谈地区电网继电保护安全自动化

幺乃鹏

【摘 要】地区电网的建设与运行管理很大程度上依赖于继电保护技术的应用与保护系统的建设。随着继电保护技术与自动化智能控制系统的日渐成熟，地区电网继电保护安全自动化程度越来越高。本文介绍了继电保护安全自动化系统功能与实际应用，结合案例分析了继电保护安全自动化发展与应用中的主要问题，并提出了继电保护安全自动化发展方向，认为地方电网继电保护中应加强技术协调管理、强化微机继电保护、紧跟变电站数字化发展、促进继电保护标准化。

【关键词】地区电网 继电保护 安全 自动化

【中图分类号】TM774 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0337-02

一、继电保护安全自动化系统功能与应用

（一）继电保护安全自动化系统功能

对电网中录波器接口进行日常运行管理与故障处理。由于电网中的录波器接口直接与各个厂家相连，对录波器接口及数据处理功能的保护就是对各个厂家的保护。当录波器数据处理过程出现异常时，自动化的继电保护系统能够及时接受异常报告并及时处理，接受事故报告并准确分析。

管理控制电网主站接口，随时监控电网中的装置运行状况，并将系统运行中的装置运行情况、运行信息传送至主站。

总之，继电保护安全自动化系统的建设与应用是全面优化电网运行自动化、推动智能化电网建设的关键途径。

（二）继电保护安全自动化应用

1、继电保护装置状态检修

安全自动化保护系统可对继电保护装置日常运行过程中的信息、产生的数据、装置运行状况进行实时监控与分析，以防止继电保护装置发生误动：安全自动化的自动保护系统中的微机能随时实施保护装置检测与监控功能，并能在发现异常时及时发出预警报告、及时准确处理故障；对继电保护中合闸加速、重合闸启动、通讯设备的信号收发等多种保护动作的开入量进行全面监控和调节，以维护保护系统及保护装置正常运行；通过对保护装置中交流回路、采样回路的运行信息进行全方位监测，准确判断统一CT的两套保护采样值及不同PT对相同故障的采样值是否一致以随时监测系统中PT与CT两点接地及继电保护装置交流输入回路实际状况并及时进行分析处理。

2、继电保护装置的应用

地区电网的继电保护安全自动化系统中的继电保护装置主要是集成型与微机型的组合体，当前以集成型继电保护装置最多，高压电网的继电保护装置主要是微机型。目前，继北等地已实现了微机继电保护装置的大面积使用和推广，中低压电网中的微机型继电保护装置使用率正逐步提升，总体呈现高压电网全部覆盖微机继电保护装置、中低压电网基本实现微机继电保护的趋势。

3、继电保护装置与系统运行的协调

安全自动化的继电保护装置有效缩短了继电保护距离，延长了动作保护时间；增强继电保护装置与电网系统运行的协调性；通过对调度端服务器进行故障计算、继电保护定制进行综合分析，并从EMS系统获取保护系统一次设备实际运行信息，准确判断继电保护装置定值准确性。

4、电网故障定位与分析

继电保护安全自动化系统能够通过对EMS系统中系统故障前一次运行信息数据还原分析、准确收集系统故障前后设备参数、互感数据、线路平行状况等数据信息，并于收到故障信号之后立即向线路两端客户机发出信号，全面搜集故障录波器等处的报告信息、上传至总服务器，快速搜集最多的系统故障信息、更准确地分析整个电网系统运行中的故障原因、进行故障定位。

5、事故分析与恢复辅助决策

在电网系统发生故障后，继电保护安全自动化系统尽快搜集故障前后设备参数、互感数据、线路平行状况等数据信息，对搜集到的数据信息进行准确计算分析，并快速匹配相应的处理方案，增强对电网系统中继电保护装置的综合控制，防止保护误动发生、并将系统产生的辅助决策快速传递至服务器与保护装置处，指导保护装置准确、及时作出反应。

继电保护安全自动化的发展与应用主要体现于装置调控与状态检修、智能化的故障定位、恢复决策等方面，是推动智能化电网建设的重要措施。

二、继电保护安全自动化主要问题与优化

（一）继电保护安全自动化主要问题

1、继电保护安全自动化协调管理

当前的继电保护安全自动化系统应用中的协调管理问题主要体现在继电保护装置、技术与电网系统结构、系统一次设备之间的协调问题之上。

以继北电网部分地区为例，当地的220kV变电站相当密集，而线路平均长度较短、连接结构相对复杂，制约了继电保护装置不同层级之间的协调与控制，威胁电网系统整体运行安全；近年来电网建设与发展速度不断加快，继电保护装置设备及相应技术难以适应电网系统结构的调整步伐，导致继电保护系统与电网系统实际运行状况不符。

2、继电保护自动化安全问题

尽管很多地区电网系统积极优化集成型继电保护自动控制系统、发展微机型继电保护自动控制技术，但电网实际运行中的继电保护工作仍受很多不确定因素影响，保护设备频频出现保护误动状况。问题产生的主因是地区继电保护装置集成度不足、继电保护安全信息系统建设与运行管理不合理、保护装置整体协调性与应用程度不高。

3、通道建设问题

我国很多地区电网系统存在不同程度的光纤通道建设障碍，直接制约了光纤分相电流差动保护工作，光纤通道建设滞后的区域只得使用高频保护勉强代替，同时难以实现微机高频继电保护，为电网运行埋下了隐患。

（二）继电保护安全自动化优化措施

1、优化继电主保护、简化后备自动化保护

地区电网机电保护安全自动化系统应着重强化系统主保护装置与技术，删减不必要的后备保护技术与装置，确保电网线路装置与技术的良好配比与灵敏度。最终使整个电网系统中的结构合理化、清晰化，层次与区域更加科学化。

2、强化微机继电保护

很多地区当前的中低压线路仍大面积采用集成型或更低层的继电保护装置与技术，甚至高压线路还未能推广微机继电保护装置。这些地区应认识到微机继电保护对电网正常、高效运行的关键性，着重发展高压线路微机继电保护，在保障高压线路微机保护的基础上，加强中低压电网系统微机继电保护。

3、紧跟变电站数字化发展

地方电网管理部门应认识到变电站数字化发展对电网继电保护建设的影响，紧跟变电站数字化发展步伐，加强计算机系统及现代化信息技术的引入与应用，加强继电保护系统与测控系统等的协调性，保障继电保护安全自动化与变电站数字化的适应与协调，实现变电站数字化与继电保护安全自动化两者的相互促进，推动智能化电网建设。

4、继电保护标准化

针对继电保护安全自动化系统中各层级、各分区装置与技术之间不协调的问题，地区电网管理部门应重视继电保护的标准化建设，对继电保护安全自动化系统中的信息报告搜集、数据信息计算分析、处理方案的自动匹配及故障处理决策的产生与传递等不同方面的工作制定合理、统一的标准，辅助继电保护安全自动化的顺利建设与推广，有效降低继电保护误动频率。

三、结束语

地区电网的建设与运行管理工作关键是继电保护工作，随着继电保护装置的不断涌现、相关控制技术的更新换代，电网继电保护安全自动化发展有了越来越多的继电保护装置、技术、系统支持。当前，地区电网继电保护安全自动化进程中主要存在协调管理、安全、装置、通道建设等方面的问题，地方电网继电保护中应加强技术协调管理、强化微机继电保护、紧跟变电站数字化发展、促进继电保护标准化与智能化发展。

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