繼電保護面臨的挑戰(zhàn)與展望

發(fā)布時間：2020-05-14所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1297次

摘 要： 摘要：探討了電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因及對策。分析了繼電保護對電力系統(tǒng)的影響，就繼電保護不穩(wěn)定的原因進行研究，制定了繼電保護運行穩(wěn)定的優(yōu)化策略。通過分析繼電保護對電力系統(tǒng)的影響，能夠促使供電公司更好地了解繼電保護的重要性，并針對其中的問

　　摘要：探討了電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因及對策。分析了繼電保護對電力系統(tǒng)的影響，就繼電保護不穩(wěn)定的原因進行研究，制定了繼電保護運行穩(wěn)定的優(yōu)化策略。通過分析繼電保護對電力系統(tǒng)的影響，能夠促使供電公司更好地了解繼電保護的重要性，并針對其中的問題制定對策，促進繼電保護的穩(wěn)定運行。繼電保護的存在對于電力系統(tǒng)來將具有至關重要的作用，能夠切除故障，避免故障范圍的進一步擴大，保證繼電保護功能可以完全發(fā)揮出來，并促進電力系統(tǒng)運行效益的不斷提升，確保系統(tǒng)其他部位依然可以正常運行，以免造成更大損失。

　　關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;挑戰(zhàn);展望

　　引言

　　繼電保護裝置是現(xiàn)代化電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運轉的重要設備，同時擔負著整個電力系統(tǒng)的運行，倘若繼電保護裝置出現(xiàn)事故，就會為電力系統(tǒng)的運轉產(chǎn)生較大的不良影響，因此，為了確保電力系統(tǒng)的安全運轉，需要專業(yè)人員對繼電保護裝置設備問題以及運行過程中存在的事故問題進行分析，對造成繼電保護事故的原因進行分析，繼而制定相應的解決措施。

　　1繼電保護面臨的問題

　　1.1定值問題

　　電力系統(tǒng)中繼電保護裝置運轉過程中最常見的問題就是設定值問題，由于繼電保護裝置的使用有一定的要求，因此該裝置在投入使用及運轉的過程中非常受到各種因素的影響，因此增強系統(tǒng)的、全面的指導，盡可能的規(guī)避繼電保護裝置出現(xiàn)設定值問題。造成設定值問題主要受到兩個方面的影響，分別是人為因素以及裝置因素。人為因素：由于繼電保護裝置在使用過程中對工作人員的業(yè)務能力以及操作過程有著較高的要求，所以，繼電保護裝置在操作過程中嚴格按照處理規(guī)范的相關規(guī)定進行操作，在定值計算管理過程中，根據(jù)相關計算標準以及數(shù)據(jù)，確保計算管理水平，保障繼電保護裝置定值的準確性。但是有些操作人員的技術水平不高，進而在計算設定值的時候產(chǎn)生偏差，引發(fā)定值問題。裝置因素：繼電保護裝置在應用過程中出現(xiàn)定值自動漂移的現(xiàn)象，造成定值自動漂移的主要原因就是系統(tǒng)或元器件老化或者損壞，同時外部環(huán)境的溫度及濕度以及電源都會對定值漂移造成影響，繼而發(fā)生定值問題。

　　1.2現(xiàn)有交流保護難以完全滿足當前電網(wǎng)新需求

　　對于傳統(tǒng)交流電網(wǎng)，目前的繼電保護技術已日臻成熟，但隨著交直流混聯(lián)電網(wǎng)的形成，交流保護對電網(wǎng)特性變化的適應性亟待提升，主要包括兩方面。1)在傳統(tǒng)交流電網(wǎng)中，開關故障拒動和電流互感器(TA)死區(qū)故障等故障由安全穩(wěn)定第三道防線處理，導致故障切除延時過長。若在直流近區(qū)發(fā)生上述故障，將引發(fā)多回直流連續(xù)兩次以上換相失敗，巨大功率沖擊導致送端電網(wǎng)存在崩潰風險。2)后備保護性能亟待提升。在當前交直流混聯(lián)電網(wǎng)中，一旦出現(xiàn)全站直流電源消失等極端情況，故障只能依靠遠后備保護清除，動作時間長，如果故障發(fā)生在直流近區(qū)，將引發(fā)多回特高壓直流同時換相失敗，導致系統(tǒng)發(fā)生災難性后果。

　　1.3接地故障影響

　　接地故障在電力系統(tǒng)運行過程中比較常見，一旦出現(xiàn)必定會造成工頻干擾，如果變壓器中性點直接接地的變電站出現(xiàn)接地故障，則產(chǎn)生的故障電流會通過變壓器的中性點流入到地網(wǎng)內(nèi)。但是因為地網(wǎng)具有阻抗作用，流入的障礙電流就會經(jīng)過架空地線以及大地再次回流到故障點，然后就會造成地網(wǎng)點位明顯增大，超出大地電位。同時，電纜屏蔽層感應會產(chǎn)生工頻電流，以及不同位置的地網(wǎng)相互之間也會產(chǎn)生電位差，進而會對屏蔽回路造成干擾。如果地網(wǎng)地電位和大地電位之間差異足夠大時，就會影響到被高頻保護的通信系統(tǒng)，而導致高頻電纜屏蔽層被燒毀。

　　2繼電保護展望

　　2.1計算機化

　　在電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展過程中，繼電保護技術計算機化逐漸成為未來發(fā)展的重要趨勢，電力系統(tǒng)的發(fā)展對繼電保護技術計算機化提出了更加嚴格的要求。繼電保護技術需要融合計算機的基礎性能，如信息儲存量、存儲時間最長化等，提高信息處理能力和通信功能的快速化。繼電保護技術還需要和保護控制系統(tǒng)、調度聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結合，實現(xiàn)全系統(tǒng)共享。微機保護技術利用兩個計算機技術優(yōu)勢，運用運算能力和存儲記憶能力，為繼電保護系統(tǒng)提供硬件支持。

　　2.2加大事故診斷的檢查力度

　　規(guī)避繼電保護事故的前提條件就是對該裝置進行精準的檢測和判斷，針對繼電保護可能出現(xiàn)的事故選擇針對性的檢查方式，并且根據(jù)事故現(xiàn)場的實際情況靈活的運用檢查方法尋找事故發(fā)生的源頭。通常情況下對繼電保護常見事故的診斷檢查主要有三種方式：①逆序檢查法，所謂逆序檢查法就是利用逆向思維對事故進行檢查，這種檢查方法的優(yōu)勢就是可以快速精準的找到發(fā)生事故的部位。由于僅僅憑借微機所反饋的信息不能快速的甄別造成事故的因素，因此就需要逆序檢查方法中逆向思維對事故的原因進行思考，依托事故發(fā)生的狀況一點點向上尋找，最后追查到事故發(fā)生的源頭。逆序檢查法在很大程度上縮短了解決事故的時間，并且具有較高的可靠性;②順序檢查法：順序檢查法是一種最為常規(guī)的診斷和檢查事故的方法，所謂順序檢查法就是根據(jù)實驗調試的結果，一步一步的向下尋找事故的源頭。順序檢查法通常情況下在微機保護過程中出現(xiàn)誤動或者拒動的情況下使用;③整組實驗法，整組實驗法在一定程度上也可以縮短事故處理的時間，并且這種檢測方法通常對繼電保護裝置的動作進行檢查，檢測該裝置的動作是否和正常狀態(tài)相吻合，倘若裝置出現(xiàn)動作異常可以在短時間內(nèi)檢查出事故的源頭。

　　2.3即插即用的就地化保護

　　智能變電站由于合并單元以及智能終端的處理延時，使得保護的整組動作時間接近系統(tǒng)穩(wěn)定計算邊界。二次系統(tǒng)接線復雜、配置多變，缺乏統(tǒng)一的接口標準，安裝調試及運維檢修工作量大、技術難度高。特別是隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴張，二次系統(tǒng)運維的人員承載問題日益突顯。電網(wǎng)亟須快速可靠、便于運維的繼電保護新技術。開展以就地化為特征的繼電保護新技術研究，構建適應電子式互感器接入、滿足繼電保護“四性”要求、不依賴變電站配置描述(SCD)文件配置的繼電保護體系，研制高可靠性、高防護的就地化保護系列裝置，提升繼電保護的可靠性和速動性，適應電網(wǎng)新特性對繼電保護提出的要求，推動智能變電站技術進步。

　　2.4深化站域控制保護技術的研究與應用

　　結合大電網(wǎng)運行的特點和需求，統(tǒng)籌考慮變電站二次系統(tǒng)整體方案，科學、合理地制定變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化與重構方案。基于站域信息共享實現(xiàn)變電站內(nèi)控制保護功能的全局優(yōu)化。研究自適應站域備自投技術，縮短主備電源切換時間、提高備自投成功率，提高系統(tǒng)的供電可靠性。結合局部電網(wǎng)負荷和電源容量，同時根據(jù)站內(nèi)進出線負荷和拓撲結構，實現(xiàn)備自投、低頻低壓減載等功能的智能協(xié)同控制，提升電網(wǎng)的自愈能力。基于站域信息共享，集成多間隔保護功能，實現(xiàn)中低壓系統(tǒng)保護的雙重化配置，在提高可靠性的同時節(jié)約整體設備成本。

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　　結語

　　在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)運行過程中，繼電保護技術發(fā)揮著重要作用。在被保護電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)故障的情況下，繼電保護裝置能夠準確地向距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，這樣故障原件能夠從電力系統(tǒng)中斷開，避免損壞電力元件自身，減少對電力系統(tǒng)供電安全性帶來的影響，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，有效改善繼電保護裝置的整體性能，提高電力系統(tǒng)運行的整體水平，為電力系統(tǒng)的運行安全提供支持。

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