电力系统中继电保护技术浅析

电力系统中继电保护技术浅析

谢  飞

国家电投集团江西电力工程有限公司    江西省南昌市    330117

摘要：随着经济发展和人民生活质量的提高，电力需求不断增多，需注重电力工程的安全稳定运行，才能减少故障问题。电力继电保护是电力系统重要组成部分，对促进电力系统正常稳定运行起着重要作用。继电保护技术是保证电力系统安全运行、提高供电质量重要手段。

关键词：电力系统；继电保护技术；应用

随着社会的不断发展进步，人们对电能需求不断加大，电力系统继电保护技术的发展也逐渐成为不可忽视问题。继电保护技术对电力系统中整个线路的保护较重要，如何有效利用继电保护技术确保电力系统安全有效运行是相关研究人员需关注问题。

一、电力系统继电保护技术要求

首先，灵敏度。当继电保护设施出现故障或运行条件发生改变时，继电保护技术的反应能力可通过灵敏系数及时反映出来。继电保护技术在使用时，要具有较强灵敏度，这样才能确保电力系统运行的安全可靠。其次，选择性。当电力系统发生故障后，继电保护设施在运行时，为使正常部分可继续运行，需在最短时间内找到故障原因，将断电区域控制在最小范围内。选线时，要选择最近的断路器故障位置，从而确保正常部分可持续运行。最后，可靠性。电力系统继电保护范围内发生故障，继电保护技术应及时发挥作用，防止出现拒动情况。继电保护设施在不应动作时，要保持稳定可靠，防止出现误动情况。

二、继电保护装置作用

电力继电保护技术是在各电气设备上安装继电保护装置，是防范、监测电力系统运行故障的一项核心技术。在电力系统正常运行时，继电保护装置能对电力系统中各电力设备运行状态进行监测，从而为运行人员提供可靠的运行依据；电力系统在运行中发生故障，继电保护装置能快速反应，有选择、及时的将故障切除，确保电力系统非故障部分的正常运行；同时电力系统在运行中发生异常现象后，继电保护装置能及时发出准确的信号，通知运行人员对电力系统异常现象进行分析处理。在电力系统中，通过继电保护装置能有效预防故障发生，或减小故障范围，为电力系统的可靠运行提供保障。随着计算机科学及电力事业的发展，继电保护性能方面得到了不断加强，目前已开始由机电整流式逐渐向微机处理式过渡。将继电保护装置应用于电力系统中，是符合电力事业发展需要的，它能及时发现由于人为、自然、设备故障等因素引发的电力系统运行中电网故障，并有效将负面影响缩减到最小，将该故障元件在极短时间内切除，有益于促进电力系统的正常运行。由此可见，继电保护装置对整个电力系统的稳定运行有重要作用。

三、电力系统中继电保护技术的应用

1、直流系统保护。直流系统控制着整个电力系统的安全可靠性，包括信号设备、自动装置、保护设备、事故照明、断路器和合闸等，所以是发挥继电保护装置系统实效的关键，设置时需注意：①在配置直流系统时，需考量电气一次系统具体配置分区，确保直流供电系统间距离，并考虑一定程度上的超量配问题。②在设置发电厂直流系统时，应设计两套，一套负责升压电站的保护和自动控制，包括火力发电所需输煤系统、光伏、风力发电机组运作保护和控制等。另一套要对脱硫、自动化控制系统、保护装置实施输电，以确保在出现问题时，装置能快速准确做出反应，切掉不必要负荷。③蓄电池作为直流系统运行主要元件，应根据供电状态和实际需求配备两套充电装置与蓄电池，以确保系统运行安全稳定，其供电电压可选择为110V。

2、运用计算机技术。为充分利用继电保护自动化技术作用，要引入计算机技术，通过计算机技术实现智能化控制，使装置更高效工作，满足快速、灵敏、可靠的性能要求，使装置更加智能，减少人力操控，降低人为失误概率，使电网运行更稳定安全。例如，可利用计算机技术建立监测系统，实现电网的自动化监测，提高操作便利性，采集更全面信息。利用计算机对系统进行操作管理，调控信息采集、控制、保护等命令，自动收集和存储检测后数据信息，生成专业检测报告，实现“一键式”作业，简化继电保护和电网管理工作环节。可使用个人计算机连接检测端，并使用网线将检测仪器连接到被检测装置和交换机。可安装自动检测分析软件，将系统分为二次开放系统层、检测层，前者由开发方案系统和设备检测方案开发系统组成。装置检测方案开发系统可根据实际情况，智能编制规范标准，输出详细方案环节。后者包括自动检测仪主程序、标准报告等内容。开始检测时，该层可作为沟通模板和试验数据，使用测试仪采集数据并发送出去，为继电保护动作提供更多数据支持。可见，计算机技术在装置使用中起着重要作用。要提高技术水平，需从软硬件方面入手。若系统运行中出现故障，可使用计算机查找分析，快速定位故障，然后保护及传输数据，从而顺利排除故障。

3、线路接地自动化保护。为保证电力系统安全，可用一种由继电器组成的自动控制设备，避免短时间内出现零序快速增加情况，由于电力系统日常工作中需处理大量线路设施。继电保护自动化技术是一种新型自动化控制技术，包括电流、电压互感器保护，具有较高实用性和先进性。继电保护自动化装置在电网操作中具有全面监测能力，所以要密切关注其工作状态并评估相关操作指标，加强其智能化操作，实现针对性故障检测，降低故障率。此外，还应注意提高保护装置运行时安全稳定性。为确保继电器在实际应用中的最佳性能，要加强其可靠性、灵敏度及智能化检测。

4、GOOSE系统。调试GOOSE系统前，要科学配置，了解GOOSE系统报文统计及设备数据通信。该系统设备中设置了信号警报功能，一旦系统发现其设备的参数配置与其预设参数不匹配，或GOOSE-A/B网出现断链问题，甚至出现网络风暴警告，系统的内部警报功能会启动，并自动报警。报警后，GOOSE系统将直接向智能变电站的继电保护调试中心发送故障信息，收到警报后，现场管理人员及数据参数调试人员将对系统进行重新配置与调试，确保设备正常运行及参数显示准确性。因此，在继电保护调试过程及装置应用中，GOOSE系统可确保8个不同数据参数调试模块同时工作，通过继电保护智能化操作，有效避免变电站继电保护装置运行问题。

5、及时修改整定值。电流保护整定计算是继电保护装置设计基础，根据发电厂风能和光伏等发电类型，通常通过三段式工作原理实现，如电流速断保护整定值计算、限时电流速断保护计算、定时限过流保护计算等。在一体化布局中，要改变现有短路电流计算方法，根据当前电网实际运行及状态，计算整定值以获得稳定极限数据，作为继电保护装置整定值。通过这种方法，无需过多资金，可用现有继电保护装置硬件，在监测中只需提高取样频率即能获得信息样本，基于时刻计算出相应稳定期，用于修改继电保护整定值。此外，继电保护处理单元中还可增加时间继电器，根据电网时刻运行和故障形态，有效计算和分析。采集信息和时间处理过程较严苛，发生故障时，应在短时间内采取措施，并及时修改保护定值。在保护过程中，也可能发生一些常规性保护措施，而这一动作原因可能是由于某处短路故障而启动，有时非正常运行状态不一定是故障状态。该规划形式采用继电保护装置中就地动作原理，为确保电力系统整体稳定性及自动控制，对整定值进行动态修改，提高自动控制性能，使继电保护系统更加智能化和人性化。

总之，经济社会的快速发展带来了电力系统的不断发展，电力工程负荷也在不断扩大，在这种情况下，人们对电力系统安全稳定运行提出了更高要求。继电保护技术在电力系统中的应用为其提供了更安全保障，近年来，随着科技的发展，电力系统继电保护技术日趋成熟，对电力系统安全稳定运行发挥了重要作用。

参考文献：

[1]李昊.继电保护技术在电力系统中的应用与发展[J].科技致富向导,2014(35):24-25.

[2]马骁川.电力系统中的继电保护技术应用[J].集成电路应用,2022,39(08):246-247.