电力系统继电保护自动化策略及技术

薛瑶 陈业霞 龚祥龙 张巧妹 王浩

摘要：当前，国内经济快速发展，各种产业对电力的依赖日益增强，对电力的需求日益增加，电力系统的安全性要求更高。

关键词：电力系统;继电保护;自动化

1继电保护自动化技术

1.1继电保护装置工作原理

继电保护装置主要是由测量模块、执行模块以及逻辑模块等三部分组成，如图1所示。当电力系统在运行过程中出现故障后，某些突变的物理量就会转变成信息量，随着故障的进一步发展，其突变量就会超过允许的数值，保护装置就会将故障进行隔离，避免其对电力系统的其他部分造成不利影响。

测量模块能够有效接收并分析传输而来的电力系统运行情况，并将分析后的数据传输至相应的逻辑模块。在逻辑模块中，通过一系列复杂的逻辑运算得到逻辑值，再通过对逻辑值进行科学合理的判断，明确动作是否合理，并将动作信号传输到执行模块中，从而采取有针对性的应对措施，确保电力系统的稳定运行。

1.2电力系统继电保护装置的基本要求

为了能够及时对电力系统故障采取科学合理的处理措施，这就对继电保护装置提出了较高的要求，需要具备选择性、速动性等。选择性能够确保继电装置只对故障元件采取相应的隔离措施，进而避免故障范围的进一步扩大。速动性是指继电装置在故障发生后，要能尽快断开故障元件或者线路，确保将故障的影响范围控制在较小的范围内。根据反应时间的不同，保护动作时间可以分为60～120ms的一般快速保护时间和10～40ms的最快保护时间。为了确保继电装置能够在较短的时间内进行反应，就需要结合其工作的实际要求进行有针对性的优选。

2电力系统中继电保护自动化的重要性

电力系统中继电保护自动化技术的具体作用和表现主要有以下三个方面：一是继电保护能够全方位的监控电力系统的运行情况，把系统中各个组成部门的实时情况准确的反映出，然后发出判断指令，对系统的运行情况加以判断。二是如果系统某个设备的运行出现异常并且被电力系所判断出，那么故障元件及其周边的电流将会在第一时间被切断，将其在整个系统中剥离，避免设备造成更大的损害，以减少对整个电力系统的影响。继电保护装置也会对无故障设备进行全力的保护，避免故障导致的大范围影响。三是在电力系统中剥离故障点的同时，继电保护系统会根据故障点的情况判断发生的故障类型从而发出报警，维修人员根据提醒全方位了解故障，为进一步的维修做好准备。

3电力系统继电保护中的自动化方法策略

3.1通过微机方式

微机保护是计算机保护和继电保护的主要途径，在电力系统中开始逐步使用，但具有一定的挑战性。这种保护措施依托强大的数学运算和逻辑处理能力，对电力系统的运行方式、状态进行实时监控，对电力系统而言，借助微机技术精确的检测、处理功能，能够获得一定的提升。

3.2引入计算机技术

借助计算机技术，继电保护的自动化、智能化水平获得极大地提升，其保护能力不断提高，电力系统运行稳定性不断增长。我们需要高度重视把计算机技术引入电力系统的继电保护之中，依托计算机优秀的软件、硬件技术，保障系统的灵敏性、精确性等。把计算机技术引入系统之中，能够把发生故障的线路、设备的相关参数准确、合理的计算出，同时保存系统的运行数据，系统恢复后，只需在先前操作的基础上继续操作即可，提高了电力系统的工作效率。

3.3提高客户机自动化程度

继电保护有两种形式，主机、客户机。客户机一般设置在变电站中，对变电站录波器端口执行保护和管理命令，把设备的故障数据分类收集后给予传输到上层主机中。在系统运行正常的情况下，客户机实施不间断检测，收取来自设备的数据，自动分析系统检测时间段的运行质量。继电保护自动化客户机能仅仅能够检查、收取并分析电力系统的运行情况的功能，还能够对员工的操控指令实施监测，如果命令执行者出现误操作的情况，触发报警装置，员工能够及时改正纠偏，保障系统准确科学的运行。自动化客户机在电力系统继电保护的过程中还可以对远端主站进行适当的拦截，在远端主站就可以接收到来自变电站运行时出现的问题和异常，即使自身设备不能进行正常的操控，可以通过请求远端主站来完成监控变电站的运行情况。

3.4建设信息一体化

信息一体化主要是能够提升电力系统自身的自动化程度，我们可以把信息一体化作为终端一体化设备，以此来完成电力系统的保护工作，如对系统的运行状态进行监测，对运行故障信息进行分析和传输，对上述数据进行收集、规整并深入分析，为继电保护自动化、智能化在电力系统中的运用提供保障和依据，促进电力企业在新常态下的稳健发展和提升。

4继电保护自动化技术的未来发展的展望

新时期，生产力获得极大地解放，科学技术在不断提升，根据研究，未来继电保护自动化技术的新变化主要有以下三点：

一是朝着更加智能化方向发展。當前人工智能成为时下各大科研院校院所的研究热点，技术也逐渐成熟，在继电保护自动化领域诸如神经网络、逻辑及遗传算法等将会不断引入和使用，这会不断放大继电保护系统的功能，当前一些复杂的问题也会迎刃而解。二是网络化是继电保护的又一重要发展方向。具体而言，继电保护可靠性的不断提升可以借助网络技术来实现，在继电保护装置中使用该技术能够实现保护的网络化，这是今后继电保护自动化技术发展的重要方向。三是计算机化是继电保护技术发展的必然要求。设备的性能及故障处理的速度一直以来都是继电保护自动化技术所追求的，未来可以借助计算机技术而实现，以此提高电力系统运行的稳定性。

结语

伴随国家电力的快速发展，电网的规模将会越来越大，随着城市及农村建筑的崛起和一些大的公共设施的增加，电网中很多分系统的规模也在不断的扩大，对电网的安全性、稳定性以及实时性提出了更高的要求。另外，用电负荷也在不断增加，伴随着新型负载的接入，其所带来的一些质量问题也逐渐显现出来。因此，电力企业必须抓紧建设智能、高效、自动化的继电保护运行机制。

参考文献

[1]刘奇，黄国强，闫敏.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].电气技术与经济，2018（6）：11-13.