继电保护面临的挑战与展望

继电保护面临的挑战与展望

余海 姚可飞 侯海林

河北省任丘市华北石油管理局有限公司电力分公司 任丘工区 062552

摘要：探讨了电力系统继电保护不稳定的原因及对策。分析了继电保护对电力系统的影响，就继电保护不稳定的原因进行研究，制定了继电保护运行稳定的优化策略。通过分析继电保护对电力系统的影响，能够促使供电公司更好地了解继电保护的重要性，并针对其中的问题制定对策，促进继电保护的稳定运行。继电保护的存在对于电力系统来将具有至关重要的作用，能够切除故障，避免故障范围的进一步扩大，保证继电保护功能可以完全发挥出来，并促进电力系统运行效益的不断提升，确保系统其他部位依然可以正常运行，以免造成更大损失。

关键词：电力系统；继电保护；挑战；展望

引言

继电保护装置是现代化电力系统安全稳定运转的重要设备，同时担负着整个电力系统的运行，倘若继电保护装置出现事故，就会为电力系统的运转产生较大的不良影响，因此，为了确保电力系统的安全运转，需要专业人员对继电保护装置设备问题以及运行过程中存在的事故问题进行分析，对造成继电保护事故的原因进行分析，继而制定相应的解决措施。

1继电保护面临的问题

1.1定值问题

电力系统中继电保护装置运转过程中最常见的问题就是设定值问题，由于继电保护装置的使用有一定的要求，因此该装置在投入使用及运转的过程中非常受到各种因素的影响，因此增强系统的、全面的指导，尽可能的规避继电保护装置出现设定值问题。造成设定值问题主要受到两个方面的影响，分别是人为因素以及装置因素。人为因素：由于继电保护装置在使用过程中对工作人员的业务能力以及操作过程有着较高的要求，所以，继电保护装置在操作过程中严格按照处理规范的相关规定进行操作，在定值计算管理过程中，根据相关计算标准以及数据，确保计算管理水平，保障继电保护装置定值的准确性。但是有些操作人员的技术水平不高，进而在计算设定值的时候产生偏差，引发定值问题。装置因素：继电保护装置在应用过程中出现定值自动漂移的现象，造成定值自动漂移的主要原因就是系统或元器件老化或者损坏，同时外部环境的温度及湿度以及电源都会对定值漂移造成影响，继而发生定值问题。

1.2现有交流保护难以完全满足当前电网新需求

对于传统交流电网，目前的继电保护技术已日臻成熟，但随着交直流混联电网的形成，交流保护对电网特性变化的适应性亟待提升，主要包括两方面。1)在传统交流电网中，开关故障拒动和电流互感器(TA)死区故障等故障由安全稳定第三道防线处理，导致故障切除延时过长。若在直流近区发生上述故障，将引发多回直流连续两次以上换相失败，巨大功率冲击导致送端电网存在崩溃风险。2)后备保护性能亟待提升。在当前交直流混联电网中，一旦出现全站直流电源消失等极端情况，故障只能依靠远后备保护清除，动作时间长，如果故障发生在直流近区，将引发多回特高压直流同时换相失败，导致系统发生灾难性后果。

1.3接地故障影响

接地故障在电力系统运行过程中比较常见，一旦出现必定会造成工频干扰，如果变压器中性点直接接地的变电站出现接地故障，则产生的故障电流会通过变压器的中性点流入到地网内。但是因为地网具有阻抗作用，流入的障碍电流就会经过架空地线以及大地再次回流到故障点，然后就会造成地网点位明显增大，超出大地电位。同时，电缆屏蔽层感应会产生工频电流，以及不同位置的地网相互之间也会产生电位差，进而会对屏蔽回路造成干扰。如果地网地电位和大地电位之间差异足够大时，就会影响到被高频保护的通信系统，而导致高频电缆屏蔽层被烧毁。

2继电保护展望

2.1计算机化

在电力系统继电保护技术的发展过程中，继电保护技术计算机化逐渐成为未来发展的重要趋势，电力系统的发展对继电保护技术计算机化提出了更加严格的要求。继电保护技术需要融合计算机的基础性能，如信息储存量、存储时间最长化等，提高信息处理能力和通信功能的快速化。继电保护技术还需要和保护控制系统、调度联网系统结合，实现全系统共享。微机保护技术利用两个计算机技术优势，运用运算能力和存储记忆能力，为继电保护系统提供硬件支持。

2.2加大事故诊断的检查力度

规避继电保护事故的前提条件就是对该装置进行精准的检测和判断，针对继电保护可能出现的事故选择针对性的检查方式，并且根据事故现场的实际情况灵活的运用检查方法寻找事故发生的源头。通常情况下对继电保护常见事故的诊断检查主要有三种方式：①逆序检查法，所谓逆序检查法就是利用逆向思维对事故进行检查，这种检查方法的优势就是可以快速精准的找到发生事故的部位。由于仅仅凭借微机所反馈的信息不能快速的甄别造成事故的因素，因此就需要逆序检查方法中逆向思维对事故的原因进行思考，依托事故发生的状况一点点向上寻找，最后追查到事故发生的源头。逆序检查法在很大程度上缩短了解决事故的时间，并且具有较高的可靠性；②顺序检查法：顺序检查法是一种最为常规的诊断和检查事故的方法，所谓顺序检查法就是根据实验调试的结果，一步一步的向下寻找事故的源头。顺序检查法通常情况下在微机保护过程中出现误动或者拒动的情况下使用；③整组实验法，整组实验法在一定程度上也可以缩短事故处理的时间，并且这种检测方法通常对继电保护装置的动作进行检查，检测该装置的动作是否和正常状态相吻合，倘若装置出现动作异常可以在短时间内检查出事故的源头。

2.3即插即用的就地化保护

智能变电站由于合并单元以及智能终端的处理延时，使得保护的整组动作时间接近系统稳定计算边界。二次系统接线复杂、配置多变，缺乏统一的接口标准，安装调试及运维检修工作量大、技术难度高。特别是随着电网规模的迅速扩张，二次系统运维的人员承载问题日益突显。电网亟须快速可靠、便于运维的继电保护新技术。开展以就地化为特征的继电保护新技术研究，构建适应电子式互感器接入、满足继电保护“四性”要求、不依赖变电站配置描述(SCD)文件配置的继电保护体系，研制高可靠性、高防护的就地化保护系列装置，提升继电保护的可靠性和速动性，适应电网新特性对继电保护提出的要求，推动智能变电站技术进步。

2.4深化站域控制保护技术的研究与应用

结合大电网运行的特点和需求，统筹考虑变电站二次系统整体方案，科学、合理地制定变电站二次系统的优化与重构方案。基于站域信息共享实现变电站内控制保护功能的全局优化。研究自适应站域备自投技术，缩短主备电源切换时间、提高备自投成功率，提高系统的供电可靠性。结合局部电网负荷和电源容量，同时根据站内进出线负荷和拓扑结构，实现备自投、低频低压减载等功能的智能协同控制，提升电网的自愈能力。基于站域信息共享，集成多间隔保护功能，实现中低压系统保护的双重化配置，在提高可靠性的同时节约整体设备成本。

结语

在现代化电力系统运行过程中，继电保护技术发挥着重要作用。在被保护电力系统元件出现故障的情况下，继电保护装置能够准确地向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，这样故障原件能够从电力系统中断开，避免损坏电力元件自身，减少对电力系统供电安全性带来的影响，以满足电力系统稳定运行的要求，有效改善继电保护装置的整体性能，提高电力系统运行的整体水平，为电力系统的运行安全提供支持。

参考文献

[1]高瑞.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势分析[J].科技创新导报，2018，15（28）：46，48.

[2]刘连蕊，张泽，高建华.六足机器人横向行走步态研究［J］.浙江理工大学学报，2011，28（2）：225-229.

作者简介：余海，1963－7－13，男，电话13931784156，湖北，技校，中级，河北省任丘市华北石油管理局有限公司电力分公司，任丘工区，062552