继电保护在电力调度中的应用

继电保护在电力调度中的应用

陈振杰

(国网湖北省电力公司荆州市荆州区供电公司湖北荆州434000)

摘要：近年来，我国社会经济快速发展，对电力系统运行的持续性和稳定性提出了更高的要求，继电保护技术和电力调度是电力系统持续稳定运行的关键，也是降低电力运行故障的主要途径。但我国对继电保护技术在电力调度运行中应用的研究还有待进一步深入，本文首先分析了继电保护装置的运行原理和主要保护任务，然后从可靠性、选择性以及速动性这三个方面对其工作原则进行了分析，最后分别介绍了继电保护在各种参与电力调度工作的电气设备中的应用。

关键词：电力调度；继电保护；应用

引言

继电保护装置能够减少设备或线路在故障状态下的不良影响，但是其配置的合理性决定了实际的保护质量，需要保证继电保护装置设计科学性、动作可靠性等。

1、继电保护功能概述

电力系统是实时动态平衡系统，它的组成部分有一次设备和二次设备。一次设备是用于发电、输电、配网、用电的元件，是电力系统的主干，有发电机、线路、变压器和负荷等元件；二次设备主要由继电保护等设备组成。二次设备是电力系统的中枢，保证电网能够正常运行和工作。继电保护装置功能是使断路器跳闸或告警。

2继电保护装置的工作原则

2.1可靠性

当电力系统发生故障时，必须及时准确地保护继电保护。这就要求在配置过程中，应根据不同的原部件的特点选择合适的继电保护装置，以保证设计原则和整定计算无误差，并对运行条件进行测试。对于继电保护装置中的各部件，有必要检查其规格和质量，这是提供稳定和可靠性的基础。就技术条件而言，应简化系统。同时，还需要加强后期的维护和管理，以避免保护行动中的失误。电力调度所涉及的所有电力设备都需要配备线路、母线、变压器等继电保护装置，其中220kV以上的电网需要配置两组独立的交流、直流输入和输出电路来控制，具有不同开关的继电保护装置。

2.2选择性

选择性是指当电力系统发生故障时，继电保护装置可以自动排除故障，并且只能排除带有故障的电气部件，并且不能干扰其他正常部件的工作。为了实现这一原理，需要对两个故障线路或电气部件的继电保护整定的操作时间和灵敏度进行相互配合。

2.3速动性

当被保护线路或电力设备发生故障时，继电保护需要尽快确定故障点并将其排除，从而缩短故障时间，减少冲击范围，从而大大减少对设备的损坏和恢复系统电压。达到正常状态。一般来说，故障排除时间是继电器保护动作时间加断路器跳闸时间。跳闸时间适用于断路器的规格，但当断路器被确定时，跳闸时间也被确定。为了保证继电保护的速度，有必要根据受保护的设备或线路的性能和特点选择合适的保护装置，提前进行速度测试，并进行相应的调试。

3、加强继电保护技术在电力调度运行中的应用

3.1完善电力调度管理制度

“十二五”提出了全面建设智能电网的新规划，并对规划实行滚动调整制度。规划指出，我国2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化电网投资3841亿元。2015年以前是国家智能电网的全面建设时期，2016—2020年是智能化电网的全面提升时期，智能电网的现代化水平将达到国际先进水平。智能化电网调度的大背景下，要想保证电力调度运行的安全性就必须有合理、完善、规范的管理制度。同时电力系统安全、稳定、持续的运行也需要完善的管理制度为依据。因此，继电保护技术在电力调度运行中应用时，必须首先建立完善的电力调度制度和体系。同时要对比较落后的调度管理制度及时更新，确保电力调度工作能顺利开展。在电力调度运行过程中，要根据不同区域对用电量的不同需求，合理调整供电量，以满足具体用电需求。

3.2应用网络化的防控措施

随着互联网技术的发展，信息化已成为未来发展的主要趋势，据不完全统计，时至今日，信息化被应用于各行各业当中，大大提高了工作效率和质量。例如，现在的各种环保节能发电厂就是采用了这种装置，通过总调度室计算机监控，不仅能够知晓现有线路的运行情况，还能对各条线路出现的短路等现象作出判断，以便维护人员及时维修。在电力调度中应用网络化的防控措施，可以有效提高电力调度的可靠性和质量。网络化技术在电力企业中的应用主要体现在信息通讯中，此项技术应用的关键在于，通过互联网计算机技术把整个电力系统中的继电保护装置、设备元件、设施等紧密地联系到一起，就目前信息技术的发展现状而言，基本上可以满足上述需求。

3.3实现保护、控制、数据通讯一体化

继电保护技术在电力系统调度中的应用，需要电子元件技术和互联网技术才能实现。因此，继电保护装置并不只是拥有所有设备控制权的计算机，应当是一个具有智能化和网络化的终端系统，也是整个电力系统的核心部分。当电力系统发生故障和异常以后，其相关数据既可以通过相关的设备和装置进行收集，也可以通过互联网和信息终端把相关的信息和数据在各个部门科室进行传递，在保护电力系统的基础上，实现信息、测量、控制的一体化管理。

3.4应用自适应控制技术

继电保护技术在电力调度中应用的主要目的是当调度体系中发生故障或者异常以后，及时对整个设备进行科学合理的调整，从而对整个电力系统的运行进行实时保护。而继电保护自适应的关键在于，完善相应的保护功能。研究表明，在电力系统运行中应用自适应控制技术，可以为电力部门带来更多的经济利润，提高相关设备运行的稳定性和质量，当发生故障或者异常时，第一时间作出反应，避免造成更大的经济损失。

4、继电保护的发展

继电保护从传统的电磁式保护，到现在的微机保护，继电保护经历了不断地发展，功能越来越强大，尤其是微机保护，由于其具有强大的功能，能够准确识别故障而被大力推崇。我国于1984年研制出了第一套微机保护装置。目前，在变压器保护、输电线路保护等领域应用微机保护装置的研究已得到不断发展。，在水利领域方面，微机保护也受到了广泛的关注。基于单片机、DSP等处理芯片的微机保护得到了广泛应用，嵌入式技术也逐渐被用于微机保护。随着单片机、DSP的发展，微机保护的功能也将更加强大。微机保护抗干扰问题、老化问题等方面也得到了关注。基于FPGA、RTDS、LabVIEW软件对微机保护功能的仿真为微机保护接入实际电网中可靠准确运行提供了保障。微机保护功能设计中也使用傅氏算法、小波理论等新算法。输电线路电压等级越来越高，给继电保护带来了挑战。高温超导限流器、并联电抗器、正序故障分量元件、串补电容等元件的接入，对保护将带来影响。小波算法、Prony算法、Agent技术也被用于高压线路保护。随着直流输电技术的发展，应用于直流性系统的继电保护也在不断发展，交流与直流相互作用，使故障更为复杂。级差配合、过流保护、分区协调等方面得到广泛关注。在柔性装置接入直流电网背景下，直流保护研究将更加复杂。

结束语

继电保护对提高电力系统运行的安全稳定，保证电力调度的顺利运行具有不可替代的作用。不仅大大减少了故障的影响范围和可能造成的严重后果，而且避免了对电气设备的破坏或严重损坏，从而为电力企业减少了大量的经济损失。目前，继电保护呈现出网络化、智能化、微机化的发展趋势。随着计算机硬件和软件技术的不断进步，继电保护装置的可靠性不断提高，使中国的电力行业的稳定发展作出更大的贡献。

参考文献:

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