浅析自适应继电保护及其前景展望

刘卓睿，杨叶林

（1.南昌大学，江西 南昌 330031；2.国网江西省电力有限公司赣州分公司，江西 赣州 341000）

0 引言

通过模糊逻辑技术的完全整合，神经网络技术和基于控制技术的自动化推动了自适应技术的不断发展，通过神经网络进行整合，借助模糊逻辑实现，实现了自动化控制等[1]。针对电网中出现的各种故障，在应用此技术的过程中，快速识别故障的类型后，就具有针对性地对其进行策略的采取，确保了电力系统的稳定运行[2]。

1 自适应的继电保护主要功能

1）自适应继电保护可应用于远程信息

信息的交换过程一般在特定的通信方式中进行应用，实现了相互之间的传递，如在控制中心以及变电站中，实现了继电保护中对于信息的收集。为了实现在继电保护中实现信息的准确性，就要确保信息的及时性以及可靠性，使其顺利地开展接下来的工作。

2）开关量信息实现自适应信息功能完成

当利用计算机进行保护，对信息进行收集的过程中，一定要注意时效性。保护依据的就是断路器的信息、开关分合的信息等，这都是非常必要而且重要的工作。

3）最为基础的就是被保护元件中的实时信息

在对于故障进行判断的过程中，利用传统的继电保护，一般最为重要的就是故障信息的掌握，从而才能利用信息进行判别，出现的问题就是不具有时效性。利用自适应技术可以克服这些缺陷，当技术人员在发现故障的过程中，因为已经对其组件内的实时信息进行保护，方便故障后的查询和诊断，可以缩短维护时间，有利于预防和处理故障。

2 处理自适应的功能信息方式

在处理故障的过程中，一般会通过两种方式应对自适应功能信息保护，其中有利用各种神经网络实现自适应以及在模糊的逻辑应用下实现。后者的原理就是因为模糊集理论出现在电力系统继电保护中通过自适应的发挥，实现了保护功能。而前者在故障的判断上因为有容错性的特点，就可以实时地进行管理与控制，实现了继电保护的顺利开展。自适应的各项功能的发挥，可以利用神经网络实现对其内部结构进行处理以及信息的储存等，也就是实现其他功能的发挥。应用神经网络进行自适应功能后，信息更方便查看适应和接受。最突出的优势就是利用神经网络的过程中不会跟随电力系统的变化，不受外界的影响，不会对其数据信息造成影响，保障了故障处理的效率。

3 自适应技术在电力系统继电保护中的实际运用

3.1 过电流自适应的保护

因为要在电力系统中对线路故障进行及时的发现以及控制，所以就要设置当前值，若是实际电流超出范围，就会自动地启动保护装置。在运行的过程中，通过自适应的保护，就会实现两种目的：过载以及短路保护。其中，在保护的过程中针对过载元件，就可以利用自适应技术进行保护。瞬时电流出现过大一般发生的原因就是电力系统中短路现象出现的缘故。所以就要进行保护，可以通过自适应保护来实现。在应用过程中，主要解决的问题就是绝缘等级弱化引起的的瞬时电流问题，异常过载的短路也可以进行保护。实际电力系统的电源线一旦发生故障，就可以利用继电保护装置进行保护。根据实际情况，对于异常的故障以及元件可以进行切断，没有影响的元件在整段的输电线路中要进行隔离，一般情况都是正常的，没有开启保护。

3.2 电流速断保护

在自适应继电保护方法中，其中一个附加保护方法就是电流速断保护。在应用过程中，一定要有针对性的进行保护，而且不带时限动作，就会实现自适应继电保护过程稳定。电流的速断定值就会被确定，下一条的电路出口处就会有电流流过，而且是当三相短路时，其中电流保护公式为：

在实际的短路系统中，在线路上的短路电流对于位置进行确定主要取决于工作模式、电流大小、短路类型以及短路点等。短路的电流用下式表示：

实际在自适应的电流速断保护中，跟传统快速故障诊断方法相比较，最为主要的优势就是实现了创新。因为在运行过程中，短路类型的差异，不稳定的就是快速释放保护的设定值，其中电流整定值

公式：

3.3 使用变电站综合信息的自适应

当电力系统在运行过程中，因为实际运行中会有很多的变化，比如电力系统就具有非常繁琐以及复杂的特点，在继电保护过程中，只有基于综合考虑系统的各个方面，才能应对变化。在电力系统中，科学技术经过了数字技术，从而进入到了网络技术。从信息技术到人工智能的技术的发展，在对其进行管理过程中，就实现了自适应保护。对其综合信息网的控制以及监测中，首先就要对系统中的每一个信息进行收集，比如每个开关装置的记录，电器元件，实际的电流和电压值变化，各部件的工作原理以及影响的信息。接下来就是应用的过程，根据收集的信息，对电力系统的运行情况进行了解，而且因为了解其各部件的工作原理之后，就可以利用各自的优势进行自由地实现调配以及对其继电器进行优化。因为在继电保护系统中使用了自适应技术，了解了各项信息之后，因为很多的元件出现问题，就可以将其挑选出来，在整个电气系统中分离出来没有损坏的电气元件，将其误差尽量地减小到最小，这样在整个系统中将其故障降到最低影响，实现了保护继电保护的目的。

3.4 纵联的自适应保护

在保护高压输电线路的方法中，对于继电器保护，比较常见的技术是纵联的保护。因为此方式的优势就是在保护的过程中速度非常快。高压输电线中一般会安装两个纵向保护，其中一个可以实现对其线路中的故障及时地发现，并对其进行保护，具有实时性；另一个就是针对发现的故障进行针对性的处理。在纵联的保护方法中一般比较常见的就是利用电流相位进行纵联保护，以及比较纵联保护，所以在应用时一定要根据实际情况，对其进行仔细的分析，利用两者的优势，实现其自适应的继电保护。

4 自适应继电保护发展前景

4.1 在线进行整定计算

因为对电力系统有严格的要求，从而利用在线的整定计算，实现对每一个装置进行保护，和传统的在线整定计算方法相比，此方法更为简单。为了实现在工作的过程中装置可以更为协调，就要在整定值上进行计算，实现了系统装置性能的优化。今后在研究的过程中，应用自适应继电保护技术，就可以使在线设置上计算更为快速，实现在线整定。人们在线进行整定，随着社会的发展，也会实现预见功能的优化。

4.2 使用方法更为便捷化

随着我国综合国力的增强，科学技术的进步，微型计算机的使用就出现了。所谓的微机，和传统的保护方式相比较，实现了模拟，在科学技术的引导下，可以在现场进行应用，可以对其问题进行维护，实现有目的的调试。目前计算机技术的不断发展，在自适应继电保护发展的过程中，应该结合计算机的智能化，实现简化计算机设备上的各种功能的程序。

4.3 对电力系统的综合信息进行及时把握，提高继电保护的及时性

我国相关专家对模糊逻辑的研究，目前还有待加强，为了实现得到的数据更为准确，未来应该在结构上进一步研究。在对其数据进行分析的过程中，对于神经网络应该根据模糊逻辑，定量地做好分析，提高电力系统的工作效率。

5 结束语

随着电网数字化与智能化的日益发展，电网对于继电保护这一传统专业也提出了越来越高的要求，而自适应技术在提升继电保护可靠性与智能性方面有着巨大的应用前景，相信随着计算机水平与相关算法的不断提升，自适应技术将会越来越紧密的与继电保护相结合，从而更加广泛的应用到电网的坚强运行方面。

参考文献：

[1]梁秀梅.自适应继电保护原理及其特点解析[J].硅谷，2013，6（20）∶130-131.

[2]许俊丽.20 kV配电网自适应继电保护的研究[D].河北工业大学，2012.