电力系统继电保护技术发展分析

王怡

【摘 要】 继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要使用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害。本文立足于电力系统的故障和安全运行，首先介绍了继电保护的管理措施，然后介绍了继电保护的装置和新技术，以供国内相关行业技术人员参考。

【关键词】 电力系统 管理措施 继电保护装置 新技术

1 引言

继电保护是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。由于电力系统的特殊性，电气故障的发生是不可避免的。一旦发生局部电网和设备事故，而得不到有效控制，就会造成对电网稳定的破坏和大面积停电事故。现代化大电网对继电保护的依赖性更强，对其动作正确率的要求更高。因此加强继电保护的管理、使用新的继电保护装置和引入新的技术对于保证电力系统的安全经济运行有重要意义。

2 继电保护管理措施

2.1 强化继电保护运行管理

为加强各变电站的继电保护运行管理，需多方位多角度强化继电保护运行管理，确保电网安全运行。

一是制定继电保护管理办法、建立健全了继电保护各种规程和制度、继电保护反措方案；二是加强继电保护定值的整定计算，为确保定值计算的准确性，调控分中心严格收集相关基础资料，绘制不同运行方式电网阻抗图，分别计算正常运行方式和各种特殊运行方式下保护定值，防止运行方式改变而装置定值不变造成装置误动现象；三是严格定值审批和现场装置调整程序，调控分中心整定的定值单严格经过OMS系统经公司继保专责审核、主管领导审批，由运检部执行，同时继保专责人员对现场装置定值进行严格核实，核实内容包括CT比率和保护压板的投退情况；四是严格把关电网改造升级新安装或检修后的继保装置的试验，做好日常维护工作，使继电保护装置处在良好健康状态运行，充分发挥继电保护在电网运行中的重要作用。

2.2 强化继电保护定值管理工作

需全面开展安全大检查和缺陷隐患整治工作，确保不发生“误整定”事故，加强安全生产，规范化、标准化进行继电保护定值的管理工作，并按照责任制严格实施落实。

此外，还需深入查找继电保护专业管理及设备存在的薄弱环节、管理漏洞和安全风险，提高人员风险防范意识，对于重大隐患做到及时向单位主管领导汇报，并以单位文件形式形成隐患排查总结，列出整改计划，积极整改。做到工作计划严肃且严密制定，工作准备要到位，工作执行过程中，监督到位，调整好工作状态，紧张有序工作，紧绷安全生产这根弦，进一步得到提高安全生产意识，为完成全年继电保护工作任务奠定坚实基础。

3 继电保护装置与新技术

当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。

继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变、测量阻抗发生变化。此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护，如瓦斯保护。

3.1 用智能眼镜实现继电保护“可视化”运维

随今年以来，为进一步提高电网运维检修水平，电力部门积极开展新技术、新装备应用，引入穿戴式智能眼镜工作模式，应用变电站远程实时浏览技术和保护信息联网技术，实现了继电保护远程“可视化”运维。

通过智能眼镜“增强现实”功能，能够帮助现场人员辨识设备，并提供设备参数和状态信息，同时以第一视角实时将现场操作及巡检过程进行录制和传输，实现远程巡检，提升了运维人员单兵作战能力。当遇到电网设备“疑难杂症”时，现场运维人员通过智能眼镜录制传输回远程运维中心的情况，由内部专家和外部厂商共同组成的虚拟专家团队进行“会诊”，为现场运维人员提供科学、周全的解决方案，并能实时推送保护图纸和标准化作业工序卡，指导现场人员进行消缺处理。

3.2 微机继电保护测试仪

随着现代电力系统规模的不断扩大，对电力系统运行和管理的可靠性、高效性要求的不断提高，新型的微机继电保护测试装置是在参照电力部颁发的《微机型继电保护试验装置技术条件（讨论稿）》的基础上，充分使用现代先进的微电子技术和器件实现的一种新型小型化微机继电保护测试仪。它采用单机独立运行，亦可联接笔记本电脑运行的先进结构。主机内置新一代高速数字信号处理器微机、真16位DAC模块、新型模块式高保真大功率功放，自带大屏幕液晶显示器以及灵活方便的旋转鼠标控制器。单机独立操作即已具有很强的功能，可进行大多数试验，联接电脑运行则具有更强大的操作功能。体积小、精度高。既具有大型测试仪优越的性能、先进的功能，又具有小型测试仪小巧灵活、操作简便、可靠性高等优点，性能价格比高。是继保工作者得心应手的好工具。主要特点有：

（1）智能型主机，主机采用高速高性能数字信号处理器运算速度快，传输频带宽，对基波可产生每周波360点的高密度拟合正弦波。这是目前同类输出方式中的最高水平。由于点数多，波形的保真度极高，失真极小，特别是在谐波输出时，即使对6次谐波、300Hz也可以达到每周波60点的高密度。

（2）单机独立运行装置由方便灵活的旋转鼠标通过大屏幕液晶显示屏进行操作，全套中文显示。可完成现场大多数试验检定工作。

（3）在联接电脑运行通过windows平台上的全套中文操作软件，可进行各种大型复杂及自动化程度更高的校验工作，可方便地测试及扫描各种保护定值，可实时存贮测试数据，显示矢量图，绘制故障波形，联机打印报表等。

4 结语

继电保护是保证电力系统安全可靠运行的重要一环，因而加强各变电站的继电保护运行管理，保证继电保护装置动作具备选择性、可靠性、灵敏性和快速性，引入新装置和新技术，对于提高继电保护的能力，保证电力系统安全可靠运行，具有重大意义。