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篇1

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) ；繼電保護(hù)； 現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）31-0265-01

前言：電力工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的重點(diǎn)和先行產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展都離不開電力的支持。由于電力的這種重要地位，對(duì)電力進(jìn)行繼電保護(hù)顯得至關(guān)重要。通過(guò)繼電保護(hù)可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，第一時(shí)間排除故障，從而將損失降到最低。不斷創(chuàng)新、完善繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)保護(hù)的重要內(nèi)容。

1. 概述

1.1 繼電保護(hù)的含義

繼電保護(hù)技術(shù)通常是指根據(jù)電力系統(tǒng)故障和危機(jī)安全運(yùn)行的異常工況，提出切實(shí)可行的對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。一般來(lái)說(shuō)，一套繼電保護(hù)裝置由3個(gè)部分組成，即測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測(cè)量部分用于測(cè)量被保護(hù)裝置的工作狀態(tài)電氣參數(shù)，與整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。邏輯部分，根據(jù)測(cè)量部分邏輯輸出信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類型和范圍，確定保護(hù)裝置如何動(dòng)作。執(zhí)行部分根據(jù)接收到的邏輯部分的信號(hào)，完成跳閘、發(fā)出信號(hào)等動(dòng)作[1]。

1.2 繼電保護(hù)的基本任務(wù)

繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)，其基本任務(wù)是自動(dòng)的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)切除，迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電，要求能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)調(diào)整，并要能與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置，如自動(dòng)重合閘裝置ARD、備用電源自動(dòng)投入裝置APD等配合，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分值系數(shù)，縮短事故停電時(shí)間，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

2.繼電保護(hù)存在的問題及解決方法

2.1 繼電保護(hù)常見問題

繼電保護(hù)可能因?yàn)橄到y(tǒng)軟件因素發(fā)生不可靠性情況。軟件出錯(cuò)將導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件裝置因素也會(huì)出現(xiàn)不可靠情況。由二次回路絕緣老化、導(dǎo)致接地等原因造成的故障在繼電保護(hù)系統(tǒng)故障中占有一定比例。而對(duì)于通道及接口，高頻保護(hù)的收發(fā)信機(jī)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的光纖、微波的通信接口等裝置系統(tǒng)易于發(fā)生通信阻斷故障，直接影響繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作。此外，安裝人員未能按設(shè)計(jì)要求正確接線或接線中極性不正確等誤接線問題和檢修、運(yùn)行人員的誤操作問題在不少電網(wǎng)中都曾發(fā)生過(guò)。

2.1 繼電保護(hù)過(guò)程中事故處理方法

要進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，只要正確充分利用微機(jī)提供的故障信息，對(duì)于經(jīng)常發(fā)生的簡(jiǎn)單事故是較容易排除的，但對(duì)少數(shù)故障僅憑經(jīng)驗(yàn)是難以解決的，應(yīng)采取正確的方法和步驟進(jìn)行。要正確對(duì)待人為事故，充分利用故障錄波和時(shí)間記錄。微機(jī)事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號(hào)是事故處理的重要依據(jù)，根據(jù)有用信息作出正確判斷是解決問題的關(guān)鍵。還應(yīng)運(yùn)用正確的檢查方法，常用的檢查方法有逆序檢查法、順序檢查法和運(yùn)用整組試驗(yàn)法。順序檢查法常應(yīng)用在保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)時(shí)，具體表現(xiàn)在如果利用微機(jī)事件記錄和故障錄波不能在短時(shí)間內(nèi)找到事故發(fā)生的根源時(shí)，應(yīng)注意從事故發(fā)生的結(jié)果出發(fā)，一級(jí)一級(jí)的往前查找，直到找到根源為止。逆序檢查法是利用檢驗(yàn)調(diào)試的手段來(lái)尋找故障的根源[2]。按外部檢查、絕緣檢測(cè)、定值檢查、電源性能測(cè)試、保護(hù)性能檢查等順序進(jìn)行。這種方法主要應(yīng)用于微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)或者邏輯出現(xiàn)問題的事故處理中。運(yùn)用整組試驗(yàn)法主要目的是檢查保護(hù)裝置的動(dòng)作邏輯、動(dòng)作時(shí)間是否正常，往往可以用很短的時(shí)間再現(xiàn)故障，并判明問題的根源。如出現(xiàn)異常，再結(jié)合其他方法進(jìn)行檢查。

2.2 提高運(yùn)行操作準(zhǔn)確性要點(diǎn)

為保證保護(hù)投退準(zhǔn)確，在運(yùn)行規(guī)程中編入各套保護(hù)的名稱、壓板、時(shí)限、保護(hù)所跳開關(guān)及壓板使用說(shuō)明。由于規(guī)定明確，執(zhí)行嚴(yán)格，減少運(yùn)行值班人員查閱保護(hù)圖的時(shí)間，避免運(yùn)行操作出差錯(cuò)。特殊情況下的保護(hù)操作，除了部分在規(guī)程中明確規(guī)定外，運(yùn)行人員主要是通過(guò)培訓(xùn)學(xué)習(xí)來(lái)掌握的。發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)運(yùn)行中有異?；虼嬖谌毕輹r(shí)，除了加強(qiáng)監(jiān)視外，對(duì)能引起誤動(dòng)的保護(hù)退其出口壓板，然后聯(lián)系繼保人員處理。如發(fā)生當(dāng)直流電源消失，定期通道試驗(yàn)參數(shù)不符合要求，或裝置故障或通道異常信號(hào)發(fā)出無(wú)法復(fù)歸等異常情況，均應(yīng)及時(shí)退出。微機(jī)保護(hù)總告警燈亮，同時(shí)4個(gè)保護(hù)（高頻、距離、零序、綜重）之一告警燈亮?xí)r，退出相應(yīng)保護(hù)。

3.繼電保護(hù)發(fā)展方向

3.1 繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)化

按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18-24個(gè)月翻一番。其結(jié)果是不僅計(jì)算機(jī)硬件的性能成倍增加，價(jià)格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng)，片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計(jì)更加方便，高性價(jià)比使冗余設(shè)計(jì)成為可能，為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了條件。繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信功能，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級(jí)語(yǔ)言編程等[3]。

3.2 繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，如線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)等。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù)，是微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中網(wǎng)省級(jí)、省市級(jí)和市級(jí)主干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及分站系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均可采用簡(jiǎn)單、可靠的總線結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。分站保護(hù)系統(tǒng)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。分站保護(hù)系統(tǒng)有兩種模式：一是利用現(xiàn)有微機(jī)保護(hù)；另一個(gè)是組建新系統(tǒng)，各種保護(hù)功能完全由分站系統(tǒng)保護(hù)管理機(jī)實(shí)現(xiàn)。由于繼電保護(hù)在電網(wǎng)中的重要性，必須采取有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略，以確保網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的安全。

3.3 繼電保護(hù)智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，新的方法也在不斷涌現(xiàn)，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，為繼電保護(hù)的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起，分析不確定因素對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響，從而提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性，是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用取得了一些成果，但這些理論本身還不是很成熟，需要進(jìn)一步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了巨大飛躍。繼電保護(hù)將朝著更加計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展。這些都離不開繼電保護(hù)工作者的辛勤勞動(dòng)。最終保障我國(guó)國(guó)家電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（GB14285- 93）.