电力系统继电保护与安全自动控制

杨兴超

(山东省日照市东港区曲阜师范大学(日照校区),山东日照 276800)

电力系统继电保护与安全自动控制

杨兴超

(山东省日照市东港区曲阜师范大学(日照校区),山东日照 276800)

随着我国经济的快速发展和企业用电量的不断增加,国内电力供应系统的稳定性和可靠性开始得到越来越多的关注,与此同时电力供应主体为了应对日益增加的用电需求和对电力供应稳定性的高要求,大量的应用继电保护与安全自动控制系统进行输电线路的保护,本文将从电力系统安全保护的角度出发,结合输电线路运行中的实际,对电力系统继电保护与安全自动控制进行研究和探讨。

电力系统 继电保护 安全自动控制

继电器是涉及到电力的生产生活工具中，应用比较广泛的一种电力控制设备，是一个历经沧桑但是依旧能有效的保护用电设备和操作人员安全的技术设备，而电力安全自动化是电力系统一直以来的追求目标，在电力系统生产、输送、变电直至用户主体的一系列环节中实现安全控制自动化，是电力系统未来发展的要求。

1 电力系统安全自动化

电力系统的安全自动化，涉及到电力系统内部各个环节的安全自动化控制问题，其中包括电力系统中的发电站、变电站、输配电网络和用户系统等一系列的电力安全控制项目，在这些电力系统的安全问题上实现自动化，是一个复杂的系统性问题，要利用整体和部分相结合的原理进行分析，在电力系统的安全自动化问题上电力系统是一个整体，面对这样一个整体的安全问题，要从系统整体出发，确定电力系统安全自动化的实现目标、实现方式和实现形式，同时因为电力系统本身的复杂性和组成内容的多样性，要求在电力系统的安全自动化问题上，实行有针对性的安全措施，例如在发电站的安全自动化控制中，为了保证发电站的安全运行，避免自动控制系统的虚警影响供电安全，就不能赋予自动控制系统过多的控制权限，要由专业的电力工作人员来对报警信息进行真实性诊断，确认无误后才能进入到安全问题处理的环节。而相反的在用户系统的供电线路安全自动化上，就要强调安全控制系统的自主判断能力，因为用户的电力安全知识是比较缺乏的，无法在线路运行中确认线路是否安全，而在这一环节中的线路安全又涉及到人民群众的生命财产安全，所以要谨慎对待，赋予安全自动控制系统更多的权限，保证用电主体的安全。

2 电网调度安全自动化

随着电力输送科技的发展，大量的前沿科技应用到电力输送和电力调度环节中，当前电网的电力调度基本上都是由计算机信息系统进行控制，但是在这样一个关系到人民群众生命财产安全的重要领域，安全系统也是必不可少的，电网调度安全自动化，是在电网的安全监控系统基础上建立的，基于电网整体的调度安全监控系统，在这一系统中安全监控节点会对电网中的电力调度进行实时的感知，对电网调度行为进行数据收集和验算，一旦发现调度行为可能会对相应的电网造成损坏，就会对调度人员提出警示，有些被赋予了较高权限的电网调度安全自动化系统，甚至能够对电网调度人员的错误命令进行封还，可以说在电力调度这一无形能源的调度过程中，就电力安全而言安全自动化系统能够对电网调度安全有超过人脑的理性认识[1]。

3 电力系统反事故自动装置

电力系统中的反事故自动装置，是电力系统内部的止损系统，它能在电力事故发生的瞬间，切断事故线路的供电，同时将故障线路与其他线路和电气设备的连接切断，将故障隔离，保证故障线路发生的事故不会进一步波及到整个供电网络和网络中的电气设备，在电力系统中应用的反事故自动装置有两种基本类型[2]。

3.1 继电保护装置

继电保护系统是在电力系统中的一种具体故障的隔离保护措施，主要是在电力输变线路中安装以保护输电线路、发电机、变压器等电气设备，按照产生保护的机制，继电保护系统可以分为过电流保护、方向保护、差动保护和距离保护等。

3.2 系统安全保护装置

系统安全保护装置是从系统的整体出发，保护系统不会受到因为电力调度结构和电力供应结构而造成的整体性故障困扰的安全保护系统[3]。

系统安全保护装置在实际应用中主要是针对系统震荡、失步解列、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性的事故。具体的安全保护措施按照功能分为四种形式:一是以备用设备的主动投入为主的，主备用装置切换系统；二是电压和电流频率的短路保护系统，这一系统在电路中出现不可解决的电压和电流频率问题时，会根据实际情况关闭部分通电线路，保证整个输电网络的安全；三是对输电线路中的功率过剩问题的控制系统，输电线路中一旦出现功率过剩问题就会导致线路电压的增高，进而对线路连接的电气设备产生破坏，这时该系统可以通过自动切机装置、快关汽门装置等进行过剩功率的紧急处理；四是利用自动解列装置和自动并列装置，对电力系统的震荡失步进行自动调节的自动控制系统。

4 供电系统安全自动化

供电系统安全自动化，是针对电力系统中的关键系统，供电系统的一种安全强化措施，因为供电系统是电力系统安全运行的关键，又因为供电系统本身的复杂性，导致了供电系统安全维护的特殊性，所以要单独划出一个安全自动化领域，确保供电系统的安全。这一系统中包括地区调度实时监控、变电站安全自动化和负荷控制等三个方面[4]。

5 结语

电力系统是关系到国际民生的重要系统，在这一系统的运行中系统的稳定性和安全性显得至关重要，因为只有电力系统的安全稳定运行，才能保证国民经济的正常发展和人民社会生活的正常秩序，在电力系统中大量、大范围的应用继电保护与安全自动控制系统，能够在电力系统运行的过程中，实时保护电力系统的系统安全和运行安全，保证电力供应的稳定性和安全性，促进国民经济的稳定快速发展，提高人民群众的生活质量。

[1]丛伟.广域保护系统结构及故障判别算法研究[D].山东大学,2005.

[2]张玮.防止大电网连锁跳闸事故的广域后备保护策略研究[D].山东大学,2008.

[3]康伟.中粤2×600MW燃煤式火力发电厂的继电保护分析和应用[D].华南理工大学,2013.

[4]庞建业.分散电源并网对配电系统的影响分析研究[D].山东大学,2006.

杨兴超(1992—),汉族,男,2011年就读于曲阜师范大学,电气专业,现本科在读,研究方向:继电保护与自动控制。