电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护分析

武小平

[摘    要]在电气工程的建设发展中，电力综合自动化系统由可靠集成环保的自动化设备构成。变电站作为电网的基础部分，变电站继电保护是对电力综合自动化系统中发生的故障或异常情况进行检测，并经选择后可靠动作，保证电网安全运行。因此，主要对电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护进行研究分析，旨在通过对系统与保护技术进行详细阐述，为以后类似的事件提供一定的参考。

[关键词]电气工程;电气系统;综合自动化;变电站;继电保护

[中图分类号]TM77 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（21）04–0–02

Analysis of Electric Power Integrated Automation System and Substation Relay Protection in Electrical Engineering

Wu Xiao-ping

[Abstract]In the construction and development of electrical engineering， power integrated automation systems often need to be composed of reliable integrated environmental protection automation equipment. Similarly， as the basic part of the power grid， the substation relay protection is to detect faults or abnormal conditions in the integrated power automation system， and to act reliably after selection to ensure the safe operation of the power grid. Therefore， this article mainly studies and analyzes the power integrated automation system and substation relay protection in electrical engineering， and aims to provide a certain reference value for similar incidents in the future by elaborating the system and protection technology in detail.

[Keywords]electrical engineering;electrical system;integrated automation;substation;relay protection

在我国电网的建设发展中，电力系统的自动化建设日趋发展，进而使电力系统的重要环节——变电站继电保护技术更加智能和先进。在电气工程的电力系统建设中，通过继电保护技术的运用，从而实现电力综合自动化系统的建设，通过对电网实现全面监控，从而让电气设备能够在电网的安全运行中发挥作用，实现电网系统的自动化、智能化运行，为社会经济的发展提供保障。

1 电气工程电力系统的综合自动化发展

在电气工程中，电力系统的自动化发展需要朝着数字化、标准化与集成化的方向发展。①数字化利用网络技术发展成为支撑的系统工程，与以往的电气工程相比较，拥有较多的计算特点，并且引进了过程层的观念，使用信息的模式也产生了基础改变，并且互联网的信息交互也更为宽广，更为智能化的一、二次设备的分界线更加模糊，一次设备和二次设备落实了最初的整合，这也极为适应技术的发展趋势[1]。②集成化将计算机技术与集成电路使用到电力系统的继电保护设备当中，从而有效提高电气工程的自动化程度;使用集成电路让测量、控制与保护设备变得更为聚积，可以帮助各种功能集成在独立的模块中存储，不但让信息传播的通畅性获得了保证，并且有效加强了计算机数据处理能力，还扩大了数据储存的空间，极大地减少设备设计成本。③标准化不完善已成为制约电气工程发展的一项关键因素。然而，在电力系统综合自动化的发展下，电气工程正朝着标准化方向前行。例如标准产品模型、标准的基础功能、标准的通信协议、标准的外部接口，让客户自由选择的需求得到了满足，从而提升电气工程的价值，保障了电网系统的经济效益[2]。

2 变电站继电保护价值分析

继电保护作为变电站中重要部分，关系着变电站的安全与稳定。从电力系统上分析，一旦其中电力元件和电力设备本身发生了故障，直接影响着电力系统的安全运行，继电保护就会发挥其相应的作用，发出警告信号，指导值班人员及时地采取措施[3]。

在当前电力系统，继电保护维护、运行管理应遵守可靠性、快速性、灵敏度与选择性四项主要指标。①可靠性是指在电力系统发生故障前，继电保护的维护工作应及时发現异常情况，利用保护装置的操作以及运行管理和维护，将故障的危害降到最小;②快速性则代表了在电力系统出现故障以前，应该利用继电保护的检查和维护来找出异常，并采用策略，规避因为时间延迟或动作缓慢而导致损害增加，并在第一时间有效地处理异常;③灵敏度是指在维修工作当中，要强化对各种设备运行故障的识别，确定各个故障的具体情况和出现的原因，根据故障的性质和表现精确控制故障的规模与严重度，采用有效的保护措施，减少损失;④选择性是指系统发生故障时，继电保护装置只将故障元件切除，保证非故障元件的继续运行，以保证电力系统能够安全稳定

运行[4]。

3 电力综合自动化系统与变电站继电保护发展方向

3.1 完善保护体系

在电气工程中，电力综合自动化系统与变电站机电保护发展方向中，需要完善保护体系，通过建立科学合理的原则，指导和监督继电保护的维护。维护工作应严格按照国家有关规定和标准开展状态检修工作;在状态维护工作中，应按照确保设备安全运行的首要原则进行维护，强化对设备运作的管控监控和故障分析，根据设备运行状情况与需要，对维护项目和间隔时间进行调整;强化状态检修的全过程控制，检测低消耗、低成本、高可靠性、安全性，在不影响设备安全运作的情况下，依赖各种检测技术开展预防性维修和检查，保证能够及时找出各种故障，确保设备安全，及时调整和更换设备，保证它在电力系统运作中具有安全性和可靠性;对以往检修观念进行转变，协同目前电力行业开展进一步改革与创新，并使用预防、状态、故障等相互融合的方法进行检修，从而实现具有针对性和计划性的标准检修，规避对维修效果产生影响，提高继电保护状态维修工作的质量和效率[5]。

3.2 变电站继电保护二次状态评估

在电气工程中，电力综合自动化系统与变电站机电保护发展方向中，需要重视二次状态评估。智能变电站继电保护状态评估中，对于继电保护二次回路的评估，应主要针对其电流回路、电压回路、绝缘状态、环境监测、接地网等方面检测，以此来确定健康状态;对于继电保护装置的评估，应主要通过对其外观、接线、插件、通电、绝缘状态、开关等各方面进行检测，以确定机电保护装置的健康状态。在实际的继电保护装置评估中，会结合评估内容，根据每一项评分，提前确定出状态监测评分标准，然后进行评估，确定实际的评分数值[6]。其实际的评估项目如表1所示。

3.3 创新电力系统变电站继电保护检测技术

在电气工程中，电力综合自动化系统与变电站机电保护发展方向中，需要创新电力系统变电站继电保护检测技术。先进检测技术为电力系统装备检修模式的实现提供基础，例如在线监测技术在继电保护中的利用，能够利用在线监测技术对电力设备的运行状态进行监测，通过实时监测，掌握设备运行状态，发现缺陷，制定检修加护。目前对于在线监测技术，我国已经具备相对比较成熟的技术手段，并且在多个行业中得到了广泛的运用，比如医疗、制造等，该技术作为支撑，也为电力系统变电站机电保护状态检修模式的运用提供技术基础[7]。

信息网络技术为变电站继电保护状态检修技术的创新运用提供了保障，实现了信息共享。管理人员可以第一时间发现故障隐患，并采取措施，才能确保电力系统的安全运行。状态检修是通过传输媒介，把现场检测和后台分析的数据传输到相关人员，让这些工作人员实时掌握相关信息。同样，实际的应用中必须要保证数据传输的及时性与精确性，不能出现任何误差。

4 电力系统与变电站继电保护的发展

在电气工程电力综合自动化系统与变电站继电保护的发展下，需要建立继电保护状态评估数据库。通过相关数据库的建立，能够保证在继电保护状态检修中，有大量的数据支撑，有助于汇总各类评估数据，整合各方资料。建立数据库，实现数据资料的智能化管理。利用这一数据库，工作人员可以随时查看各类信息资料，更加有利于检修人员对信息的对比。这对设备状态评价具有积极的作用，不仅节省了人力物力，同时也避免了人为疏漏。继电保护信息子站可以将整个变电站的所有保护装置的相关数据信息进行收集，实现对这些数据的统一管理。并通过子站传输到后台机上，在日常巡检时，也可以查看这些数据信息是否存在异常，在故障发生时，通过信息子站的信息，可以看到故障设备保护动作，还能查看保护对故障的反应。同样电气工程电力系统与变电站数据库的发展，实现了监控继电保护装置的运行状态，实现了检测的实时性和自动化，也能够实时监控分站继电保护装置与信息的通信，并对继电保护站的通信状态进行调度。确保各方之间的正常通信和数据的正常传输和传输，通过完全接收和保存继电保护装置产生的故障动作、报警、切换和记录波形。在信息分站支持相应的调度系统调用，同时可以上传分站系统配置信息到调度系统。可以多调度系统信息调用命令上传变电站系统详细信息;也可以根据调度命令访问每个连接到分站系统的设备。对保护装置信息和故障波形记录信息进行智能处理，分类信息滤波。保护动作的所有信息都可以传送到运行中的监控系统。以某电厂投入运行的变电站为例，对信息支持图形化显示台站系统信息，提供树型直观的界面友好的人际管理。数据库在电气工程电力综合自动化系统与变电站继电保护发展中的运用，并不仅仅是制定出检修计划，更是在检修过程中发现问题，解决问题，完善检修计划的一个过程，让检修更加地精确合理，确保电力系统的健康运行。

5 结束语

在电气工程发展中，变电站继电保护技术的合理运用，是实现电力系统综合自动化发展的关键。同样，在继电保护中存在的问题，需要通过技术的创新与继电保护状态检修体系的完善，从而实现变电站的智能化发展，为我国电网的建设提供保障。

参考文献

[1] 杨晓昕.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技创新与应用，2021（11）：85-87.

[2] 周瀛，李勇，宋庆.智能变电站的继电保护应用分析[J].电子技术，2021，50（2）：88-89.

[3] 包利達.电力系统自动化发展方向分析[J].上海节能，2020（3）：221-223.

[4] 田炳昆.变电所综合自动化的调试方法探析[J].中国新技术新产品，2019（24）：3-4.

[5] 房瑞阁.浅谈电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护[J].科技创新导报，2019，16（35）：45，48.

[6] 黄燕霞.探究电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护[J].民营科技，2015（5）：18.

[7] 张建中.新型泵站综合自动化系统在景泰川电力提灌工程中的开发与应用[J].甘肃水利水电技术，2005（2）：151-152.