电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势展望

电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势展望

孙娟

国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司 山东省，烟台市 264100

摘要：在科技不断创新的背景下，电力系统中所涉及到的一些技术也得到了十足进步，并逐渐呈现出了自动化、智能化的特征。我国在持续加大技术研发与创新力度的进程中，高度重视继电保护与二次回路的发展，针对如何优化继电保护、二次回路这一问题成为了目前研究的重点。

关键词：电力系统；继电保护；二次回路

引言：电力系统中的任何一个部件出现故障，都会对系统产生巨大的影响。在电力系统中，继电保护装置发挥着极其重要的作用，对保障系统运行安全有着良好的效果。在电力技术持续发展的背景下，人们越来越重视电力系统的运行安全，相对的继电保护技术也需要得到相应发展，只有在这样的情况下电力系统才能够更好的满足广大用户的需求。

1. 二次回路概述

变电站和发电厂的电气设备，由于使用功能存在差异，可以将它们分成二次和一次两种类型。其中，一次电气设备的主要构成为强电设备，诸如发电机、变电设备等都在其范畴；二次设备主要是由许多弱电设备组成，主要发挥对一次回路的保护作用，二次回路则是由许多弱电设备组成。二次回路的作用在于，能够实现对一次回路的监测，可以根据一次回路的实际情况发挥对其的控制功能。在二次回路中，主要包括了继电保护装置、远动装置、自动装置等部分。尽管二次回路不是电力系统的主体部分，但是该部分对于保障电力系统的运行安全起到了决定性作用。相比于一次回路，二次回路的设备更多，并且不同设备需要有许多导线进行连接，所以想要对二次回路进行了解，必须了解到二次设备的图形与符号。任何一个二次设备都可以用特定的符号来表示。不同的二次设备都需要标有不同的文字符号，这些文字符号可以是汉语拼音，也可以是国际通用的符号，同时这些文字符号需要将二次设备在接线中的主要用途标志出来^[1]。针对同种类型的二次设备，同一安装单位可以在设备文字符号前后设置相应的数字标号进行区分。在电力系统中二次回路有着非常重要的作用，比如在一次回路出现故障的时候，二次回路需要及时做出反应，通过控制一次回路的方式让其处于停止工作的状态。想要做到这点，就需要二次回路持续保持运行状态，随时对一次回路进行监测，针对一次回力中发生的故障问题及时作出反应，避免后期出现重大事故。

二、继电保护和二次回路的现状分析

我国电力事业起步时间尚短，不过在多年的努力下与发达国家的水平越来越近，当前我国电力系统的整体水平逐渐呈现上升趋势，其中继电保护、二次回路等部分的发挥优势非常明显，这两个部分和电力系统的运行安全息息相关。从目前的情况来看，我国现有的继电保护体系逐步趋于完善，不管是继电保护系统的设计还是研发，或者是继电保护装置的装维，目前都已经达到了相对较高的水平，尤其是在微机保护方面也取得了巨大进展。基于计算机技术的继电保护系统，能够实现对电力设备的全方位保护。尤其是在神经网络继电保护、暂态保护等先进理论持续发展的背景下，我国未来的继电保护将逐渐具备智能和集成的特征。同时，在二次设备的组合与优化中计算机技术也发挥出了良好的效果，二次回路已经具备了智能监测以及自动化控制等功能，一次回路的运行安全得到了有效提升。我国在建设智能电网的过程中，应当重视基础技术的研发和创新，为筑牢智能电网结构不断夯实技术基础，在国家电网可持续发展的过程中充分掌握技术主动性，积极应对国内外电力技术领域存在的激烈竞争，并在激烈的竞争环境中保持一定的技术优势。

三、继电保护发展趋势分析

在科技不断进步的背景下，计算机、移动通信、信息网络等技术在继电保护领域中均发挥出了良好的效果，继电保护装置的性能得到了进一步优化，诸如神经网络、遗传算法等智能算法，在继电保护中也得到了有效应用，进一步推动了继电保护智能化、集成化发展。从目前的情况来看，众多新型继电保护的出现虽然有效提高了故障识别的精度，但是在电力系统实际运行过程中，仍然还存在许多限制性条件。智能算法的应用主要是建立在全网通信的基础之上，而传统继电保护在经过优化和改进之后目前仍然占据着主导地位，所以继电保护在未来还应当逐步加大创新力度^[2]。现阶段，网络、信息等技术的快速发展，为电力系统的继电保护优化创造了良好契机，也进一步优化了智能保护算法的使用效果。在我国智能电网建设目标的指引下，智能化需要着重体现在对电网的监测、控制与保护等方面，在先后出现了多种先进继电保护技术之后，继电保护的未来发展趋势也变得越来越明朗。

从目前的情况来看，在继电保护领域中已经开始了新技术的应用，如计算机网络技术、能够实现继电保护体系测量、控制、保护、数据通信的一体化；人工神经网络能够解决许多复杂的非线性问题；利用自适应控制原理，可以对继电保护的性能进行改善，使用PLC可以完全替代传统机械触电继电保护装置；采用光电式互感器，可以解决电流互感器暂态与饱和过程、电容式电压互感器的铁磁谐振过电压、暂态过程等一系列问题。

4. 二次回路的发展趋势

电力系统中的二次回路，先后经历了多个发展阶段。最早的二次回路是独立于电力系统的存在，其具备的监测、控制、保护等功能也是相对独立的，这也是二次回路设备接线非常复杂的主要原因，在这样的情况下二次回路对于一次回路的控制效果并不理想，并且想要对二次回路中的设备进行养护和维修有很大的难度。在自动化技术不断发展的过程中，二次回路逐渐出现了融合趋势，其监测、保护、控制等功能逐渐具备了集约化特征，已经可以对一次回路进行自动监测、控制和保护^[3]。在从前的二次回路中，因为二次回路内部构成相当复杂，其任何一项功能的发挥都需要有专门的设备和接线方式。在时代不断进步的过程中，针对电力二次部分普遍采用了单元化配置的形式，一般是通过对应连接的方式实现运转。这种方式与传统复杂的接线方式相比，二次接线得到了进一步简化。对于变电站内具有公共性质的二次部分进行组合，同时在屏幕中进行集中显示，可以有效节省站内设备的空间，同时也可以更加方便地在后期运行过程中对二次设备进行养护和维修，二次回路的可操作性、稳定性得到了进一步增强。总的来说，基于自动化技术的二次回路，对于二次设备的需求大幅降低，实现了对二次接线的简化，使得二次回路的合理性得到了进一步提升，二次回路逐渐成为一个系统性的整体，能够更加高效地实现对一次回路的控制。

结语：综上所述，在我国电力系统不断发展的过程中，系统规模、复杂性得到了进一步提升，因此对继电保护以及二次回路的发展提出了非常高的要求，其中集约化、自动化、智能化等是主要的几个发展方向。在我国继电保护领域不断发展的过程中，关于继电保护的研发、制造、安装、运维等体系越来越成熟，开始不断引进、应用先进技术，着力解决电力系统运行过程中存在的一些实质性问题，为电力系统运行效率、安全性奠定扎实的基础。

参考文献

[1]鲍熙彤.继电保护及二次回路故障分析与处理探讨[J].中国设备工程,2021(16):68-69.

[2]郭奥.电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J].当代化工研究,2020(20):8-9.

[3]王记昌,李仁,吕俊霞.电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J].兵工自动化,2020,39(01):32-34+67.