雷 振

（國網(wǎng)陜西省電力公司延安供電公司，陜西 延安 716000）

1 繼電保護發(fā)展狀況

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，繼電保護的影響因素越來越多，因此對其提出了更高的要求。同時，科學技術的發(fā)展，進一步提高了繼電保護的技術水平，如通信技術、電子技術以及計算機技術等。自我國成立至今，繼電保護主要經(jīng)歷了如下幾個階段。第一，建國初期，我國繼電保護系統(tǒng)的實際功能已經(jīng)較為完善，系統(tǒng)包括很多方面的內(nèi)容，如設計、研究、制造等，進一步促進了我國繼電保護技術的發(fā)展。第二，20世紀80年代，繼電保護迅速在晶體管理方面取得了巨大成就，尤其是由南京自動化設備廠和天津大學共同研發(fā)的500 kV晶體管的方向高頻保護，直接應用在500 kV線路上，進一步促進了繼電保護技術的發(fā)展。第三，20世紀90年代初，我國繼電保護技術的發(fā)展非常迅猛，尤其是在1991年由南京電力自動化研究院開發(fā)研制的微機線路保護裝置，還有1993年由南京電力自動化設備廠和天津大學共同研發(fā)的微機相電壓補償方向高頻繼電保護裝置。上述兩種裝置區(qū)別較大，主要體現(xiàn)在原理、微機線路、機型等方面。雖然優(yōu)勢不同，但是兩者發(fā)揮的作用都是優(yōu)化質量和保護基本性能。

2 智能系統(tǒng)的結構和內(nèi)涵

繼電保護技術不但可以保證電力網(wǎng)絡的質量，還可以保證相關設備的監(jiān)測質量。隨著時代的不斷發(fā)展，各個領域開始高度融合，繼電保護正在快速進軍各個領域，如通信一體化、智能化、控制測量等。電力系統(tǒng)中繼電保護管理系統(tǒng)的主要用途是對繼電保護專業(yè)管理設計的數(shù)據(jù)資料和圖檔文件等進行歸類、查詢、錄入等操作。繼電保護裝置既需要保護對象的實際運行信息，又需要關聯(lián)設備的運行信息，同時為了可以迅速隔離故障，防止發(fā)生大面積停電故障，需要確保能夠準確判斷發(fā)生故障問題的原因，還應該確保在極少數(shù)人工干預下順利進行實施[1]。通過不斷優(yōu)化，電網(wǎng)的結構演變?yōu)橹悄茈娋W(wǎng)。為了達到人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的實際需求，交互式供電和分布式發(fā)電對繼電保護提出了更嚴格要求。為了能夠長期立足于信息技術和通信技術的可持續(xù)發(fā)展，既要不斷探索新的保護原理，又要全面普及數(shù)字化技術。另外，要實時監(jiān)控有關設備運行的實際狀況，比如采用傳感器發(fā)電、配電、供電等關鍵步驟，同時進行全面分析。上述信息有監(jiān)控保護功能且能夠改進保護定值，還可以通過分析得出所有設備的實際運行情況。

3 繼電保護中電氣工程智能系統(tǒng)的應用分析

如今，電子技術和信息技術可以保證繼電器保護裝置的操作性能和安全性能，實現(xiàn)了簡單操控人性化設計。特別是隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，我國電能傳輸規(guī)律發(fā)生了重大改變。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，因為信息化和數(shù)字化本身的實際特點產(chǎn)生了較大差異，但只要不斷加強相關研究，就能順應時代快速發(fā)展的需求。一般而言，繼電保護通過數(shù)字化技術保證保護性能的提高，同時提高安全自動裝置性能。第一，采用數(shù)字化能夠有效提高保護性能，具體體現(xiàn)在不斷提高傳感器輸送系統(tǒng)功能和降低電力系統(tǒng)發(fā)生事故的幾率。第二，加強研究提高安全自動裝置的性能，能夠有效控制和操作對象，然而第二次保護會降低其控制時間，而全自動安全控制設備信息的主要來源可以通過網(wǎng)絡聯(lián)系提高其性能。為了防止發(fā)生大面積停電故障，需要通過先進的相關測量技術，準確做出安全預警。在電力系統(tǒng)中，繼電保護技術得到了廣泛應用，可以有效降低電力事故發(fā)生幾率，保證電力系統(tǒng)運行環(huán)境的安全性和合理性。在電力保護系統(tǒng)發(fā)生比較嚴重的故障前，可以迅速傳遞報警信息。同時，繼電保護裝置可以有效隔離故障區(qū)域，并有效修復受損電力設施。基于這種情況，該系統(tǒng)充分顯示了智能電網(wǎng)的實際發(fā)展情況。實際工作中，為了能夠有效解決輸電線路的超負荷問題，可以采用連接超負荷跳閘系統(tǒng)的方式[2]。

4 提高智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的具體對策

4.1 做好過程層中的繼電保護

盡快實現(xiàn)迅速跳閘功能，可以全面保護電器設備，如變壓器、輸電線路等，同時可以大大降低電力系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時的風險，保護電力調(diào)度系統(tǒng)。一般情況下，如果主保護定值出現(xiàn)較小波動，電力系統(tǒng)正處于運行狀態(tài)時會發(fā)生相應變化，而繼電保護不會發(fā)生任何改變。在智能變電站中依然存在很多一次設備，因此需要明確區(qū)分開關設計上的硬件，并給予獨立保護，使其既可以保護變電站的母線，又可以保護輸電線路。輸電線路應進行獨立采樣并通過不同的開關電流實現(xiàn)，調(diào)整時可以利用主保護的通信口實現(xiàn)，從而全面掌握系統(tǒng)電流。另外，繼電保護過程中，為了能夠準確定義智能變電站中的變壓器和母線保護，可以采用多端線路保護來同步采樣站內(nèi)的保護裝置。采樣過程中，一定要在變電站主站采樣基礎上進行調(diào)整，以保證采樣數(shù)據(jù)的可靠性和適用性。

4.2 做好間隔層中的繼電保護

只有保證繼電保護系統(tǒng)的可靠性，才可以做好間隔層中的繼電保護。同時，應該在變電站繼電保護系統(tǒng)中應用雙重化裝置，以集中配置后備保護。后備保護系統(tǒng)不僅可以保護開關，還可以保護變電站后備設備，同時可以保護對端母線和相鄰范圍內(nèi)的相連線路，在后備電流的基礎上，準確判斷電網(wǎng)在運行過程中的故障，并可以制定出有效解決跳閘問題的措施。另外，后備保護系統(tǒng)不僅可以集中配置全部電壓等級，還可以通過調(diào)整技術適應電網(wǎng)運行的實際情況。此外，可以根據(jù)實際的電網(wǎng)運行情況制定相關的運行方案，同時全面分析站內(nèi)的電網(wǎng)系統(tǒng)，從而選擇最合理的運行方案，以保證智能變電站的繼電保護功能[3]。

4.3 增加系統(tǒng)的冗余性

加強優(yōu)化系統(tǒng)的冗余性需要從以下幾個方面著手。第一，通過借助以太網(wǎng)交換機中的數(shù)據(jù)鏈路層技術實施監(jiān)控變電站自動化，同時可以通過多種模式實現(xiàn)不同的目標。第二，按照網(wǎng)絡構架的實際需求，通常由三個基礎網(wǎng)絡構成，從而可以有效提高變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性?？偩€結構可以采用交換機達到數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)哪康?，從而大大降低接線，但冗余度較差，要想提高敏感度需要延長時間。第三，由于總線結構和環(huán)形結構相似，在其環(huán)路上任何一點都可以提供不同程度的冗余。如果將它和以太網(wǎng)交換機有效結合，可以出現(xiàn)管理交換機。在繼電系統(tǒng)運行中，該結構不但可以提供物理中斷的冗余度，還可以將網(wǎng)絡重構控制在合理范圍。不過，環(huán)形結構也存在一定弊端，如收斂時間等。如果收斂時間較長，將無法迅速完成任務，從而嚴重影響系統(tǒng)重構。第四，星型結構是一種等待時間較短的結構，得到了廣泛應用且沒有冗余度。在運行過程中如果主交換機發(fā)生故障，會嚴重影響信息的傳送，且可靠性較低，不利于推廣。所以，在選擇繼電保護系統(tǒng)網(wǎng)絡構架的過程中，應結合實際情況，衡量各架構的優(yōu)缺點，然后選擇最佳的網(wǎng)絡構架，從而大大提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

5 結 論

我國電力系統(tǒng)中的繼電保護技術經(jīng)歷了不同階段，隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展和通信技術、計算機技術的不斷完善，促進了繼電保護技術的發(fā)展。如今，我國繼電保護技術已經(jīng)實現(xiàn)了人工智能和數(shù)據(jù)通信一體化，擴大了應用范圍。