电力系统保护自动化面临的困境及解决措施

电力系统保护自动化面临的困境及解决措施

徐常哲

河南同力电力设计有限公司   河南省郑州市   450000

摘要：保持电力设备的良好使用是一个至关重要的研究课题，它决定了电力系统的功能状态，进而决定了现代社会人们的生活。电力系统与民生和经济发展密切相关，电力系统自动化是现代电力系统的发展方向和成果。同时，电力工程也是一项重要的民生工程，在新时代取得了长足的进步。然而，人们现在使用越来越多的电。所以电力系统及自动化十分重要,系统根据自动化来进行电力供应,更好地满足了用户要求。同时继电保护也是电力系统及其自动化中非常重要的一环。通过实现自动化和智能化，电力系统保护自动化能够快速响应电力故障，保障电力供应的稳定性和可靠性。

关键词：电力系统保护；自动化

引言

电力系统是现代社会不可缺少的基础设施，其稳定运行对保证供电质量和社会经济发展至关重要。然而，在电力系统中存在着各种潜在的故障和事故，如短路、过载、接地故障等。这些故障会对电力系统造成严重影响，甚至导致系统崩溃。因此，应及时发现系统运行中存在的安全隐患，并迅速隔离电路和故障点，以提升电路系统运行安全性与稳定性，满足当前人们对电力稳定供应的需要。因此，研究此项课题，具有十分重要的意义。

1.电力系统中继电保护自动化特点

1.1时效性

电力系统发生故障时，需要在最短的时间内处理故障，以减小故障对系统的影响。自动继电保护系统能在故障发生后瞬间作出反应和动作，迅速隔离故障，保证电力系统的持续供电。通过高速通信和快速算法，自动化系统可以实现故障信号的快速传输和处理，缩短电力系统的停机时间。自动化系统能够实时监测电力系统的状态参数，并通过与预设的保护策略进行比较，快速判断故障的类型和位置。一旦故障发生，系统能够立即发出动作指令，切断故障区域的电力供应，防止故障扩大和蔓延。这种高效的时效性能够极大地减少故障对用户供电的影响，提高了电力系统的可靠性和稳定性[1]。

1.2稳定性

电力系统中的继电保护自动化系统需要具有良好的稳定性，以保证其在各种工况下都能正常运行，准确判断故障情况。系统需要经过充分的测试和验证，以确保其在判断不同故障类型和位置时的准确性和可靠性。此外，自动化系统还需要具备抗干扰和抗噪声的能力，以应对电力系统中可能存在的各种干扰源。通过采用先进的算法和滤波技术，自动化系统能够提高对故障信号的识别能力，并减少误判和误动作的可能性，确保继电保护的稳定性和准确性。

2.故障风险分析

电力系统继电保护和自动化是电力系统的重要安全措施。但是，由于各种原因，系统中的继电保护和自动化装置可能会出现故障，从而带来安全隐患和经济损失。故障风险分析是确定电力系统继电保护和自动化发生故障的可能性和影响的有效方法。该分析可以通过以下几个步骤进行：故障识别，对系统中的继电保护及自动化装置进行检测和测试，以确定装置的工作状态和性能。同时，还需要研究设备的可靠度和维护保养情况。故障分析，当发现继电保护及自动化存在故障时，需要进行故障分析，确定故障原因和影响。此外，还需要对故障的可能性进行评估，以判断未来可能发生的故障。风险评估，根据故障分析的结果，评估继电保护及自动化的故障可能带来的风险和影响。同时，还需要确定故障发生的概率和可能的后果[2]。

3.电力系统保护自动化技术的应用

3.1线路接地自动化保护

为了保证整个电网的稳定，继电保护自动化设备的合理应用可以使其在线路接地中发挥最大的作用。为防止零序电流短期内急剧上升，相关人员应结合具体情况，合理配置自控设备，使其在出现故障时能自动断电。技术人员应充分考虑供电压力的实际情况，对故障类型和故障位置作出科学判断，采用线路接地保护，提高电力系统运行的安全性。除此之外，在使用继电保护自动化装置的过程中，可以协助工作人员全面地进行系统运行情况的监控，对保护装置的运行状态进行实时、动态地掌握，进而以运行参数和信号显示为依据，实现对装置的自动化、智能化管控，从根本上降低故障发生的概率。技术人员还应该对各方面的影响因素进行全面的分析，对继电保护装置进行合理的选择，加强智能化、灵敏度和可靠性检测工作，为各类设备设施的功能的充分发挥创造有利的条件。继电器的选型应以快速动作为原则，在发生短路时，应尽早将故障回路切断。如果继电保护装置不能满足快速动作的要求，那么就会在短时间内引起短路电流的急剧增加，从而造成一次回路烧毁、着火等情况，并且还会对下级回路的正常工作产生一定的影响。

3.2在变压器运行中的应用

在变压器中引入继电器自动化技术，可以提高变压器的可靠性。实时采集变压器数据，监测变压器内部或外部故障，如过载、短路、跳闸等。对数据进行分析，根据结果确定保护装置需要改进的地方，从而选择更好更合适的保护装置。同时相关人员还需要关注变压器本身的绝缘性能,在进行保护设备的选择时,不能影响变压器的绝缘性,帮助变压器能够更长时间的使用。

3.3母线保护中的应用

继电保护的自动化技术主要用于母线保护中的差动保护和相衬保护。相位差保护通过比较不同位置的电流相位差，差动保护通过比较输入和输出电流或电压的差值来判断设备是否故障。因此，继电保护技术可以通过实时监测母线上的电流、电压等参数，快速定位故障母线支路。电流互感器的二次绕组连接到系统总线的侧端口,继电保护装置则安装在系统总线的差动位置。这意味着继电保护装置是用于监测和保护系统总线差动特性的,特别是在相间短路情况下。这种配置可以用来检测系统总线的内部故障,比如相间短路,确保在故障发生时能够快速隔离故障,防止其扩大,保护系统的安全和稳定运行[3]。

4.电力系统中自动化继电保护技术的发展方向

4.1网络结构多元化

在电力系统不断发展的背景下，继电保护技术正逐步朝着计算机化、网络化、多样化的方向发展。近年来，为了有效满足低碳、绿色发展的需要，各种新能源电网系统陆续接入电网系统，使得电网系统的运行管理数据更加复杂。为了提升电网系统管理工作的有效性，在继电保护系统发展过程中，需要将计算机技术于全系统输入区域融入继电保护系统当中，构建多元化的继电保护网络结构，通过不断提升继电保护系统计算机通信技术水平的方式，提高继电保护工作的灵活性与可靠性。

4.2系统统一化

为了满足智能终端平台对继电保护系统集成管理的需求，在当前自动继电保护系统的建设过程中，将集成理念融入到系统设计中已成为提升系统数据应用价值的必要措施。为了实现电力系统计算机网络技术资源的共享，提高电力系统的安全性，在自动化机电系统的建设过程中，将计算机系统集成到自动化机电系统中，由计算机软硬件实现变电所传输数据内容的录入与分析，满足数据保护控制、实时传输的要求。在自动化继电保护系统的未来发展过程中，计算机技术的不断更新，可以为继电保护系统的优化升级提供助力，有效突破二次系统对自动化保护系统的限制，满足继电保护系统一体化发展的需求。

结束语

电力系统在云运行过程中会出现各种各样的问题，因此有必要采取电力系统措施来保证电力系统的正常运行，一般我们采用线路接地自动保护、变压器运行保护、母线保护等，综合使用这些解决方案可以进一步提高电力系统保护自动化水平，增强电力系统的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]陈璐.浅谈电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].科技与创新，2018（4）：81-82.

[2]邱晓明，黄志明.浅析电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].通讯世界，2018（9）：180-181.

[3]李伟平.电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J].中国高新区，2018（4）：151.