電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法分析

黃曉舟 國網(wǎng)孝感供電公司

電力系統(tǒng)是指由發(fā)電廠、輸電線路以及用電客戶端等環(huán)節(jié)構(gòu)成的一種電能循環(huán)系統(tǒng)，它是通過電能生產(chǎn)以及傳輸?shù)刃问?，從而有效的將不同的電力分配給相關(guān)的用戶，這是一個非常復(fù)雜的過程，其中涉及了多個線路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為了提高電力系統(tǒng)在運行中的安全性，有關(guān)部門通過不同的措施和方法，加強對電力系統(tǒng)和信息數(shù)據(jù)的控制值，并且安裝相應(yīng)的電力保護裝置，并且在自動化技術(shù)的應(yīng)用下實現(xiàn)監(jiān)控自動化、調(diào)度自動化的目的，總而言之，電力系統(tǒng)就是在先進的技術(shù)裝備以及高經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)的一種協(xié)調(diào)工作。但是在電力系統(tǒng)的運行過程中，還是會或多或少的出現(xiàn)不同的安全和質(zhì)量隱患，造成對電力結(jié)構(gòu)的影響，諧波就是其中的主要危害因素，需要對它進行全面的分析，找到有效的抑制方法。

一、電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測功能

電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測作用如下：第一是在被保護元件、設(shè)備產(chǎn)生故障問題后，繼電保護裝置便會有選擇、迅速、準(zhǔn)確、自動地朝故障元件接近斷路器發(fā)出相應(yīng)的跳閘切斷命令，促進其快速和電力系統(tǒng)脫離開來，進一步降低對于安全供電和電力系統(tǒng)破壞的影響，同時在無故障支持下，盡快恢復(fù)正常運行。第二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)保護設(shè)備以及錄波設(shè)備等二次裝置進行實時監(jiān)測與有效控制，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。第三是能夠針對電力系統(tǒng)中的異常運行狀態(tài)和故障問題進行有效檢測，準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生區(qū)域和以及故障性質(zhì)。第四是可以結(jié)合電力系統(tǒng)內(nèi)的各種異常現(xiàn)象進行有效提示，電氣設(shè)備產(chǎn)生運行故障條件下，聯(lián)系設(shè)備實際運行維護條件以及相關(guān)異?，F(xiàn)象進行有效的信號提升，從而警示相關(guān)值班人員針對設(shè)備中的缺陷故障問題進行及時有效的檢修處理。確保無人值班條件下，繼電保護裝置能夠進行自動化調(diào)整處理，或選擇性切除某些存在安全隱患的電氣裝置。電力系統(tǒng)相關(guān)繼電保護需要具備良好的可靠性、靈敏性、選擇性、速動性，如此才能促進電力系統(tǒng)實現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護裝置自身的維護功能。

二、電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法分析

（一）提高相關(guān)工作人員的整體素質(zhì)

根據(jù)國家電網(wǎng)提出的總要求，各個電力系統(tǒng)單位都要嚴(yán)格按照上級要求，重視完善自我管理體系的同時規(guī)范員工培訓(xùn)工作。為了保證員工的技術(shù)應(yīng)對繼電保護體系的需求，提高繼電保護的質(zhì)量水平，要重視對員工的培訓(xùn)進修管理，不斷提高工作效率。另外，工作人員的素質(zhì)也包括職業(yè)素養(yǎng)，幫助其更新職業(yè)理念，樹立更高的目標(biāo)，提高員工自我進步意識也是重中之重。雖然在社會用電需求不斷提高的背景下，為電力市場提供了更多的發(fā)展機會，但同時也為其帶來了更新的挑戰(zhàn)，如何順應(yīng)時代的發(fā)展主題，將當(dāng)今最熱門的技術(shù)運用在繼電保護的運行維護工作中，提高相關(guān)工作的質(zhì)量水平，一方面是為用電對象負責(zé)，另一方面也是提高了從屬單位的競爭優(yōu)勢，使其有足夠的話語權(quán)在該行業(yè)處于可持續(xù)發(fā)展地位。

（二）加入濾波器的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，有效抑制諧波產(chǎn)生和蔓延的主要方法就是在其中加入相應(yīng)的濾波器。濾波器是由電容、電感以及電阻組成的濾波電路，它可以對電源線中的特定頻率以及線路進行有效的整合，從而對特殊波頻信號進行消除工作。從現(xiàn)階段來說，數(shù)字濾波器是比較有效的一種濾波裝置，它與模擬濾波器相對應(yīng)，將電力系統(tǒng)中的運行線路當(dāng)成一個變量，并且對外界的輸入信號進行有效的處理，將輸入信號的波形采取有效的倒置工作，從而實現(xiàn)頻譜修改的目的。

（三）故障接地相和故障支路識別方法

在小電流接地系統(tǒng)產(chǎn)生單相接地故障后，便會形成涵蓋多樣故障特征突出暫態(tài)過程。通過針對小電流接地系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，能夠?qū)收闲纬傻那皵?shù)個周波暫態(tài)信號波形進行合理仿真，從而對系統(tǒng)不同支路負荷電流所形成瞬時波形畸變進行準(zhǔn)確檢測，隨后針對接地故障出現(xiàn)時電流暫態(tài)信號實施小波分解，能夠獲得健全支路和故障支路三相電流能量時譜，最終獲得故障出現(xiàn)后，一周之內(nèi)的波內(nèi)能量積分小波能量接地選線判斷依據(jù)。在負荷電流內(nèi)對故障頻帶特征進行直接分析，對瞬時特征進行直接提取，便能夠在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行下，對故障接地相和故障支路進行準(zhǔn)確識別判斷。除此之外，融合專家系統(tǒng)、模糊識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù)，可以有效應(yīng)用到某些工況較為復(fù)雜，存在較大分散性的配電網(wǎng)內(nèi)，實施系統(tǒng)故障檢測，能夠幫助小電流接地優(yōu)化選線水平，準(zhǔn)確進行故障定位。

（四）對繼電保護裝置采取相應(yīng)的保護措施

想要保證繼電保護裝置系統(tǒng)平穩(wěn)運行，就必須對繼電保護裝置采取相應(yīng)的保護措施。首先，對繼電保護裝置運行過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題要不斷地反映和思考，在定時對繼電保護系統(tǒng)做好檢查和管理的基礎(chǔ)上，及時更新繼電保護系統(tǒng)，對系統(tǒng)不斷進行升級和改造。其次，要對繼電保護裝置運行中產(chǎn)生的問題提前做好預(yù)判，并對出現(xiàn)的問題及時地進行分析和記載，方便在下次發(fā)生問題時能夠很快找出原因所在。

三、結(jié)語

繼電保護在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位，其降低了電力系統(tǒng)可能產(chǎn)生的故障問題所帶來的損失。那么，為了提高該行業(yè)的社會地位，保證用電需求得以滿足，就要重視加強有關(guān)的運行管理工作，從提高人員技術(shù)水平、加強對其的能力培養(yǎng)、完善公司的制度體系等方面著手，盡可能實現(xiàn)繼電保護的進步。