智能变电站继电保护及自动化系统的研究

智能变电站继电保护及自动化系统的研究
发布时间：2021-09-27T03:17:02.492Z 来源：《科学与技术》2021年15期作者：陈进军[导读] 目前来看，变电站自动化系统的应用逐渐推广和普及，逐渐形成了电力系统调度自动化系统的一个主体，对变电站安稳运行起到较好的保护作用，而继电器作为变电站中不可分割的组成部分，陈进军
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摘要：目前来看，变电站自动化系统的应用逐渐推广和普及，逐渐形成了电力系统调度自动化系统的一个主体，对变电站安稳运行起到较好的保护作用，而继电器作为变电站中不可分割的组成部分，在实际运用过程中仍然存在很多不足，这些也是制约电力系统发展的重要因素，需要相关人员高度重视问题并且采取有效措施予以解决，更要注重问题的预防，前提要求相关人员明确继电保护在变电站自动化系统中的工作范畴及重要作用，掌握其具体应用概况及发展前景，以达到事半功倍的问题解决效果，保障电力系统处于最佳的运行状态。

关键词：智能变电站；继电保护；自动化 1 继电保护装置的概述
电力运行过程中如果出现故障，或者出现危及安全运行的状况时，需要及时向工作人员发出信号或者采取自动跳闸的操作，从而终止问题的进一步延伸，对电力系统的元件进行有效保护，可以这样实施保护的电力元件就是继电保护装置，对降低系统运行效益很有帮助，能更好地满足电力系统在特定要求下的运行需求。

继电保护作为保护整个电力系统运行稳定性的核心部分，必须要具备快速性、灵敏性、可靠性的特征，对于系统故障给予及时有效地处理。

2 继电保护在变电站自动化系统中的任务及作用 2.1 基本任务分析
从变电站自动化系统运行现状来看，继电保护有着自己的基本任务，总结如下：(1)变电站实际运行过程中，问题的出现是难以避免的，要结合实际情况及时切断电闸，对线路涉及的其他元件起到保护作用，避免对其他元件产生破坏行为，通过继电保护装置可以实现对特定的断路器跳闸问题进行快速、自动控制；(2)如果变电站的运行和维护条件发生改变，系统就会自动报警，给相关工作人员给予正确的警示，即刻进行维修，避免电力系统负荷的增加，为了从根本上规避维修不及时的问题，继电保护可以实现自动跳闸操作，对电力系统的所有装置设备起到保护作用，根据元器件的危害程度确定延时时间，将整个系统的损失值最小化，换句话说，继电保护能够及时反映电气设备的异常情况，加快维修效率，为社会稳定发展提供充足稳定的电能。

2.2 主要作用分析
继电保护在变电站自动系统出现故障问题时，其作用更加显著，一旦出现系统故障，会出现以下危害：首先使电力系统的内部压力降低，影响给人们的正常供电；其次，发生系统故障时，会出现短路电流等，直接给电气设备造成损害；最后，破坏发电机的运行状态，如果对发电机问题不够重视或者没有及时解决，严重的甚至会造成整个电力系统瘫痪。

在面对这些问题时，继电保护的作用极其重要，能够根据实际情况对故障进行止损，降低对变电站自动化系统故障的破坏程度，从而提升变电站整个系统的安全性、稳定性。

3 变电站继电保护自动化技术的应用概况 3.1 相关技术
(1)继电保护技术。

伴随着我国电力系统建设步伐不断加快，很多相关的技术处于更新发展中，在此基础上，继电保护技术得到了快速发展，相应的继电保护装置也在更新换代，已经从初期单一元器件的继电保护装置发展成为综合性强、复杂性高的现代化专业电气设备，进行变电站自动化系统故障处理时，处理效果更加显著，完全改善了以往故障处理中存在弊端。

运用现代化的继电保护装置对电力系统的运行情况进行检测时，可凭借其自身特性快速发展自动化系统的运行故障，并且根据相关数据完成故障处理，大大降低了系统故障所带来的损失。

如今继电保护技术作用范围不断拓展，实现监测、通信、保护等技术的一体化是重要发展方向，其发展前景也是非常乐观的。

(2)自动化技术。

自动化是科技时代发展的重要产物，已经广泛应用在社会各个领域，同时自动化也是各行各业发展的新方向，涵盖的内容非常广泛，其中自动化监控系统、继电保护装置等都具有一定的代表性。

自动化技术的发展主要借助数字化技术发展而来的，在提高电力系统检测精准性方面表现出很大的优势，并且取代了人工操作，可以将工作人员安排在必要的岗位，进而提升人力资源的利用效率。

从变电站自动化系统的发展现状来看，以往所使用的机器设备等已经被取缔，同时对电缆的投入和使用也进行了一定的控制，促使电力维护人员要不断提升自身综合能力，以满足变电站自动化系统的运维需求，将自动化技术的优势展现出来，打造现代化的电力系统运行模式。

3.2 系统功能
继电保护自动化系统会根据电力调度中心发出的指令操作，而调度中心作为整个电力系统的核心部分，能够提供电力系统运行的全部信息，为自动化系统的稳定运行提供充足、真实的数据保障。

4 变电站继电保护自动化技术发展前景 4.1 发展问题分析
随着科技不断发展和进步，变电站继电保护自动化技术是电力行业发展的必然趋势，同时在发展过程中也会遇到一些问题，比如，继电保护范围可能会逐渐缩小，发生故障时自动保护动作的延时会更长，需要耗费更多的时间；电力系统无法得到合理的保护，影响系统内部的配合程度，对相关损失的控制不及时等，这些问题势必会影响继电保护装置的运行效果，只有将这些问题都解决才能推进技术的发展，迈向更高领域。

因此，针对系统中出现的问题，应借助当前先进的技术力量及相关设备，不断完善和优化继电保护自动化系统，对发生故障的信息进行全面、精准的收集，然后结合线路短故障后的电流和电压值，对线路进行改进和优化，实现对整个线路的自动化监测，但是实现快速、精准的断定继电保护装置整定值还需要进一步研究，这也是为了技术发展中应亟需解决的问题，对实现继电保护自动系统起到促进作用。

4.2 发展蓝图分析
我国科学技术不断发展和进步，推动越来越多的新技术产生，数字化、高集成化的方向将是变电站继电保护自动化系统的重要目标，随着计算机技术的发展，会有更多新的集成电路应用在继电保护装置中，以测控装置为载体对故障进行自动化监测，同时降低资金成本，与其相应的故障概率也会随之降低。

目前来看，变电站保护自动化系统的应用前景非常广阔，衍生的一系列产品也会更加标准化，推动变电站自动化良好发展。

这样一来，才能与现代化的变电站发展需求相吻合，充分突显智能化技术、自动化技术的优势，实时监控变电站的运行状态，有效避免人为因素的影响，使变电站的运行稳定性显著提升。

5 结束语
综上所述，社会发展进程中电力系统的作用是不可忽视的，变电站作为整个电力系统的核心部分，其运行质量和效率对供电可靠性的影响非常大。

为了将变电站的能效发挥到最大，将其作用完全体现，需要采取科学手段保证内部构造的合理性，其中继电保护装置作为重要的组成部分，对变电站的运行起到良好的保护作用，传统的继电保护装置已经不再适用于现代化的电力系统中，对此，应加强对继电保护装置自动化系统的研究，将自动化技术与继电保护装置融合在一起，借助自动化技术的优势，提升继电保护装置的整体性能和运行品质，提升对故障的灵敏性，针对不同的故障类别，做出不同的保护作用，使系统故障问题得到有效控制，通过迅速、准确的保护动作对整个系统线路实施保护措施，大大降低了故障延展问题的产生，对提升电力系统的运行效益起到重要作用。

另外，随着科技的不断发展和进步，对继电保护装置的自动化要求也在不断增加，这也意味着继电保护自动化系统具有广阔的发展前景，带领电力系统朝向科技化、现代化的方向转型，从而提升电力系统的供电质量和效率，为社会稳定发展提供源源不断的电能，使人们的生产生活品质进一步提升，某种意义上，推动我国国民经济的可持续发展。

参考文献
[1]房瑞阁.浅谈电气工程中电力综合自动化系统与变电站继电保护[J].科技创新导报，2019,16(35):45,48.
[2]彭凯.智能变电站继电保护及自动化系统[J].时代农机，2019,46(11):50,57.
[3]闫喜鹏，管雪源，姚金刚.智能变电站继电保护及自动化系统分析[J].科技风，2019(26):190.。