1、電力系統繼電保護現狀及開展趨勢分析 電力系統繼電保護現狀及開展趨勢分析 摘要：電力系統繼電保護技術作為當今國內外研究的一個前沿方向和熱點課題，隨著計算機網絡通信技術以及電子技術的不斷開展，繼電保護技術將會不斷得到進步和開展，其應用也將會更為廣泛，這勢必會更好地促進電力系統繼電保護技術的新開展和新變革。本文根據筆者工作實踐，對電力系統繼電保護的原理、要求、開展趨勢進行了探討。 關鍵詞：電力系統 繼電保護開展趨勢 中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A 文章編號： 正文： 一、電力系統繼電保護概述 1.電力系統繼電保護的根本原理 電力系統的繼電保護裝置就是指電力系統運行過程中電氣元件在發生故障時

2、能及時發出信號，并使斷路器跳閘產生動作的一種自動裝置。為了完成對電力系統相關裝置的平安保護任務，電力系統的繼電保護裝置通過借助正確區分的保護元件來檢測被保護的裝置是否處于正常的工作狀態。也就是說，繼電保護裝置一般是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為根底來對被保護的裝置進行保護的。其中，用于繼電保護狀態判別的故障量隨所處電力系統的周圍條件而異，也隨被保護對象的不同而不同。當前應用最為廣泛的故障量是工頻電氣量。工頻電氣量指的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓以及由這些量演繹出來的其他量，如功率、相序量、阻抗等，從而構成電流保護、電壓保護、阻抗保護、頻率保護等。 2.電力系統繼電保護裝

3、置的作用 電力系統的日常運行中較常見的故障主要有斷線、短路、接地、負荷過載以及振蕩等。上述故障如果處理不及時或處理不當往往會引發大范圍的電力系統事故，從而導致電力系統的全部或局部的正常運行狀態遭到破壞，導致電能質量破壞和設備損壞，損失非常巨大。一般對上述故障的有效處理措施就是采取相關有效措施迅速地將正常運行的系統與故障局部隔離，從而將故障造成的影響和損失盡量減少。為保證電力系統的平安穩定運行，有效防止事故的擴大。通常，依靠人的判斷和處理是來不及的，在系統發生故障時務須由相關的繼電保護裝置完成電力系統故障的平安保護。3.電力系統繼電保護裝置的任務一般而言，電力系統繼電保護裝置的任務有：一是值班管

4、理人員可以通過繼電保護裝置及時掌握處于不正常運行狀態的電氣元件的反響，以便能夠及時處理，從而有效防止相關電氣設備的損壞以及平安事故的發生；二是繼電保護裝置自身能夠迅速地將電力系統中的故障元件有選擇地進行切除，從而確保其他無故障原件的正常運行。 二、繼電保護的根本要求 繼電保護是電力系統的一個重要組成局部，擔負著監督系統運行狀況和及時處理系統故障的重要職責，是保證電力系統平安運行的重要設備。選擇性、可靠性、速動性、靈敏性是對它的四項根本要求。 選擇性是指當電力系統中線路或設備發生短路故障時，負責本段線路的繼電保護裝置會動作，此時其他線路的繼電保護裝置不動作，而當其拒動時，相鄰設備或線路的保護裝置

5、會作為后背保護將故障切除。 速動性是指電力系統發生故障時，繼電保護裝置應能夠快速地將故障切除，將故障可能對人和設備造成的損害降低到最小程度，提高系統并列運行的穩定性。 靈敏性是指當電力系統中線路或設備發生短路故障時，繼電保護裝置的及時反響動作能力。在規定范圍內發生故障時，不管故障點的故障的類型和位置如何，以及故障點是否存有過渡電阻，能夠滿足靈敏性的要求的繼電保護都能夠正確反響并動作，即要求不僅在系統的最大運行方式下三相線路短路時能夠可靠動作。可靠性是指繼電保護設備能夠平安穩定的工作動作，不發生在故障時拒動或無故障時誤動的情況。 三、繼電保護的開展趨勢 在未來智能電網中，電網的自愈特征將會對繼電

6、保護的選擇性、可靠性、速動性、靈敏性提出更高的要求，對常規繼電保護的配置方法提出新的要求，常規保護在這幾個方面根據實際情況的不同會有所側重。如在特高壓電網的建設、電網規模的擴大等因素,將導致短路電流增大很多,因此,短路電流增大造成的定值可靠性降低。然而，挑戰往往是與機遇并存的，智能電網的開展從另一個角度也將給繼電保護的開展帶來新的契機。根據智能電網開展的特點與趨勢，可以預計它將會在以下幾方面推動繼電保護技術的開展： 3.1 信息數字化信息的數字化 包括兩個方面，一是測量手段的數字化，新型的繼電保護裝置將廣泛采用電子式互感器和數字接口；二是信息傳輸方式的數字化，傳統繼電保護設備采用的模擬量電纜傳

7、輸和狀態量電纜傳輸方式將被淘汰，取而代之的是以光纖為媒介的網絡數字傳輸方式。隨著智能電網的建設及智能化設備的廣泛使用，傳統的互感器將逐步退出運行。而且電子式互感器采用網絡接口，通過網絡保護裝置和智能斷路器連接，大大簡化了二次回路接線，使之易于維護。 3.2 通信網絡化 電力系統繼電保護與計算機網絡相結合是現代電力系統實現穩定平安可靠運行的重要的保證。通信網絡化使每個保護單元都能夠實現共享全部故障信息與系統運行的數據，并且使各個保護單元之間與自動重合閘裝置能夠在分析這些數據信息的根底之上做出協調的動作。這樣就在各個保護單元之間形成了一個互聯網，增加了保護單元之間的聯系，最終實現微機繼電保護裝置的

8、網絡化。 3.3 動作智能化 智能電網要求繼電保護裝置能夠利用全網信息準確、實時地判斷運行方式并且調整定值，實現真正意義上的在線整定。近年來人工智能技術在電力系統的各個領域都得到了廣泛的應用，使得電力系統繼電保護技術的研究邁進了更高層次,逐漸向著微機化的趨勢不斷開展。例如利用神經網絡的方法,經過大量的故障樣本訓練,只要充分考慮了現場各種情況,那么發生任何的故障時都能夠作出確判別，最終做出正確動作。 3.4 綜合自動化 計算機技術、通信技術和網絡技術高速開展，使得微機繼電保護裝置具有了可以從網上獲得電力系統運行狀態與各種故障的數據信息的能力，并且微機繼電保護裝置也可以將它從網上獲得的電力系統被保

9、護元件的數據與信息傳送給網絡控制中心和其他的保護單元，及時在繼電保護系統中完成繼電保護的各項功能，如監視、測量、控制、保護、數據通信等。從而實現了測量、控制、保護、數據通信等各方面的綜合自動化。 3.4.數字化技術的應用 隨著社會經濟的不斷開展和科學技術的革新，數字化技術在電力系統繼電保護領域的應用越來越廣，數字化變電站的建設已經成為電網建設的主流。數字化變電站是指變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數字化。數字化繼電保護裝置原理是利用電子互感器采集數據，數據在互感器內通過光纖利用光數字信號將數據傳到低壓端，在MU處理后得出符合標準的數字量輸出。其涵蓋了變電站的全部范圍，比方一次設備的互

10、感器、斷路器、變壓器，二次設備中的保護、控制、通信，以及軟件開發、系統建模、數據應用等。數字化技術的應用：一是智能化繼電保護測試儀。隨著智能化變電站的投入和普及，數字化測試設備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢。二是全數字化變電站的動態仿真系統。智能電網推廣的重要舉措就是建設具有數字化、信息化、自動化、互動化特點的數字化變電站，然而目前大多數變電站無法有效檢測繼電保護二次設備的性能，只有全數字化變電站才能實現設備檢查和監測功能。 3.5繼電保護輸電技術的突破 隨著電力電子技術的開展、直流輸電技術日益成熟，多種新的發電方式所產生的電能都要以直流方式輸送，比方磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太

11、陽能電池等，直流輸電在電力系統中必然得到更多的應用。另外，超高壓輸電可以增加輸送容量和傳輸距離，降低單位功率電力傳輸的工程造價，減少線路損耗，節省線路走廊占地面積，具有顯著的綜合經濟效益和社會效益。 4 結束語 繼電保護的技術微機化化絕不僅僅只有這幾個方面，很多都要隨著智能電網的開展才會慢慢表達出來。智能電網的建設是電力系統的一次重要變革，是電網未來的開展方向。目前，智能電網的建設已經初顯成效，建設過程中新技術和新設備的應用已經給繼電保護專業領域帶來了革命性的變化，例如我國 220kV 以上的輸電線路已經全部實現了繼電保護技術的微機化。隨著智能電網建設的推進，相關研究的深入，繼電保護專業一定會適應電網需求向智能化方向開展，跟進電網建設步伐，為智能電網建設提供技術支持。 參考文獻 【1】王梅義.高壓