浅议电力系统继电保护技术的应用概述

刘岳松+吴少强

摘要：随着电力系统的高速属性计算机技术，通信技术面临着进一步发展的趋势，国内外继电保护技术发展的趋势力；计算机、网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能，这对继电保护工作提出新的研究课题。

关键词：电力系统；继电保护；现状；概述

继电保护技术是确保电力系统平稳运行的关键因素，如果电力系统在运行过程中出现故障就会严重影响电力系统的正常运行，因此，对电力系统继电保护技术措施进行研究，可以提高故障排除工作的效率，对保障电力系统的正常运行具有十分重要的意义。

一、继电保护概念与作用

继电保护主要是指当变压器、输电线缆和发电机组等出现故障或者短路的时候，就自动启用断电的措施来对电力系统设备进行保护，以此来避免变压器、输电线缆和发电机组遭受损害，从而确保电力系统安全稳定的运行，达到实时控制电器的作用。

二、电力系统中继电保护装置的优势

笔者经过对实践工作经验的总结，将继电保护装置的优势归纳以下几方面内容：

（一）具有安全可靠性。安全可靠是机电系统最基本的特点之一，也是使其受到普遍应用的重要因素。继电装置能够在电力系统出现故障后，第一时间根据自身的功能性来对电力系统故障进行隔离，并在此基础上维持电力系统的正常运行状态。从而最大限度的降低了因电力系统故障而带来的损失。

（二）智能选择性。继电保护装置自身是带有一定智能性的，其在电力系统发生故障时，能够根据故障发生的位置和实际情况，来选择性的关闭与故障相对应的开关，进而保证整个电力系统其他部分的正常运行。

（三）快速灵敏。电力系统故障的发生往往是一瞬间的事情，而其带来的损害却是非常大，如若不能够第一时间对其进行隔离和有效的处理，那么其就会迅速的蔓延开来，进而影响到整个电力系统。继电保护装置具有超强的灵敏性和快速反应能力，进而当电力系统出现故障时，第一时间对其进行正确的处理，隔离故障部分，從而降低电力系统的损害程序和损害范围。

三、继电保护装置在电力系统中的基本任务

（一）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的继路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。

（二）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

（三）对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。

四、继电保护技术的推广应用

（一）具有清洁、高效、可再生等特点的新能源的大规模接入是智能电网发展的一个突出特征，其中风电、光伏、新型储能是最具代表性的几种能源，应用较为广泛，且前景较好。但是从现阶段新能源的应有状况来看，仍然在电能质量、电网运行、故障电流等方面存在一定的问题，这主要是由于来源不稳定，并网技术不成熟等原因。电网的潮流分布和短路电流特征的复杂性也要求风电接入必须要有继电保护装置对其进行优化，从而使小短路电流产生较大的系统阻扰，增强电流互感器的额定电流，在这种情况下，就要选择那些有较大变化的电流互感器来为电网提供保护。

（二）、根据我国的电网发展规划，网架结构需要进行进一步的完善，其中继电保护技术必须要具有更强的分流处理能力。究其原因主要有两个方面。一是，电网发生故障时，电网非周期分量会由于电压等级的升高而变慢，暂态特性的复杂性也会增强，同时还会带来巨大的谐波分量，在这种情况下就要求互感器要具有更强的性能和更好的滤波和直流分量处理，以为电网安全提供保护，另一方面，高压交直流混联会引起一系列的电容电流问题、交直流互联暂态特性与计算误差问题以及同杆双回线路的零序互感和跨线故障问题等，这些都要求继电保护设备。

（三）随着科学技术的进步，各种各样的电子元件迅速的开发并投入市场。再加上随着智能电网建设的逐步完善，可控串补、换流器、无功补偿器以及潮流控制器等大量电力电子元件开始在智能电网中得到广泛的应用。通过这些元件的应用，电能的质量得到了有效的提高和改善。同时也有效促进了控制策略灵活性的提高，从根本上改变了电网的运行特性。但是，从另一个角度来看，电力电子元件器件的开关频率的提高会导致系统出现大量的谐波，除此之外，光伏并网以及直流输电等也与继电保护设备存在协调问题。

五、目前存在的问题

（一）人为责任造成的保护不正确动作

现场作业规范化、危险点分析及安全措施制定不到位，人为责任的保护误动次数居高不下，2009年云南电网因人为责任原因保护不正确动作点不正确动作总数的66.7%。

（二）继电保护装置问题

近年来由于继电保护装置问题，带来的保护运行质量的下降和运行维护工作量的增加，配合保护生产厂家开展大量的问题装置更换、检查、反措工作，这些非计划性工作的开展增加了调度操作和现行工作量，带来了电网安全风险。

（三）设备运行处于可疑但可用的状态，即检修人员通过对设备及整个系统的维护与检修工作过程中，发现相关的问题，但是尚未确定问题的主要原因及解决对策。同时，在存在不明隐患的状态下，尚未影响设备的正常运行。这一状态下，安全系数有所下降，使用过程中要做到实时防护。

设备运行处于可靠性极低的状态，即变电维修人员在监测过程中检查出明确的安全隐患及问题故障，此时继电保护系统极其不可靠，必须及时解决问题，恢复其系统的正常性。

（四）设备运行处于危险性极高的状态，即整个电力系统存在高风险隐患的存在，相关人员必须抓紧时间找出危险原因所在，保障危险排除的时效性，从而保障整个电力系统的安全性所在。

六、运行管理需加强

（一）继电保护缺陷处理

继电保护装置的维护、异常消除以及故障缺陷处理，是继电工作人员的必修课。在未来的工作中，应当加强主网继电保护缺陷管理，做好缺陷分析工作。

（二）加强继电保护过程管理工作

近年来随着国内综合自动化水平的不断提高，对继电保护装置的各项技术指标提出了更高要求，相应要进行二次设备升级改造，当对于保护设备、控制部分要更换或者是当地次回路要有大改运的改造施工的情况下，加上停电时间比较短，这样时间短任务重的情况下，对于自动化改造施工的全过程管理显得尤为重要，也就是说在施工中确保施工安全，从而杜绝发生继电保护“三误”事故。因此，继保装置的缺陷处理这块还需要广大技术工作者加以重视。

（三）加强保护整定计算管理

随着电力系统的发展，电网规模越来越大，结构也越来越复杂，继电保护整定计算的工作量也越来越大，而且整定计算的定值无法通过实际故障的情况，来验证其选择性和灵敏度。

结束语：

在祖国经济社会飞速发展的新时期，继电保护工作充满了挑战和基于。广大继电工作者要清醒认识肩负的责任和使命，勇于担当，乐于奉献，做电网安全的坚强卫士，以高度的责任感、强烈的事业心、务实的工作态度，尽职尽责努力完成好各项任务，为保障我国电网安全稳定运行做出新的更大贡献。

参考文献：

[1]苏朝志，电力系统中继电保护自动化技术的应用探析，科技资讯，2015.25

[2]陈昌黎，电力系统变电运行中继电保护改进方法探究，中国科技投资2016.20

[3]钟海峰，探究继电保护自动化技术在电力系统中的应用，中国科技博览，2017.04endprint