电力系统继电保护与安全控制面临的挑战与应对措施

电力系统继电保护与安全控制面临的挑战与应对措施

王辉, ,薄艳云

内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔供电分公司乌拉特前旗供电分公司  内蒙古自治区巴彦淖尔市   015000

摘要：在我国社会经济水平不断提高的背景下，我国电力行业得到进一步发展，电力设备多样化趋势明显，然而大量电力电子设备的应用给现有电网继电保护和安全控制带来严峻挑战。电网发展对现有技术带来困难的同时也对我国长期以来形成的电力系统“三道防线”安全防御体系提出了更高的要求。

关键词：电力系统；继电保护；安全控制；措施

引言

随着我国经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，电力系统也快速发展。而如今社会对电力行业提出更高要求的同时也存在很多问题。这些问题主要是由各种因素造成的，而针对这些问题就需要及时处理并且将其解决掉，只有这样才能让人们更好地享受电力以及用电带来的便利，同时也能够实现相关经济效益。

1电力系统继电保护与安全自动控制研究的重要性

电力工程的快速稳定发展使得人们对电能依赖程度越来越高，现已被广泛应用于人们生产生活的各个领域，为此，为满足人们生产生活需求，电网中的电源建设需要更加充足，这就要求在对电网中进行继电保护与自动控制研究工作后，应用相关技术手段提升电力系统安全稳定运行能力，从而确保电力系统具有良好的安全性、可靠性和稳定性。在对某一地区进行电能资源调配时，出现电力供需矛盾的情况下，需要对电力供给及运行进行科学决策和控制，只有这样才能够有效提升电力供给质量和保证其可靠性。因此，重视该地区的电能资源调配工作以及电力系统继电保护与自动控制工作，可避免该地区出现因电能供需矛盾而导致的电力可靠性下降问题；同时在准确分析该地区的电力供需矛盾后应及时采取相应措施加以解决，从而进一步提升电力行业发展水平。随着我国工业发展水平的不断提升，电力系统发展水平也逐渐提升。同时，通过继电保护装置的科学应用，可有效提高电磁场强度；通过对负荷调节、自动控制等技术的研究及应用，能够有效提高电力系统运行水平和安全性。为了能够实现这一目标，首先需要明确电力系统本身特点及系统故障致因，并对各个设备进行充分有效的控制，结合对各类电气装置的合理研究和优化设计，确保电力系统高效有序运行。此外，通过对电力系统中各类设备的科学设计，可提升相应功能以及操作界面设置情况符合规范化标准。

2电力继电保护系统存在的问题

2.1系统数据不能及时响应

从上述继电保护器可靠性的重要意义可知，智能变电站相比传统变电站的电子元件和设备都有所增加。电力系统运行时，数据信息的响应高速度是硬性要求。如果在电力系统正常运行时，智能变电站继电保护系统遇到数据信息不能及时响应，就会出现系统中的保护指令不能及时、有效反馈，导致电力系统出现故障，造成一定的财产损失和引起人员安全问题。简而言之，就是电力系统中的光纤线路等传输介质出现问题，就会造成信息数据的传输障碍，进而影响智能变电站的稳定工作，损坏设备、元件，减少电力企业的经济效益。

2.2数据计算出现误差

继电保护系统可靠性是智能变电站可靠运行的前提条件。随着科技的不断进步，继电保护系统也越来越完善，但其中也会存在些许问题。继电保护系统出现问题主要表现在数据计算错误方面，计算有误差会严重影响系统的正常运行，导致系统保护功能的降低。数据计算失误主要体现在整定计算和人为计算失误。整定计算是极其重要的工作之一，是对具体的电力系统进行分析计算、整定，并以此确定保护装置的定值、协调和使用方式，如果出现问题，就会使继电保护系统发挥不出理想的保护作用；人为计算主要体现在操作问题的偏差，没有完善的正确操作数据会严重影响电力保护系统的可靠运行。

3电力系统继电保护与安全控制的措施

3.1加强对新型电力系统故障特征和传播特性的研究

电力电子设备呈现很强的非线性特征，在故障过程中其控制策略甚至拓扑结构快速时变，新型电力系统的故障特征发生了深刻的变化，原有的故障分析方法也不再适用。新能源及电力电子设备的控制策略与电网保护控制交互影响，系统故障呈现多时空耦合、多尺度级联特征，连锁故障发生的场景更多，路径更复杂。新能源源端多种不同工况、不同容量、不同类型的机组汇聚，其故障反应差异也很大，如何准确描述源端的集聚效应也是需要重点研究的问题。同时，电力电子设备暂态电热耦合响应及承受故障能力的边界条件还尚不清晰，如何充分发挥其故障主动抑制能力，并通过与电网保护的协同配合，减少并发性和继发性故障的发生也需要进一步研究。

3.2加强二次回路的巡查

通过加强电力系统继电保护装置二次回路检查，及时发现工作过程中的安全隐患和故障，促进继电保护装置安全可靠运行。通常情况下，检修人员在进行装置二次回路巡查时，仅对继电保护装置外科及其他部件外观进行检查，如果外壳或其他部件损坏，应立即检查继电保护装置的电阻。如果检查表明电阻器过热，则必须进行修理。在某些检查中，必须对转换开关和指示器等设备健康状态进行检查，确保其处于安全稳定运行状态。通过规范化二次回路检查，可及时发现继电保护装置中可能存在的隐患问题，并及时采取必要手段进行处理。

3.3构建基于信息融合的继电保护新型工作模式

针对传统定值配合式保护灵敏度不足、难以配合、动作时间长等问题，破除仅利用保护本地信息的局限，通过信息交互融合是解决现有保护问题的根本出路。因此，探索基于信息交互融合的新型保护工作模式，已成为保障电网安全的重大现实需求。实现信息融合的继电保护新型工作模式重点考虑以下因素：（1）应以满足保护“四性”为基本要求；（2）信息融合主要适用于后备保护，且与主保护相对独立；（3）因现实条件限制，不应强依赖于广域同步测量系统；（4）充分考虑信息传输的可靠性和时延情况，本地信息与广域信息相互校验，提升可靠性；（5）具备良好的工程实用性，适应运维规程、规范要求，易于系统的改造升级以及系统扩容；（6）保护配置原则是实现近后备和远后备保护功能，信息交互范围为本站和相邻站。

3.4提高设备安全质量

为保证继电保护系统运行可靠性，电力企业必须对继电保护装置的安全性和运行质量进行综合分析，从而保证其运行过程不受外界因素影响。首先，企业在采买继电保护装置时，通过规范化流程加强质量管理，按照设定标准进行设备采购，从源头上保证设备质量符合安全运行标准。其次，在机电保护装置安装过程中，按行业规范要求进行安装，并通过科学的调试手段验证设备是否处于安全稳定运行状态。最后，在后续使用过程中，要建立相对完善的运维制度，安排专业运维人员进行定期检定与维护。对于存在潜在故障的设备进行及时维修处理，必要时必须予以更换，以保证机电保护设备装置始终处于健康稳定运行状态，提升电力系统运行可靠性。

结语

电力企业在日常管理工作中科学应用电力系统安全自动控制技术与机电保护技术的主要目的在于提升电力系统自动化、智能化与保证电网安全高效运行。为此，企业应在具体工作实践中，科学使用继电保护技术，并在系统采购、安装和运维中加强质量控制，从而最大限度地消除电力系统安全隐患，保障广大用户用电稳定性。

参考文献

[1]马骁川，黎庆泰.电力系统中的继电保护技术应用[J].集成电路应用，2018，39（8）：246-247.

[2]马骁川，黎庆泰.电力系统继电保护中的技术策略分析[J].集成电路应用，2019，39（8）：250-251.

[3]霍婷婷.电力系统继电保护虚拟仿真技术设计及应用[J].黑龙江工业学院学报（综合版），2018，22（7）：62-68.