电力系统继电保护不稳定原因分析及解决措施研究

申丽圆

（宁夏送变电工程有限公司，宁夏银川，750001）

0 引言

电力系统在人们的工作和生活的各方面广泛应用，为人们提供动力支撑和照明保障，在人们生活中必不可少[1]。继电保护设备作为确保电力系统正常运行的装置，对其进行深入、全面的研究具有重要意义。当前我国继电保护在电力系统中的应用存在部分问题，继电保护设备的不稳定性直接影响电力系统的稳定运行，因此继电保护不稳定原因分析对电力系统的稳定运行具有重要意义[2-3]。通过不稳定原因分析，确定科学解决措施，从而确保电力系统的安全稳定运行，为人们的工作和生活提供保障。

1 智能电网框架分析

由于智能化电网框架的不同，当前各国在智能化电网的应用及发展水平上存在一定差距，但共性为均将电网的用户用电、输配电、发电转换、电力资源开发等各环节融入信息化管理系统，实现各区域、各环节统一于信息化管理系统控制中，同时发挥智能化减损、精准供电、高效供电、互补供电、安全供电及智能交流等作用[4]。智能化电网系统如图1所示。智能化电网系统在一定程度上实现了范围指向性、实践性及技术性等要求，为复杂的电网框架提供了信息化、系统化的管理方式。

图1 智能化电网系统结构

1.1 运行方式分析

智能电网运行方式具有特殊性，一方面由于电网线路具有双向流向，另一方面具有多重运行方式，其中独立运行方式具有较强的变化性和不稳定性，易导致系统运行过程中产生大幅阻抗变化，造成传统控制中的距离保护及过流保护的定值计算失准。为确保电网系统的长期稳定运行，需将智能电网标准要求作为电网的重要依据[5]。首先，通过有效的测试计算及管理方法，确保各项指标及参数处于严格的管理及监督中，保障各设备运行的高效性、稳定性。其次，需增强设备巡检及维护，确保供发电设备处于最佳运行状态，发生问题时可及时处理，以降低损失[6]。

1.2 继电保护构成分析

传统继电保护系统电源点具有确定的流向，结构较简单。继电保护仅与输入端电气量相关，仅需判别输入侧电气量即可实现相应保护。智能电网继电保护系统相对复杂，需通过传感器采集设备运行信息，进而进行分析判断，实现重要设备的实时监控，且通过采集数据的计算分析，预测设备将来特定时间内的运行情况[7]。综上所述，智能化及信息化在电网中的应用，高效、严谨的确保了智能电网继电保护系统的正常运行。

2 不稳定原因分析

2.1 继电保护运行中的电压问题

（1）当系统中不存在电压，或同期重合闸线路的检测是继电保护装置的重要组成部分，同样也是电力系统在实际运行时需要重点关注的内容。当各个主变压均不满足其自身的充电条件时，必然会导致电力系统在运行中出现继电保护的相关问题，这不仅影响着系统运行的稳定性，也在很大程度上左右其长期运行的安全性。

（2）继电保护触点方面的问题

在继电保护中需要重点关注的就是其触点问题，结合相关实践操作和理论研究表明，继电器触点受多方面因素的影响，是一个复杂的耦合性问题。例如，继电器在运行过程中，自身的工作频率、工作器件的材质、工作电压以及负载等参数都会导致触点问题的出现，而且各个因素之间还存在一定联系和相互限制，所以继电器的触点问题十分复杂。

（3）继电保护装置在数据收集上的问题

在继电保护运行中，系统的数据是根据系统所处工况发生实时变化的，继电保护装置的数据采集组件可以对数据进行精确采集，并且将采集到的数据以数字信号的形式上传至微机装置，控制器需要根据相关的计算逻辑对数据进行处理和分析，将分析结果进行输出或者作为其他操作指令的判定标准。

2.2 继电保护装置中的软件问题

在电力系统中的微机装置内会安装对于继电保护装置的程序软件，并且操作控制继电保护设备装置也需要安装相应的程序软件，这些软件出现数据编码错误或其本身的设计程序粗壮乃BUG时，继电保护功能就会出现不稳定甚至失控的情况，进而导致继电保护无法发挥其保护作用。目前在影响软件安全的主要因素是继电保护装置软件逻辑设计上的错误，例如，对于数据的需求分析不准确，额定值数的输入与程序设计冲突，数据编码存在逻辑上错误等。

3 解决措施研究

3.1 的继电保护硬件设施上的故障处理措

（1）对二次回路进行拆除

分析相关实践经验可以看出，电力系统继电保护回路出现故障的概率最高。如果完成了故障排查，但是并没有发现故障的问题点，为了确定故障的具体范围，就应该采用一些较为传统的处理方法，即将二次回路拆除然后再进行重新的组装，直至找到故障的范围后，再将继电保护设备装置的每个结构按照图纸组装。

（2）运行置换方法进行故障处理

置换方法是确定了电路中继电保护设备故障的大致范围，然后将运行状态良好的电器元件或设备对故障范围内的同个类型的设备进行置换，然后测试电路的运行状态，这样可以快速找到故障点，并将故障的元件或设备进行更换。

3.2 继电保护装置的软件故障的处理

（1）微机装置的防干扰装置的安装

微机装置运行时会受到外界的电磁场的影响。首先，需要根据现场的实际情况将微机装置进行接地，例如，将使微机装置的外壳接触到地面；其次，微机装置在运行过程中受多方面因素的干扰，当微机装置出现被干扰的情况时，需要对干扰源头进行及时的处理，对微机装置进行有效保护，从而让其可以发挥最大的作用。例如，在电力系统运行过程中可以利用电磁干扰装置，结合现场的实际情况和相关的作业要求，电缆的安装时需要在其外表面覆盖已成具有电磁屏蔽功能的防护层，防护层的两端均需要进行接地处理。当电缆的线路过长，导致电缆线路中只有一端进行了接地处理时，电缆上产生的电流会对微机装置产生干扰。此外，除了应用这些防护处理措施之外，还要对微机装置自身进行合理的优化，设计合理的微机装置组成元件，并通过过程控制程序保证各个元件的质量符合相关的标准。简要的安装流程如图2所示。

图2 安装流程

4 结论

伴随科技发展，我国用电需求逐步增大，同时对电力系统继电保护的安全性及稳定性研究要求越来越高。当前我国电力系统继电保护在稳定性方面尚存在不足，为提高电力系统安全性、稳定性需加强技术人员专业水平，不断完善相关管理规章制度，优化电力系统设备，以此提升电力系统继电保护的稳定性，促进我国电力系统的可持续发展性。