电力系统继电保护技术分析

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　　【摘  要】在电力系统中，继电保护是保证电力系统安全、提高电能质量的重要手段。因此，在电力系统的设计和运行中，采用继电保护装置消除系统中的故障和异常工作条件，保证电力系统的正常运行。本文结合我国目前继电保护装置的实际情况，探讨了继电保护发展的现状与趋势。
　　【关键词】电力系统;继电保护;技术
　　1 前言
　　在科学技术飞速发展的现代社会中，电力成为当今社会的主要能源，直接影响到国民经济的发展和人民的生活水平。现代电力系统是由发电、输电、配电和用电组成的大型电力系统。随着电力系统的飞速发展，继电保护技术不断提高。如何正确应用继电保护技术减少电气故障是提高电力系统效率和质量的关键技术。
　　2 电力系统继电保护技术特点及原理分析
　　随着智能电网的建设和发展，电力系统逐渐趋向网络化和智能化。当前，我国电网仍处于不断完善的阶段。计算机技术的发展，使继电保护技术在电力系统中的应用越来越广。继电保护技术保护着电力系统的各个单元，实现了电力系统故障信息和数据的实时共享。继电保护装置与科学技术相结合，形成了智能化、虚拟化和一体化的新型电力系统保护技术。计算机技术的计算能力和数据处理效率极高。计算机技术与继电保护技术的结合，可以进一步提高继电保护技术在电力系统中的应用水平。电力系统发生故障时，继电保护装置可以保护电力系统和元器件的安全性，避免遭到严重破坏，在最短时间和最小区域范围内排除故障，或向工作人员发出故障信号等待处理，有效减少对相邻区域供电系统的影响。
　　3 电力系统继电保护技术的现状
　　3.1起步虽晚但发展迅速
　　在电力系统中，继电保护技术主要是对于电力系统的故障问题进行研究，还有就是对于危及电力系统正常安全运行的异常情况进行研究。而我国电力方面对此研究开始于上世纪七十年代后期，与国际上的其他发达国家相比，起步算是比较晚的，但是其发展的速度却不容小觑。我国的首个微机保护是在上世纪八十年代，刚开始是作为保护电脑的样机进行试运行，通过技术分析的鉴定之后再投入生产。迄今为止，线路保护产品已经形成了一定的产业并且得到了广泛的应用。通过多年的实际操作，我国的微机保护技术也已经赶超国外了。
　　3.2微机继电保护技术发展迅速
　　随着近些年来我国电力系统的迅速发展，继电保护电力技术的发展速度也是十分的迅猛。在继电保护的领域，微机继电保护技术的不断成熟和发展是取得的最大进步。而在国内外的学者的长期研究也证实电力系统中的继电保护技术的重要性，如今人们也普遍意识到了微机保护在电网中的作用是不可替代的。微机保护是电力系统中继电保护的重要发展方向，它具有很好的自我测试的功能，还有强大的记忆功能和处理功能，对于提高数值的计算能力和其可靠性以及灵敏度相较于传统的电磁继电器有这明显的优势。另外，由于微机保护是利用微型机器而构成的继电保护，在操作的过程中充分运用了现代的计算机技术，很大程度上实现了电力自动化。所以说，微机继电保护的未来发展空间也是巨大的。
　　4 电力系统继电保护技术发展方向
　　4.1网络化
　　随着互联网和信息技术的发展，网络化逐渐成为一种趋势，并在实际工作中得到有效运用，它对整个工业领域产生重要影响，也为各领域提供强有力的通信手段，对各领域所产生的作用是十分明显的。继电保护的作用十分明显，不仅局限于限制事故的影响范围、切除故障元件，最为重要的应该能够保障系统安全、稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享系统运行和故障信息与数据，保护单位和重合闸在对这些数据进行综合分析的基础上，协调动作，有效保障系统安全。同时在网络化技术支持之下，继电保护装置能获得更多的故障信息，从而对故障地点、故障距离、故障性质判断更加准确，进而大大提高继电保护的综合性能和运行的可靠性。由此可见，实现继电保护网络化是一种必然趋势，今后在日常工作中应该对此足够重视。
　　4.2智能化
　　现在应用的智能化技术，如神经网络、进化规划、遗传算法以及模糊逻辑等，已经被有效的应用到电力系统内多个领域中。对继电保护技术进行智能化研究，以神经网络为例，其作为一种非线性映射方法，可以有效处理难以列出方程式与求解难度高的复杂非线性问题。如输电线两侧系统电势角度摆开情况下，出现经过渡电阻短路即为非线性问题，距离保护难以做出准确的判断来确定故障位置，进而会容易出现保护动作误动或拒动，出现大面积停电事故。而通过神经网络技术，可以提前进行大量故障样本训练，样本集中充分考虑了各种故障情况，在发生其中任何一种故障时，继电保护装置均可以做出准确判断。
　　4.3计算机化
　　对继电保护技术进行计算机化分析，可以充分发挥出微机继电保护具有的优势。电力系统建设复杂程度不断提高，对微机保护的要求也更为严格，除了要具有基本的保护功能外，还需要具有大容量故障信息和数据长期存放空间，能够根据需求完成大量数据的高效处理。同时还要具有强大的通信能力，能够与其他保护、控制装置以及调度联网进行全系统数据的共享等。微机保护技术充分发挥了计算机技术高速运算与完备存贮记忆能力，再加上现在计算机技术持续更新，对提高微机保护的灵活性与可靠性具有更大的促进作用。
　　4.4一体化
　　在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
　　目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
　　5 结束语
　　总而言之，继电保护技术在电力系统中发挥着至关重要的作用，能够有效的消除电力系统中存在的问题或者故障，保证电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。因此，继电保护工作人员应该全面的了解和掌握继电保护技术要点，并加强对继电保护技术的研究，研发一体化、网络化、智能化的继电保护技术，提高继电保护水平，为电力系统的安全运行提供可靠的保障。
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　　（作者单位：国网吉林省电力有限公司检修公司）
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