申麗圓

（寧夏送變電工程有限公司，寧夏銀川，750001）

0 引言

電力系統(tǒng)在人們的工作和生活的各方面廣泛應(yīng)用，為人們提供動(dòng)力支撐和照明保障，在人們生活中必不可少[1]。繼電保護(hù)設(shè)備作為確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的裝置，對(duì)其進(jìn)行深入、全面的研究具有重要意義。當(dāng)前我國(guó)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用存在部分問(wèn)題，繼電保護(hù)設(shè)備的不穩(wěn)定性直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因分析對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義[2-3]。通過(guò)不穩(wěn)定原因分析，確定科學(xué)解決措施，從而確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為人們的工作和生活提供保障。

1 智能電網(wǎng)框架分析

由于智能化電網(wǎng)框架的不同，當(dāng)前各國(guó)在智能化電網(wǎng)的應(yīng)用及發(fā)展水平上存在一定差距，但共性為均將電網(wǎng)的用戶用電、輸配電、發(fā)電轉(zhuǎn)換、電力資源開(kāi)發(fā)等各環(huán)節(jié)融入信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域、各環(huán)節(jié)統(tǒng)一于信息化管理系統(tǒng)控制中，同時(shí)發(fā)揮智能化減損、精準(zhǔn)供電、高效供電、互補(bǔ)供電、安全供電及智能交流等作用[4]。智能化電網(wǎng)系統(tǒng)如圖1所示。智能化電網(wǎng)系統(tǒng)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了范圍指向性、實(shí)踐性及技術(shù)性等要求，為復(fù)雜的電網(wǎng)框架提供了信息化、系統(tǒng)化的管理方式。

圖1 智能化電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 運(yùn)行方式分析

智能電網(wǎng)運(yùn)行方式具有特殊性，一方面由于電網(wǎng)線路具有雙向流向，另一方面具有多重運(yùn)行方式，其中獨(dú)立運(yùn)行方式具有較強(qiáng)的變化性和不穩(wěn)定性，易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大幅阻抗變化，造成傳統(tǒng)控制中的距離保護(hù)及過(guò)流保護(hù)的定值計(jì)算失準(zhǔn)。為確保電網(wǎng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需將智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求作為電網(wǎng)的重要依據(jù)[5]。首先，通過(guò)有效的測(cè)試計(jì)算及管理方法，確保各項(xiàng)指標(biāo)及參數(shù)處于嚴(yán)格的管理及監(jiān)督中，保障各設(shè)備運(yùn)行的高效性、穩(wěn)定性。其次，需增強(qiáng)設(shè)備巡檢及維護(hù)，確保供發(fā)電設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生問(wèn)題時(shí)可及時(shí)處理，以降低損失[6]。

1.2 繼電保護(hù)構(gòu)成分析

傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)電源點(diǎn)具有確定的流向，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。繼電保護(hù)僅與輸入端電氣量相關(guān)，僅需判別輸入側(cè)電氣量即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)保護(hù)。智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，需通過(guò)傳感器采集設(shè)備運(yùn)行信息，進(jìn)而進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)重要設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，且通過(guò)采集數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，預(yù)測(cè)設(shè)備將來(lái)特定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行情況[7]。綜上所述，智能化及信息化在電網(wǎng)中的應(yīng)用，高效、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇_保了智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 不穩(wěn)定原因分析

2.1 繼電保護(hù)運(yùn)行中的電壓?jiǎn)栴}

（1）當(dāng)系統(tǒng)中不存在電壓，或同期重合閘線路的檢測(cè)是繼電保護(hù)裝置的重要組成部分，同樣也是電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。當(dāng)各個(gè)主變壓均不滿足其自身的充電條件時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)繼電保護(hù)的相關(guān)問(wèn)題，這不僅影響著系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，也在很大程度上左右其長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性。

（2）繼電保護(hù)觸點(diǎn)方面的問(wèn)題

在繼電保護(hù)中需要重點(diǎn)關(guān)注的就是其觸點(diǎn)問(wèn)題，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐操作和理論研究表明，繼電器觸點(diǎn)受多方面因素的影響，是一個(gè)復(fù)雜的耦合性問(wèn)題。例如，繼電器在運(yùn)行過(guò)程中，自身的工作頻率、工作器件的材質(zhì)、工作電壓以及負(fù)載等參數(shù)都會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)問(wèn)題的出現(xiàn)，而且各個(gè)因素之間還存在一定聯(lián)系和相互限制，所以繼電器的觸點(diǎn)問(wèn)題十分復(fù)雜。

（3）繼電保護(hù)裝置在數(shù)據(jù)收集上的問(wèn)題

在繼電保護(hù)運(yùn)行中，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是根據(jù)系統(tǒng)所處工況發(fā)生實(shí)時(shí)變化的，繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集組件可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確采集，并且將采集到的數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的形式上傳至微機(jī)裝置，控制器需要根據(jù)相關(guān)的計(jì)算邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，將分析結(jié)果進(jìn)行輸出或者作為其他操作指令的判定標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 繼電保護(hù)裝置中的軟件問(wèn)題

在電力系統(tǒng)中的微機(jī)裝置內(nèi)會(huì)安裝對(duì)于繼電保護(hù)裝置的程序軟件，并且操作控制繼電保護(hù)設(shè)備裝置也需要安裝相應(yīng)的程序軟件，這些軟件出現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼錯(cuò)誤或其本身的設(shè)計(jì)程序粗壯乃BUG時(shí)，繼電保護(hù)功能就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至失控的情況，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)無(wú)法發(fā)揮其保護(hù)作用。目前在影響軟件安全的主要因素是繼電保護(hù)裝置軟件邏輯設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，例如，對(duì)于數(shù)據(jù)的需求分析不準(zhǔn)確，額定值數(shù)的輸入與程序設(shè)計(jì)沖突，數(shù)據(jù)編碼存在邏輯上錯(cuò)誤等。

3 解決措施研究

3.1 的繼電保護(hù)硬件設(shè)施上的故障處理措

（1）對(duì)二次回路進(jìn)行拆除

分析相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以看出，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)回路出現(xiàn)故障的概率最高。如果完成了故障排查，但是并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障的問(wèn)題點(diǎn)，為了確定故障的具體范圍，就應(yīng)該采用一些較為傳統(tǒng)的處理方法，即將二次回路拆除然后再進(jìn)行重新的組裝，直至找到故障的范圍后，再將繼電保護(hù)設(shè)備裝置的每個(gè)結(jié)構(gòu)按照?qǐng)D紙組裝。

（2）運(yùn)行置換方法進(jìn)行故障處理

置換方法是確定了電路中繼電保護(hù)設(shè)備故障的大致范圍，然后將運(yùn)行狀態(tài)良好的電器元件或設(shè)備對(duì)故障范圍內(nèi)的同個(gè)類型的設(shè)備進(jìn)行置換，然后測(cè)試電路的運(yùn)行狀態(tài)，這樣可以快速找到故障點(diǎn)，并將故障的元件或設(shè)備進(jìn)行更換。

3.2 繼電保護(hù)裝置的軟件故障的處理

（1）微機(jī)裝置的防干擾裝置的安裝

微機(jī)裝置運(yùn)行時(shí)會(huì)受到外界的電磁場(chǎng)的影響。首先，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況將微機(jī)裝置進(jìn)行接地，例如，將使微機(jī)裝置的外殼接觸到地面；其次，微機(jī)裝置在運(yùn)行過(guò)程中受多方面因素的干擾，當(dāng)微機(jī)裝置出現(xiàn)被干擾的情況時(shí)，需要對(duì)干擾源頭進(jìn)行及時(shí)的處理，對(duì)微機(jī)裝置進(jìn)行有效保護(hù)，從而讓其可以發(fā)揮最大的作用。例如，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可以利用電磁干擾裝置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和相關(guān)的作業(yè)要求，電纜的安裝時(shí)需要在其外表面覆蓋已成具有電磁屏蔽功能的防護(hù)層，防護(hù)層的兩端均需要進(jìn)行接地處理。當(dāng)電纜的線路過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致電纜線路中只有一端進(jìn)行了接地處理時(shí)，電纜上產(chǎn)生的電流會(huì)對(duì)微機(jī)裝置產(chǎn)生干擾。此外，除了應(yīng)用這些防護(hù)處理措施之外，還要對(duì)微機(jī)裝置自身進(jìn)行合理的優(yōu)化，設(shè)計(jì)合理的微機(jī)裝置組成元件，并通過(guò)過(guò)程控制程序保證各個(gè)元件的質(zhì)量符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)要的安裝流程如圖2所示。

圖2 安裝流程

4 結(jié)論

伴隨科技發(fā)展，我國(guó)用電需求逐步增大，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全性及穩(wěn)定性研究要求越來(lái)越高。當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在穩(wěn)定性方面尚存在不足，為提高電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性需加強(qiáng)技術(shù)人員專業(yè)水平，不斷完善相關(guān)管理規(guī)章制度，優(yōu)化電力系統(tǒng)設(shè)備，以此提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性。