电力系统继电保护技术的现状与发展

檀成民

摘要：在科学技术水平提高和现代化社会发展的共同作用下，电力资源成为我国生产生活各个领域发展中不可或缺的资源之一，电力系统也因此被视作重要的供应系统。电力系统本身就是大型且安全隐患较多的作业系统，因此，对电力系统的继电保护十分关键，并且难度很大。基于此，论文分析了继电保护技术的相关概念，汇总了电力工程继电保护故障的成因，随后探究了电力工程继电保护技术的运用原则，最后分析了电力系统继电保护技术的未来发展趋势，以供相关人士交流参考。

关键词：电力系统;继电保护技术;现状;发展

引言

继电保护技术近年来发展迅猛，对新技术的应用也越来越广泛，有效确保了电力系统的安全、稳定运行。特别是在计算机技术、通信技术以及自动化技术等广泛应用后，继电保护技术在智能网络监测、实时诊断等方面有了重大突破。但是，新的继电保护技术具有不同程度的弊端，致使其在运行过程中发生了一系列故障。因此，有效解决继电保护技术在应用中经常出现的问题，不仅可以提高继电保护运行的快速性、可靠性、灵敏性和选择性，也是电力系统安全稳定运行的重要保障。

1常见的电力继电保护故障问题

1.1开关设备故障

电力系统工作过程中，继电保护装置可以很好地保护电力系统，使其安全运行，其主要构成元件是开关和互感器，如果不重视开关设备检修工作，很容易产生安全隐患，导致系统因开关老化而出现故障，影响电力系统的正常工作，引发安全事故。

1.2人为原因故障

电力系统非常复杂，其由各种设备组成，涉及很多内容，运行时经常由于人为原因导致故障。部分工作人员没有扎实掌握专业理论知识，综合素质参差不齐，技术水平不一，运行过程中出现违章操作，导致电力继电保护装置故障。日常巡视检修不重视设备的维护和检查，没有及时发现异常设备，影响了电力继电保护装置的运行。当发生继电保护故障时，工作人员并未第一时间分析和处理故障，也会影响继电装置的使用。电力企业安全巡检维护工作不到位，工作人员操作缺乏规范性，都会导致严重的、不可逆的后果。

1.3电流互感器和电压互感器故障

电力系统经常出现断路和短路问题，这是由于电流和电压较大，当继电保护装置中的电流感应器和电压感应器达到极限工作状态时，开关设备将无法适应负荷，使得继电保护开关无法正常工作，设备运行稳定性和准确性受到影响，装置出现拒动或误动，导致整个线路出现停电情况。

2电力系统继电保护问题常见解决对策

2.1提升工作人员的专业能力

电力工作人员的专业素养和技能，是保证电力系统安全稳定运行的重要前提。因此，需要不断强化工作人员的技术水平。可以通过在职培训等方式，提升电力工作人员的专业知识和技能;通过引进高素质人才，实现高效率的工作要求;需要改善考核机制中不合理的部分，确保绩效考核体现公平公正和激励员工的作用，促使工作人员对岗位工作积极热情，准确有效地应对继电保护工作中的各类问题，掌握继电保护的技术前沿。

2.2提升设备的装备水平，建立合理的继电保护系统

设备技术水平的提升，对继电保护系统性能的改善具有重要作用。在电力系统继电保护工作中，应当不断提高元器件的装备水平，满足继电保护的要求。从实际情况出发，需确保元器件满足技术指标的要求。同时，与继电保护相关的各项制度需要不断完善，如运行、维护和检修方面，需要有明确的规章制度，确保设备检修和维护工作有序展开，从而保证继电保护装置正常工作。此外，需要考虑措施的科学性，可以通过参照对比法、置换法等及时排查设备元器件中潜在的或已出现的故障，从而保障继电保护装置安全运行。

2.3优化继电保护系统参数及周期的设置

对继电保护系统的参数优化设置，既可以提升继电保护的性能，也能更好地保护电力系统。设备参数的设置需要根据保护对象的额定功率、最大负荷或线路的潮流以及短路电流的计算结果，考虑相邻元器件的保护配合，尽可能减少元器件的数量，提高继电保护装置的可靠性，同时依据参数模型合理设置检修周期。

2.4计算机网络技术

随着计算机网络技术在电力系统中的不断应用，电力系统网络化已经得到了长足发展。因此，技术人员需要在电力系统尤其是继电保护装置中融合智能技术和计算机技术，以增强继电保护装置的自动化水平，同时可以对监控设备和远程的终端单元进行自动化控制，从而更便捷地传输电力信息。

3电力系统继电保护技术的发展趋势

3.1网络化

互联网技术的快速发展推动了社会各个领域的变革，例如，技术领域、政治领域、经济领域，等等。国民的数据信息通信工具就是计算机网络，并且在新时代占据了重要的支柱性地位，促使国民生活生产的情况出现了本质转变，其对工业生产行业产生了很大程度的影响，也使得该行业具备了有力的通信保障。近期，基于纵联差动保护的继电保护设备在新时代占据了重要的地位，对电力系统的安全、稳定、持续运行提供了保障。虽然继电保护主要的作用是体现在排除问题配件与降低安全事故影响等方面，但是该装置的作用并不仅限于此。在20世纪末，国内某大学专门为三峡水坝的回路母线研发出了一类分布型母线保护设备，这一设备是将传统的集中型母线保护划分为不同的母线保护。技术人员会在不同回路的保护屏当中安装这些保护单元，单元之间会留有一定的空隙，不同保护单元之间是通过计算机网络相连接的，这一网络会将回路的所有保护单元构建成为一个完整的体系。各个保护单元会按照该回路的电流量以及由计算机网络所得到的其余回路电流量作为参考依据，从而计算母线的差动保护数值。当结果得出是母线发生了故障问题，那么继电保护装置就会将该回路的断路器隔离，排除故障线路。当外部发生故障问题时，任一保护单元计算结果均显示为外援故障，所以不会发生任何反应。相较于传统的集中型母线保护技术来说，当前这一类通过计算机所实现的分布型母线保护技术能够为电力保护系统提供更加稳定的技术保障。

3.2智能化

随着新型电子芯片的研发和新兴技术的快速发展，继电保护装置的智能化水平不断提高。神经网络是一种非线性映射方法。许多难以列方程或求解的复杂非线性问题，用神经网络方法很容易解决。例如，当输电线路两侧系统电位发生角向摆动时，通过交叉电阻的短路是一个非线性问题，距离保护很难正确判断故障位置，导致误动或拒动。如果使用神经网络方法，并通过大量的故障样本进行训练，只要在样本集中充分考虑各种情况，任何故障都可以被正确识别。其他方法，如遗传算法和进化规划，也有其解决复杂问题的独特能力。将这些人工智能方法适当结合，可以使求解速度更快。天津大学从1996年开始研究神经网络继电保护，并取得了初步成果。可以预见，人工智能技术将应用于继电保护领域，解决常规方法难以解决的问题。

3.3一体化

在实现继电保护技术计算机化、网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络中的智能终端。它可以从互联网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可以将它获得的受保护元件的任何信息和数据传输到网络控制中心或任何终端。因此，每台微机保护装置既能完成继电保护功能，又能在无故障正常运行下完成测量、控制和数据通信功能，即实现保护、控制、测量和数据通信一体化。

结语

综上所述，为保障供电可靠性与用电安全，预防和减少电力运行事故的发生。因此，电力企业应推动继电保护运行维护体系的自动化、智能化与信息化发展，落实科学高效的运行维护策略，积极探索适应现代电力系统的继电保护运行维护机制，以推动我国电力事业的健康、可持续发展。

参考文献：

[1]杜丽丽.电力系统继电保护的若干问题探究[J].建筑工程技术与设计，2018（15）：4844.

[2]郝之兴.关于电力系统继电保护技术若干问题的探讨[J].百科论坛电子雜志，2018（24）：384.