电力系统自动化与继电保护自动化的应用

戴黎明

摘要：电力系统自动化是构建智能电网的核心，把自动化技术应用于继电保护，可以增强电力系统继电保护的效能。本文详细分析了电力系统自动化与继电保护，根据现有的技术手段，将自动化技术与继电保护相结合，进一步提升继电保护自动化水平，提高电力系统的稳定性，切实保障电力系统安全运行。将该项技术应用到电力系统中，一方面能够为电力自动化提供安全条件，另一方面也能够满足社会发展需求。由此可见，继电保护技术对于电力安全有着至关重要的地位，如何才能更为有效地提高继电保护水平，减少电力故障的发生，这已经成为我国电力事业发展的重要问题之一。

关键词：电力系统;自动化;继电保护;应用

1.引言

随着当前我国经济社会的快速发展，对于电力系统的可靠性也提出了新的更高的要求，更加追求电力系统的稳定性和可靠性。在电力系统的安全性保护装置中，继电保护装置起到了十分关键的作用。同时，随着我国自动化技术以及继电保护技术的快速发展，应用于电力系统的继电保护自动化技术已经较为成熟。在过去几年时间内，基于自动化技术的继电保护系统广泛的应用于电力系统的安全防护中，对于保障电力系统的健康、稳定运行发挥了十分重要的作用。而且随着我国智能电网建设步伐的加快以及继电保护技术的更新换代，以往传统的继电保护设备已经无法满足当前新的电力系统稳定性的需求。因此，关于新时期电力系统继电保护装置及其自动化技术的研究对于保证电力系统尤其是智能电网的安全具有重大意义。

2.继电保护自动化及其原理分析

继电保护装置在当前的电力系统中得到了广泛的应用，其主要应用场景是电力系统的输变电系统，用于实现对高压线路以及變压器的保护。针对变电站而言，继电保护装置主要应用于以下几个方面：其一，实现对线路的保护，其主要针对的是220KV及以上高压电路，常用的策略为纵联、距离以及零序等，而对于35KV以下的线路则选取简单的电流保护策略;其二，母联保护，通常采取的策略是过流以及充电保护策略;其三，通过加载电容器实现保护，即通过过流、过压以及充电保护策略实现;其四，主变保护，通过采用非电量、过流保护、差动保护等策略实现。目前，无论是从自动化装置发展的成熟程度以及具体的功能配置而言，继电保护装置都在电力系统中具有十分广泛的应用，对于保证电力系统的安全发挥了十分重要的作用。

根据对目前电力系统继电保护装置的分析可以发现，其自动化装置普遍具有较为人性化的设计，能够实现文字显示，并且具有数据打印功能，同时还会配置有网络通信功能，能够实现继电保护装置与外界的网络通信，其具体的通信媒介可以选择光纤、无线网络等。同时，继电保护装置可以通过其通信端口与计算机实现连接，并且通过相关的配套软件实现对继电保护装置的操作。与此同时，目前的继电保护装置在电磁屏蔽方面也有了很大程度的改善，能够有效的实现精确的继电保护信号判断，使得电力系统的保护能力大大提升。

根据我国电力系统的整体发展方案可以发现，我国的电力系统正在向着智能化方向发展，并且在智能设备的通信中也采用光线取代了传统的通信电缆，使得电力系统通信变得更加快捷和通畅，这也为电力系统中实现更高水平的继电保护自动化装置提供了可能。目前，我国的变电站电缆改造工作量巨大，而且电缆的走向错综复杂，这也给电力系统的安全带来了不稳定性因素，因此需要采用更加智能化的继电保护设备实现对于电力系统的保护。

采用高度智能化的设备的特点就需要对大量的电力系统数据进行处理，并且通过光线实现数据的传输。采用此种策略不仅可以大幅度降低电力系统的电缆采购费用，同时还可以降低电缆的铺设工程量。

3.电力系统继电保护自动化装置的基本要求

在电力系统中应用的机电保护装置，其自动化的实现即一旦电力系统发生安全故障，则会通过故障处理系统及时的将故障区域切断，从而有效的保障整个电力系统的稳定性和可靠性。而且在电力系统的运行过程中，继电保护装置还可以实现对整个系统的运行状态的检测，即实现对系统内各种运行参数的有效跟进和检测，保证工作人员能够及时获取电力系统的工作状态。

为了有效的保证电力系统的正常运行，充分发挥继电保护装置在电力系统中的作用，继电保护装置的自动化装置中需要做到以下几点：其一，良好的选择性，即需要实现对故障区域的准确定位和及其切断，从而保证电力系统的稳定;其二，较高的灵敏度，继电保护装置都具有自身的使用范围，即在有效范围内继电保护设备是有效的，而一旦超出保护范围继电保护设备就无法发挥有效作用;其三，较高的切断速度，即一旦确定了故障的区域，继电保护装置能够迅速做出响应，对故障区域进行切断，以更好的将故障带来的损失降到最低;其四，较高的可靠性，继电保护设备自身的可靠性和稳定性是十分关键的，只有可靠性较高的继电保护设备才能够在最大程度上实现对电力系统的保护。

4.新时期继电保护自动化面临的挑战及其对策

在当前形势下，我国的电力系统向着数字化、智能化方向发展，因此电力系统继电保护也将面临着诸多新的挑战。在新时期的电力系统继电保护自动化发展过程中，其主要向着数字化以及更高层次的智能化方向发展，以更好的适应电力系统的发展，其中主要涉及到状态信息的传输、处理以及测量等，逐步实现上述过程的数字化，进一步提升电力系统继电保护系统的可靠性;其二，随着相关的电力系统智能技术的发展，逐步建立起智能化的继电保护装置信息网络平台，进一步推动我国电力系统向着智能化和网络化方向发展。与此同时，相关的继电保护自动化技术也取得了较大的发展，因此可需要不断促进继电保护自动化技术朝着网络化方向发展。随着目前我国智能电网系统的快速发展和建设，给整个电力系统带来了较大的压力，这其中电网中的故障率和安全系数也会有所增加。因此，必须充分实现我国电力系统的高度智能化，不断提升继电保护的智能化和网络化水平，从而实现对整个电力系统的有效保障。

结合当前新时期我国电力系统发展的方向以及继电保护自动化技术的发展趋势，目前继电保护自动化技术在电力系统中应用主要面临着以下几个问题：其一，继电保护装置与电力系统时间同步问题。由于当前我国电力系统的复杂度大大增加，而在整个系统中时间同步问题是至关重要的，将会直接影响到故障位置的判断以及切断反应时间，因此实现整个电力系统内时间的同步是必须的。而且在目前广泛应用的智能电网中，电子式互感器采用的是分布式，并且数据的采集是通过各个不同的单元进行合并得到，这样就会使得在数据的传输过程中产生延时，从而对时钟同步产生影响;其二，电力系统继电保护的整定计算过程较为复杂，其中需要考虑的因素众多，既包含了电力系统的线路接入方式，同时还涉及到系统的运行方式。

5.结束语

随着我国电力系统的发展以及继电保护自动化技术的发展，需要结合新时期智能电网发展的背景对电力系统中的继电保护装置不断进行优化处理，以更好的适应我国电力系统发展的需要。

参考文献：

[1]陈勇军，赵玉梅.智能电网中的继电保护技术分析[J].科技与企业，2012，23.

[2]韩殿龙，程志武，周晓东.电力系统继电保护技术的发展方向[J].中国新技术新产品，2010，03.

[3]刘小凡，电力系统继电保护自动化研究[J].科技创新与应用，2013，32.

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