电气设备主动保护与控制技术的可行性

郑荣华

摘 要：电气系统的安全性是判断电气系统性能优劣的重要指标之一。大量电气设备的实际运用给电气设备的实际运用带来的全新的挑战。本文着重分析了电气设备安全系统的安全性能如何实现，如何构建电气设备的主动防护系统。引入能源调度策略，电气动态管控，设备风险承受能力等多项安全指标。提出了以主动调整为核心的电气安全系统调度策略。分析了电子控制技术在电气安全控制系统中的运用优劣势，阐释了电气控设备控制技术的可行性，给出了相关的研究说明。

关键词：电气设备；主动保护；控制技术；可行性；动态管控

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.177

关注电子控制技术优化研究以期望最大限度的满足电气设备的安全运行需求，完善电子控制系统在电气设备运行过程中的重要职能作用。这样才可以保障生产过程中的安全问题。优化电子控制系统需要根据实际的生产状况与生产环境，才可以确保该技术可以良好的应用于实际生产过程。

1 主动保护的目标

自适应电气保护系统会自动对系统状态进行实施追踪，并对机器运行状态以及可能出现的状况进行预测，预先告知工作人员以准备适当的应对方案，具有传统控制系统所不具备的主动性。但与传统系统的触发启动方式应对并无本质上的区别，依然属于“被动保护”。现有的保护系统仅考虑了系统现阶段状况是否正常，而没有对设备承受力等相关性能进行评估，很难实现高度的设备安全。

理想状况下的電气保护系统应具备主动性，可以使用系统多余电能为系统提供安全保障。当系统出现故障时及时感应采取应对措施，在系统故障前做好防范工作，降低故障损失，并使故障所带来的安全风险达到最低。电气保护系统是系统安全的第一道防线，电气保护系统阵地应从被动响应转向主动防御，充分掌握系统安全裕度，对故障发生的前中后期起到全面的管控作用。

为了使电气保护系统可以实现对故障的全程管控，可将整个管控过程划为三大阶段。第一，故障预测阶段，通过把控系统运行信息与状态，及时预测以及预判系统状态，通过进行系统调度及时实现故障排除功能。第二，故障干预过程，如果电气保护系统未能通过系统调度消除隐患，那么电气保护系统应及时停止工作以保障安全并及时将信息传送给管控中心，让工作人员能够及时判处安全隐患。第三，后果管控阶段，在系统隐患消除后对之前出现故障的地方采取更严格的监控策略，避免故障再度发生。

2 电气设备主动保护与控制技术的不足

2.1 电气控制系统精度不足

目前电气安全系统需要更加高精度的测量需求，但是目前电气控制系统远远无法满足电气安全系统的精度要求。目前量产的安全控制系统，往往使用成套的解决方案，所使用的元件、系统配置也没有统一标准，这大大阻碍了安全系统的发展。如果想要在电气安全控制系统中大量应用电气控制系统，那么电气控制系统精度亟待提升。

2.2 电气控制系统水平有待提升

当下我国工业水平不断攀升，工业水平的提高大大加快了电气自动化的速度。但是我国相关产业受制于成本、技术、工艺，使得我国电子控制系统的实际运行效率难以满足实际需要，给电气安全控制系统的发展带来了大量不利影响。在电子控制系统中，信息技术也扮演着重要的角色，在发展电子控制系统时，信息技术也需要及时跟进发展，从另一方面对电子控制系统实现弯道发展。

3 电气设备主动保护与控制策略

3.1 保护策略的主动性体现

（1）保护的自适应性。常规模式下的继电保护系统的调校是根据系统的最小运行状态与最大运行状态进行数值设定与灵敏度调校。这种调校方式最大限度的满足了系统安全性能的需要，但是这种调校方式也大大牺牲了反映故障的灵敏度。合理的调校方式是对系统进行网络式的调校，实时在线联网根据实际进行数值以及灵敏度设定，从另一方面增加监控系统的主动性，化被动为主动，有效防止事故的发生。（2）保护的整体性。系统的保护措施要从整个系统的角度出发，将消除故障影响作为系统保护的第一目标。为了有效消除系统故障影响，需要系统能够及时维护系统稳定性也就是维持系统的功率平衡，从而实现保护系统的目的。在系统出现故障的情况下，系统可能难以获取足够信息以解决系统遇到的问题，甚至在系统故障时，系统的基本计算性能也会受到或多或少的影响，因此在制定保护策略时，应对电力系统的调度策略进行相关设定，以保障系统计算性能，实现系统的快速故障定位以及管控策略调整。在故障发生时及时通过分析数据定位故障状况与位置，与网络故障库进行匹配，以求第一时间找到解决方案，该保护策略也可以认为具备了一定的预判性与主动性。本研究所阐释的主动保护策略与已有技术不同：第一，主动管控策略关注设备为何产生故障，以及将要产生的故障，及时进行策略调度。第二，该策略更关注系统本身的承受能力。第三，实时监控设备整体运行状态，在系统发生紧急状况时，可以充分调动系统资源以期望能快速解决系统故障，避免故障扩散发生危险状况。

3.2 主动保护系统的功能架构

辨别和预测输变电设备的安全性及其动态安全是整个系统的安全主动保护和控制的前提，要做到在故障发生前就预测到故障，发生时进行报警和调控，对故障发生后的后果进行控制。其中主动保护和控制系统主要是通过对导致空中输电线路故障的原因进行统计得知，气象灾害是导致故障的主要因素，根据这一规律，通过感知气象情况和内部电网的状况来对将要发生故障的几率进行预测，然后通过相关的制度采取措施来进行预防。面对已经发生的故障，可以通过相关的防护措施来判断其他的线路的安全情况及其耐受能力，将整个线路的耐受时间进行充分的利用，在这段时间内来采取有效措施，进而来阻止进一步的故障发生。

4 结束语

总而言之，通过上述对电气设备及其技术的优化措施的讨论知道，这些措施可以使电气控制技术的应用技术更加成熟，使相关的生产活动得到更大的保障。所以，在今后的电气控制技术的应用中，为了可以将其作用充分发挥出来，相关人员应该有针对性的对其进行优化，为将来的电气控制技术在各个领域中的应用打下基础。

参考文献：

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