关于电力系统继电保护发展趋势的探讨

摘 要：确保电力系统的稳定运行具有重要意义，一旦电力系统出现故障，干扰到正常运行，轻者可能会阻碍到正常供电及电气设备自身，重则可能会直接危及到人们的生命安全。因此，人们对供电可靠性的要求愈来愈高，随之对继电保护技术也提出了更严格要求。对电力系统继电保护的作用、基本组成与其保护措施进行深入研究，把握继电保护的发展趋势具有重要的现实意义。

关键词：电力系统；继电保护；发展趋势

中图分类号： F407 文献标识码： A

引言

电力系统中继电保护作为其最重要设备之一，对于整个电力安全运行及防控事故发生等均有极为重要的意义，而随着当前我国经济的不断发展，各种电力负荷、设备容量的不断增加，这无疑更加要求继电保护装置有效运行，而对电力系统继电保护问题进行研究，并找出一些针对性的策略，对于维护电力系统稳定及防控事故发生等方面均意义重大。

一、电力系统继电保护的作用

电力系统继电保护问题一直备受关注，继电保护对于电力系统正常运行有着重要的意义。当电力系统中的电气设备（如发电机、输电线路等）或电力系统本身发生故障时，继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障从电力系统中切除，防止故障范围扩大，以保证无故障部分继续保持正常运行，并使故障元件免于继续遭受损害。当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置应能及时反应，根据运行维护条件，向运行值班人员发出声光报警、图文信息等告警信号。此时一般不要求保护系统迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度设定一定的延时，避免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。继电保护技术的应用能够使电力系统在供电部门的控制之中。当电力系统发生故障或异常时，继电保护装置可以实现在最短时间和最小区域内，自动从系统中切除故障设备，也可以向电力监控警报系统发出信息，提醒电力维护人员及时排除故障，这样不仅能有效的防止设备损坏，还能降低相邻供电区域受连带故障的几率，有效地防止电力系统因局部故障引起的大范围停电事故。

二、继电保护的基本组成

继电保护一般由输入、测量部分，逻辑判断部分以及输出执行四个部分组成。输入部分通常需要予以前置处理，比如说低通滤波、电平转换或者隔离等等，使其可以实现对各种现场物理量的检查；依据在测量部分各个输出量的大小、逻辑状态以及输出顺序等方面内容，将测量信号转变成为逻辑信号，并依据既定的逻辑关系进行组合、运算，确定最终的执行动作，最后由输出执行部分完成最后动作。继电保护需要严格依据选择性、速动性、灵敏性以及可靠性的要求进行动作。

1、选择性

一旦电力系统中存在了元件故障，由距离故障点最近的保护装置动作，将故障部分排除到电力系统外，尽量控制故障波及范围，保证其它部分的正常运行。

2、速动性

当电力系统中某元件出现故障时，保护装置尽快完成相应动作，从电力系统中将故障元件排除掉，控制故障切除时间，缓解短路电流对电器设备带来的损伤程度，为电动机的自起动提供充足支持，确保电力系统运行的稳定性。

3、灵敏性

就继电保护装置其保护范围内出现故障、异常运行的反应能力，通过灵敏性进行衡量。

4、可靠性

在继电保护装置规定的保护范围内必须有所动作，而超出其保护范围之内或者正常运行的范围则应拒绝动作。

三、电力系统继电保护问题

1、人为问题

电力系统工作人员中，特别是一些老员工，因为工作时间长，他们往往有一些经验积累，这些经验使得他们在继电保护问题的处理及判断更加及时准确，但是也有一些员工，他们往往过于自信，这使得一些继电保护出现问题时，他们有时会凭借经验来进行一些继电保护装置故障判断及处理，进而使得最佳处理时间被延误，最终导致很大的损失。

2、设备问题

电力系统继电保护系统主要有数据收集系统、微机处理装置及一些管理装置共同组成，如果其中一项运行出现异常，必然会直接导致继电保护出现一些问题，进而导致电力系统安全隐患。

（1）数据收集装置问题。对于继电保护系统来说，其运行过程中，必然会出现一些参数变化，而数据收集系统就是要将这些数据进行收集，然后将这些数据转变为数字信号，传输至微机处理系统，然后进行处理。

（2）电压问题。在继电保护装置中有无压、同期重合闸线路检测，如果主变压充电条件不符，必然会导致一些继电保护问题产生。

（3）触点问题。对于继电器来说，其最核心的部件就是其触点，而其触点又直接受到工作负载、工作电压、实际电流值、制造材料及工作频率等多重因素影响，如果其中一项因素存在问题，必然会导致继电器触点、产生一些金属电积，这些金属电积必然直接导致一些磨损问题、焊接问题出现，严重威胁电力系统安全性。

三、电力系统继电保护技术的发展趋势

经过长时间的应用、实践与发展，继电保护技术已经在电力系统中取得了很高的成就，且积累了大量的实践经验，在很大程度上促使电力系统的运行、管理水平得到提升。加之随着我国计算机技术水平的提升，计算机技术在电力系统继电保护中也得到普遍应用，这也预示着继电保护正在向着更高层次的发展，逐步实现智能化、信息化以及一体化等发展。

1、智能化

长时间以来，人工智能技术被应用到诸多领域中，继电保护领域的人工智能技术也由此展开研究。将人工神经网络与模糊控制理论等逐渐的实现在电力系统继电保护中的应用，为继电保护技术的进一步发展注入了活力。人工神经网络属非线性映射方法，可以解决很多难以求解、难以列出方程式等复杂的非线性问题；其它的像遗传算法、模糊逻辑等方法也具有解决复杂问题的能力，由此可以下定论的是，在未来电力系统继电保护领域，许多难以解决的问题将会在智能化的实现下迎刃而解。