn)主要有以下三個(gè)方面：一是繼電保護(hù)能夠全方位的監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，把系統(tǒng)中各個(gè)組成部門的實(shí)時(shí)情況準(zhǔn)確的反映出，然后發(fā)出判斷指令，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況加以判斷。二是如果系統(tǒng)某個(gè)設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)異常并且被電力系所判斷出，那么故障元件及其周邊的電流將會(huì)在第一時(shí)間被切斷，將其在整個(gè)系統(tǒng)中剝離，避免設(shè)備造成更大的損害，以減少對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。繼電保護(hù)裝置也會(huì)對(duì)無(wú)故障設(shè)備進(jìn)行全力的保護(hù)，避免故障導(dǎo)致的大范圍影響。三是在電力系統(tǒng)中剝離故障點(diǎn)的同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)故障點(diǎn)的情況判斷發(fā)生的故障類型從而發(fā)出報(bào)警，維修人員根據(jù)提醒全方位了解故障，為進(jìn)一步的維修做好準(zhǔn)備。

3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的自動(dòng)化方法策略

3.1通過微機(jī)方式

微機(jī)保護(hù)是計(jì)算機(jī)保護(hù)和繼電保護(hù)的主要途徑，在電力系統(tǒng)中開始逐步使用，但具有一定的挑戰(zhàn)性。這種保護(hù)措施依托強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯處理能力，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)電力系統(tǒng)而言，借助微機(jī)技術(shù)精確的檢測(cè)、處理功能，能夠獲得一定的提升。

3.2引入計(jì)算機(jī)技術(shù)

借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，繼電保護(hù)的自動(dòng)化、智能化水平獲得極大地提升，其保護(hù)能力不斷提高，電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性不斷增長(zhǎng)。我們需要高度重視把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)之中，依托計(jì)算機(jī)優(yōu)秀的軟件、硬件技術(shù)，保障系統(tǒng)的靈敏性、精確性等。把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入系統(tǒng)之中，能夠把發(fā)生故障的線路、設(shè)備的相關(guān)參數(shù)準(zhǔn)確、合理的計(jì)算出，同時(shí)保存系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，系統(tǒng)恢復(fù)后，只需在先前操作的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作即可，提高了電力系統(tǒng)的工作效率。

3.3提高客戶機(jī)自動(dòng)化程度

繼電保護(hù)有兩種形式，主機(jī)、客戶機(jī)?？蛻魴C(jī)一般設(shè)置在變電站中，對(duì)變電站錄波器端口執(zhí)行保護(hù)和管理命令，把設(shè)備的故障數(shù)據(jù)分類收集后給予傳輸?shù)缴蠈又鳈C(jī)中。在系統(tǒng)運(yùn)行正常的情況下，客戶機(jī)實(shí)施不間斷檢測(cè)，收取來(lái)自設(shè)備的數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)間段的運(yùn)行質(zhì)量。繼電保護(hù)自動(dòng)化客戶機(jī)能僅僅能夠檢查、收取并分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況的功能，還能夠?qū)T工的操控指令實(shí)施監(jiān)測(cè)，如果命令執(zhí)行者出現(xiàn)誤操作的情況，觸發(fā)報(bào)警裝置，員工能夠及時(shí)改正糾偏，保障系統(tǒng)準(zhǔn)確科學(xué)的運(yùn)行。自動(dòng)化客戶機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的過程中還可以對(duì)遠(yuǎn)端主站進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄r截，在遠(yuǎn)端主站就可以接收到來(lái)自變電站運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問題和異常，即使自身設(shè)備不能進(jìn)行正常的操控，可以通過請(qǐng)求遠(yuǎn)端主站來(lái)完成監(jiān)控變電站的運(yùn)行情況。

3.4建設(shè)信息一體化

信息一體化主要是能夠提升電力系統(tǒng)自身的自動(dòng)化程度，我們可以把信息一體化作為終端一體化設(shè)備，以此來(lái)完成電力系統(tǒng)的保護(hù)工作，如對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)運(yùn)行故障信息進(jìn)行分析和傳輸，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、規(guī)整并深入分析，為繼電保護(hù)自動(dòng)化、智能化在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用提供保障和依據(jù)，促進(jìn)電力企業(yè)在新常態(tài)下的穩(wěn)健發(fā)展和提升。

4繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展的展望

新時(shí)期，生產(chǎn)力獲得極大地解放，科學(xué)技術(shù)在不斷提升，根據(jù)研究，未來(lái)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的新變化主要有以下三點(diǎn)：

一是朝著更加智能化方向發(fā)展。當(dāng)前人工智能成為時(shí)下各大科研院校院所的研究熱點(diǎn)，技術(shù)也逐漸成熟，在繼電保護(hù)自動(dòng)化領(lǐng)域諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、邏輯及遺傳算法等將會(huì)不斷引入和使用，這會(huì)不斷放大繼電保護(hù)系統(tǒng)的功能，當(dāng)前一些復(fù)雜的問題也會(huì)迎刃而解。二是網(wǎng)絡(luò)化是繼電保護(hù)的又一重要發(fā)展方向。具體而言，繼電保護(hù)可靠性的不斷提升可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在繼電保護(hù)裝置中使用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化，這是今后繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要方向。三是計(jì)算機(jī)化是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然要求。設(shè)備的性能及故障處理的速度一直以來(lái)都是繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)所追求的，未來(lái)可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)，以此提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

伴隨國(guó)家電力的快速發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模將會(huì)越來(lái)越大，隨著城市及農(nóng)村建筑的崛起和一些大的公共設(shè)施的增加，電網(wǎng)中很多分系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性以及實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。另外，用電負(fù)荷也在不斷增加，伴隨著新型負(fù)載的接入，其所帶來(lái)的一些質(zhì)量問題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。因此，電力企業(yè)必須抓緊建設(shè)智能、高效、自動(dòng)化的繼電保護(hù)運(yùn)行機(jī)制。

參考文獻(xiàn)

[1]劉奇，黃國(guó)強(qiáng)，閆敏.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2018（6）：11-13.