继电保护在电力调控中的应用

李思朴 谢怡琚 张博文 潘彦峰

（国网宁夏电力有限公司超高压公司，银川 750011）

随着人们对供电质量的要求不断提升，电力系统的智能化建设进程不断加快。在此情况下，为保障智能化系统运行的可靠性，确保供电质量，变电站继电保护装置的重要性不断凸显。然而，实际应用继电保护展开电力调控的过程中，经常存在设备、网络延迟等问题。因此，加强对于继电保护在电力调控中的应用研究和探讨十分必要。

1 电力调控与继电保护

在电力调控中，继电保护装置的主要功能是统计和分析相应系统故障信号，并快速反应，向调控中心反馈相应故障信息，再由调度人员根据反馈信号采取有效的故障处理措施。继电保护装置还能够根据故障问题，及时隔离或者切断故障区域，避免故障进一步扩大，减少故障造成的损失，保障电力调控的合理性。继电保护系统的构成，如图1所示。

图1 继电保护系统的构成

继电保护装置对电力调控而言具有重要意义。为确保有效发挥继电保护装置的功能作用，继电保护装置应满足以下性能要求。第一，可靠性。在当前智能化系统运行的大背景下，电力系统实现了无人值班，不仅能够减少人力需求，而且极大提升了相应的供电服务效率，能够避免以往人工操作可能出现的误差问题，有效保障了供电质量和供电安全。因此，继电保护装置作为电力系统的重要部分，确保其可靠性，对于保障供电稳定性极其重要。第二，灵敏性。继电保护装置要具有极高的灵敏度，以便及时发现系统运行故障，并立即采取隔离、切断等有效处理措施。第三，选择性。在系统发生故障问题时，继电保护装置需要及时进行故障区域的切断和隔离处理，以确保其他非故障区域能够正常运行，缩小故障影响范围。因此，继电保护装置要具备一定非让选择性，而非大范围隔离处理[1]。

2 继电保护在电力调控中应用的常见问题

2.1 设备问题

在实际应用继电保护装置的过程中，电力系统设备是影响继电保护功能的主要因素。常见的影响继电保护功能的设备有电压互感器和电流互感器。电压互感器和电流互感器的主要功能和作用是将高电压和大电流通过互感器将其转变为继电保护装置能够接收的低电压和小电流，以避免继电保护装置由于电压或电流过载而造成损坏对整个电力系统的运行产生不良影响。因此，电流互感器和电压互感器承担着保障继电保护装置运行稳定性的重要作用。电压互感器和电流互感器始终处于长期、高负荷运行状态，对相应设备的损害较为严重，使得电压互感器和电流互感器在运行过程中可能会出现故障问题，导致继电保护装置无法发挥自身的保护作用或者出现误动情况。例如，二次回路短路时会烧坏电压互感器，影响系统继电保护功能。

2.2 灵敏度问题

继电保护装置作为保障电力系统正常运行的重要装置，为确保其功能的有效性，对继电保护装置的灵敏度有着较高要求。在实际运行过程中，若继电保护装置的灵敏度较低，会导致其无法及时识别系统故障而造成故障扩大，影响整个电力系统的正常运行。

2.3 网络延迟问题

对于无人值守的智能变电站而言，在变电站实际运行过程中，为保障供电质量，需要进行电力调度和监测，因此对网络有着极强的依赖性，包括网络信号的实时采集、传输等多方面内容。在信号采集和传输过程中，一旦网络出现延迟问题，不仅会影响相应信息传输的及时性，而且可能会阻碍继电保护的自动化运行，难以确保继电保护装置能够及时有效地排除系统故障，进而导致继电保护失灵。此外，若在进行数据传输时出现信号中断或者延迟，也会影响电力调控以及相关监督人员对变电站运行及供电情况的监控和调度，难以保障供电质量。可见，在实际电力调度过程中，网络信息传输和延迟会对继电保护的实际应用效果产生较大影响[2]。

3 强化继电保护应用效果的有效措施

3.1 装置设备定期维护

继电保护装置、相应设备以及系统内部其他设施都会对系统继电保护功能产生一定影响。为确保继电保护功能的有效发挥，确保无人值班变电站正常、稳定运行，需要加强相应装置、设备的管理和维护。继电保护装置状态检修技术诊断流程，如图2所示[3]。

图2 继电保护装置状态检修技术诊断流程

首先，基于电力调控对继电保护装置性能的要求，在设备装置的维护管理过程中，着重加强对灵敏度较高的装置、设施的维护和管理，明确系统运行过程中相应装置、设备的维护要点。其次，针对继电保护装置以及相应设备做好故障问题的处理和隐患排查工作，避免在电力系统运行过程中出现继电保护失效问题。再次，在设备装置维护管理时，加强对紧急故障处理的重视，并明确相应备品、备件的管理工作，以确保在最短的时间内良好处理相应装置与设备的故障问题，保障整个电力系统运行的稳定性和可靠性。最后，加强对继电保护整定值的定期校核。继电保护整定值是确保电网运行安全的重要保障。在系统运行过程中，若出现运行方式改变的情况，需要立即校核整定值，并检验和调整灵敏度，确保提供有效、准确的数据信息给调控中心，以及时有效处理系统故障问题，充分发挥继电保护功能。

3.2 加强装置智能化建设

对于现代化变电站而言，无人值守要求继电保护装置需要具备更高的智能化水平。一方面，通过对继电保护装置的智能化建设，达到提升继电保护装置功能性和控制能力的目的，减小电力系统故障问题带来的损失。另一方面，通过合理应用自动化技术，有助于提升日常电力系统维护管理的便利性和效率。需要将继电保护装置、相应监测系统以及数据通信系统等进行有机整合，实现智能化升级改造，形成一体化综合系统[4]。相较于传统继电保护装置而言，智能化背景下的继电保护设备不仅要具备故障信号采集功能，还需要能够借助互联网等方式形成实时故障信息，能够与控制中心进行互联。因此，变电站应加强继电保护装置的智能化建设，积极利用先进信息技术实现变电站内部设备、保护装置、测控设备、计量装置以及控制中心之间的信息交流和互换，再根据相应交流互换结果，实现对变电站的智能化维护管理，保障供电系统正常、稳定运行。

3.3 线路接地自动化保护

电力系统在运行阶段存在多条线路，以确保电力系统整体的稳定性。科学采用继电保护自动化装置，能够充分发挥其对线路接地的保护作用。为了避免出现零序电流短时间内迅速增加的现象，相关工作人员可以根据实际情况合理配置自动化装置，以便在出现故障的情况下能够自动切断电源电路。技术人员应当充分考虑电源压力的实际情况，科学判断故障类型和故障位置，通过线路接地保护提升电力系统运行的安全性。此外，应用继电保护自动化装置能够帮助工作人员全方位开展系统运行情况的监控工作，实时动态掌握保护装置的运行状况，从而根据运行参数和信号显示实现对装置的自动化和智能化管控，从根本上减小故障出现的概率。技术人员还应当综合考虑各方面影响因素，合理选择继电保护装置，强化开展智能化、灵敏度以及可靠性检测工作，为各种设备设施功能的充分发挥创造良好的条件。继电保护装置的选择应当具有速动性，一旦出现短路故障，需要在短路的早期切除故障回路。若是继电保护装置无法满足快速动作要求，将会导致短路电流在短时间迅速上升，出现一次回路烧毁、火灾等问题，且会在一定程度上影响下级回路的正常运行。

3.4 积极应用自适应控制技术

合理应用自适应控制技术，促使电力系统能够结合自身实际工作情况和条件需求，通过减轻电力系统的电流负担达到提高输电效率的目的，同时有效减少输电过程中的波动问题，保障输电稳定性。此外，科学应用自适应控制技术能够确保电力系统能够针对系统故障及时进行反应，并为后续故障检查和处理奠定良好的基础，促使相关工作人员有针对性地展开故障以及安全隐患的排查工作，达到简化工作流程和提高系统故障检测效率的目的。当前，电力行业通过不断加强对自适应控制技术的研究和探索，实现了对该技术应用的有效优化和改善，极大地促进了电力系统的运行与发展[5]。

4 结语

继电保护作为电力调控的重要环节，对保障电力系统运行稳定性和可靠性有着积极作用。但是，在系统实际运行过程中，相关设备、装置自身的状态，灵敏度以及信息传输过程中网络延迟方面的问题，都会对继电保护功能产生不同程度的影响。为有效发挥继电保护功能，需要进一步加强相应装置以及系统的优化改进，提升继电保护装置的智能化水平，并通过应用自适应控制技术强化设备维护检修管理，以确保继电保护的稳定性、灵敏性以及可靠性。