电力系统安全自动控制与继电保护研究.pdf

智能制造技术电力系统安全自动控制与继电保护研究钱学鹏，董迎朝（国网新疆电力有限公司奎屯供电公司，新疆奎屯833200)【摘要】我们都知道，电力的重要性越来越显著，对社会经济发展贡献了举足轻重的力量。作为电力系统的重要组成部分，继电保护及其研究也越来越被电力行业重视。基于此，本文对其重要性及应用展开了相关研究、分析。关键词：研究；经济发展；继电保护中图分类号：TM771DOl:10.12147/ki.1671-3508.2023.10.065Research on Automatic Control and Relay Protection(State Grid Xinjiang Electric Power Co.,Ltd.,Kuitun Power Supply Company,Abstract We all know that the importance of electricity is becoming increasingly importantand has contributed a significant force to social and economic development.As an importantcomponent of the power system,relay protection and its research are increasingly being valuedby the power industry.Based on this,this article conducts relevant research and analysis on itsimportance and application.Key words:research;economic development;relay protection1继电保护的故障类型继电保护的故障的类型分类如下表1 所示。表1继电保护故障分类序号故障类型1相间短路2接地故障3匝间短路4断线、失步等定值现象故障1.1定值现象出现之后，很多人会以为定值现象故障是人为因素造成的，其实导致定值故障的原因，不仅是认为造成,还有其他因素。一般情况下，企业单位生产运行的过程中，会人工对继电保护进行整定，若采用的技术方法存在一定程度问题，那么一些错误判定则会导致用电设备出现错误运行动向，促使后期整个继电保护系统的指令以及动作，都会出现此类问模具制造2 0 2 3 年第1 0 期文献标识码：Bfor Power System SecurityQian Xuepeng,Dong YingchaoKuitun,Xinjiang 833200,CHN)备注两相、三相短路故障接地题，直接造成继电保护失效情况 2。1.2隐性故障的特点由于继电保护装置几乎都是在高负荷的状态下工作，如果对其不能进行及时有效的维修就会出现一系列故障。隐性故障拓扑图如下图1 所示。?30239159L148-37L30252618154Ls14-713612111231832图1电网隐性故障拓扑图28-27L2617L21-16LL24L2224LI8L29191120-161029383623L2822-343335205智能制造技术当继电保护装置如果处于待机时，并且电力系统自身存在故障的状况下，不能够第一时间发现存在的故障 3 。另外，当电力系统出现故障时，会导致继电保护装置出现异常，进而出现大面积停电现象。继电保护装置具有极强的隐蔽性，一般情况下使用比较常规的方式并不能够及时地发现故障，如果出现故障，就会出现非常严重的后果，当电力系统出现故障时，如果继电保护装置失效，就会出现较为严重的事故，所以将继电保护装置的隐性排查工作做好是非常必要的。为此，在常规电网检修工作中，工作人员要多积累经验，和同事、同行多交流，总结相关规律，找出最佳解决措施。1.3运行干扰故障造成继电保护系统运行不稳定、运行干扰的原因，主要是微机自身的保护水平相对较弱，在继电保护系统运行的过程中，很难实现完善性的保障指导若通信设备放置在保护屏的位置当中，那么很容易对继电器保护形成严重干扰，尤其是在用电器运行阶段，若出现了运行干扰情况，非常容易造成用电器运行逻辑出现问题，造成通电器元件出现错误运动情况，直接对继电保护工作带来严重影响。2继电保护系统的组成继电保护系统大体能够分为三个分支体系，具体如下表2 所示。表2 继电保护分支框架序号框架1保护系统2继电器3断路器综上可知,继电保护系统的各个环节都是相辅相成的，缺一不可，共同保证系统的可靠、安全运行。3电力系统中常出现的问题电力系统运行中较常见的问题有很多，本文整理了一下，具体如下表3 所示。表3 常见问题序号类型1接线异常2窃电现象3工作人员管理水平4用户用电异常4电力系统安全控制中继电保护应用研究4.1运用替换法继电保护故障出现之后，可以引人替换法方式进206:行故障处理。替换法是用正常的原件来替换原本有问题的原件，此种方式可以最快解决问题，还可以最快、最高效确保继电保护系统高质量运行。若在继电保护系统当中，因为元件故障造成继电保护系统故障，那么便可以引人替换法。当将原本的故障元件替换之后，则会确保继电保护系统马上恢复，并且快速应用到生产当中，只有少数情况之下，替换原件后仍旧无效，针对这种情况，检修维护人员应该进一步对继电保护系统故障进行分析，深入检测问题所在,并且解决问题。4.2连锁故障风险评估根据评估过程的特点，电力系统隐性故障风险可分为两种：一种是集中型连锁故障,即在某一条线路上发生了一次或几组不同类型电气元件；而另一种为分布式局部放电故障。具体评估过程包括以下几个方面：第一，基于负荷功率曲线来预测电网系统可能出现多个状态下、且不考虑电压波动等因素影响，从而对电力系统隐性故障做出评估。第二,对电网系统中的各种故障进行分析，找出引起电力网络发生隐性故障可能原因，然后根据不同类型事故造成的后果程度确定其等级。第三，针对潜在风险因素和不正常运行情况建立数学模型。在实际工程中，有很多因素会影响继电保护装置的正常运用，为此，工作人员要对电流环、电压外环及负荷开关状态等方面进行综合分备注析评价，通过对故障可能导致电网系统连锁跳闸风险实时监测的判断，适当对装置进行调整。控制、调节参数4.3系统安全配备跳闸等由于信息技术的融合，电力继电保护技术逐渐产生了一些改变，主要作用就是对元件实施保护，并且针对电力系统分为控制区和非控制区,以此实现智能化的保护模式。同时，电力系统在运行期间,存在大量的数据，为了保证这些数据的安全，可以在控制区和非控制区设置硬件防火墙以及隔离装置，并且如果情况需要的话，可以对网络数据进行加密处理，促使说明各个系统之间的数据仅能通过防火进行隔离。针对会导致电能损耗时动态信息，可以通过调度数据网交换机与路由器进不利于线损管理行接入，并且根据情况，配置特殊的算法进行加密认证。针对电量计量信息方面，调度数据网交换机与路由器连接的时候，也是需要进行数据加密认证的，这样可以最大程度保证数据安全可靠。4.4运行管理模块该模块的主要功能是管理系统在管理和运行过模具制造2 0 2 3 年第1 0 期智能制造技术程中产生的数据，这些数据具有一定的借鉴作用且存在很大的潜在价值,通常长期存储在历史库中，当需要时通过检索来查找和调出。这些数据主要是：二次设备的处理过程、使用和退出原因等；二次设备的安全处理或操作步骤等；设备发生故障的记录及相应的分析报告等。4.5瓦斯保护瓦斯保护是电力继电保护技术中常见的一种技术形式，主要是根据成分、浓度等方面分辩电气故障，根据故障情况进行动作保护，以此保证电力系统运行的稳定性和安全性。瓦斯保护在应用的时候，主要是利用油浸式变压器实时保护，这是因为变压器的油具有特殊时的物理化学性质，在受热以后就会分解出气体并上升，以此触动瓦斯保护动作。4.6加强继电保护资源的利用继电保护装置覆盖了1 0 kV及以上电压等级的所有设备和线路，运行不间断，可靠性要求高，掌握短路前、中、后的所有故障信息。继电保护与其他控制系统（设备）的信息联系，如果仅仅停留在“继电保护跳闸”开关量信息层面，则信息资源存在极大浪费。以系统暂态稳定性评估方法为例，传统暂态稳定评估方法仅按照母线节点发生三相短路，故障切除时间100ms进行计算和判断,其评估结果必然趋于保守。4.7扶提高维护和检修的质量在电力系统中，为了不断提高继电保护隐性故障的处理力度，在实际工作进行开展的过程中，企业要加强对自身维修工作质量进行提高，在实际工作中，通过选择一些专业技术水平较高的检修人员，积极主动地参与到设备检修中，这样做能够降低事故出现的概率，并且促进其更加安全稳定地运行。总之，继电保护隐性故障是电力系统中的一种常见的故障，会对电力网络造成严重损害。继电保护隐形故障在某些特定时间段内可能引起一系列连锁事故，即电力系统的连锁故障。虽然继电保护技术发展越来越成熟，其可靠性也得到了不断提高，但危险情况却仍偶有发生。随着我国经济水平稳步上升、人民生活质量逐步改善、电网容量日益扩大及分布式供电系统应用范围不断扩展，电力系统安全问题更加突出。因此，如何降低电力系统连锁故障风险，成了呕待解决的问题。参考文献1 吴吴琪.电力系统安全自动控制与继电保护研究 J.电子元器件与信息技术,2 0 2 1,5(0 9):5 3 5 4,6 5.2 张海建.电气工程中电力拖动系统自动控制与安全保护研究 J.新型工业化,2 0 2 1,1 1(0 2):2 1 3 1 4,2 1 8.3 范斗,张玉珠，陈建国,王安军,章梦哲.电力系统远方安全控制装置研究 J.河南科技,2 0 2 1,40(0 4):3 2 3 4.作者简介：钱学鹏，男，1 9 9 3 年1 月生，汉族，新疆石河子人，本科，工程师，毕业于新疆农业大学电气工程及其自动化专业，研究方向：继电保护。(收稿日期:2 0 2 3-0 6-2 6)OMM（上接第2 0 1 页）1 2 王海平.汽车喷涂机器人工艺规划及作业分区研究 J.电镀与涂饰,2 0 2 2,41(1 6):1 1 7 0 1 1 7 5.3 王洋,陈少波,李敏.基于PLC控制的工业机器人喷涂技术的集成与应用 J.机器人技术与应用,2 0 2 2(0 3):2 6 2 8.4 黄磊.工业机器人喷涂路径规划及优化策略探究 J.今日胡松，刘建雨，柯美元.5 G智能机器人喷涂生产线关键技术的探讨及应用 J.机电工程技术,2 0 2 2,5 1(1 2):1 6 9 1 7 4.制造与升级,2 0 2 2(0 2):3 5 3 7,3 1.5 李辉,刘岩,李洋.视觉测量技术在机器人喷涂汽车密封胶系统中的应用 J.现代涂料与涂装,2 0 2 1,2 4(0 4):2 7 3 0.作者简介：宁显章，男，1 9 8 6 年4月生，汉族，贵州六盘水人，本科，主要从事自动化设备设计开发。（收稿日期：2 0 2 3-0 6-1 8)OMM(上接第2 0 4页）参考文献1 王开元.电力系统及其自动化在电网调度中的实践 J.电气技术与经济,2 0 2 2(0 5):49 5 1.2 张应海.电气自动化在电力系统运行中的运用分析 J.电子技术与软件工程,2 0 2 0(2 3):1 0 1 1 0 2.3任翔.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 J.湖北模具制造2 0 2 3 年第1 0 期农机化,2 0 2 0(1 6):1 44 1 45.4】刘梅.电力系统及其自动化在电网调度中的实践探讨 中国新通信,2 0 1 9,2 1(2 4)2 3 1.第一作者简介：周豪，男，1 9 9 6 年1 1 月生，汉族，江苏丹阳人，本科，助理工程师，电力调度员，研究方向：电力系统及其自动化。（收稿日期：2 0 2 3-0 6-1 5）DMM:207