繼電保護的定義范文

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篇1

目前，我國很多地區的220 kV電網線路已超過1 000條。電網結構主要由在同一電源或不同電源同桿并架的各條單線、雙線、短線和長線組成。電網線路的復雜性導致繼電保護的零序網絡難以準確建立計算模型和合理設置系統繼電保護的整定解環點，這些都將直接導致220 kV系統繼電保護整定計算中的配合工作難以進行。

但是，在電網的實際運行中，一般的220 kV系統繼電保護整定解環點和上、下級保護延時段的配合關系都是根據“n-1”方式運算的。在具體的整定計算中，主要通過縮短上、下級保護配合的時間差和延長時段消除故障;通過簡化零序電流的計算過程和零序助增系數，預估解環點和延長時段中可能出現的故障。220 kV電網主要憑借自身的可靠性和速動性實現繼電保護。

2 整定計算線路主保護

在各個分相電流差動保護中，差動電流最高值和最低值的取值是按照一次相電流小于600 A和小于400 A，并將其折算成二次值進行的。這種取值方式充分考慮了過度電阻的影響，并能滿足差動保護應具備的靈敏性和選擇性要求。

縱聯零序停信元件主要用來保證線路末端具備1.5～2的靈敏度。在具體的操作中，為了方便管理，在滿足靈敏性要求的前提下，一般取480 A折成的二次值，除此之外，均按照靈敏度計算標準取值。對于縱聯負序停信元件，通常取720 A折成的二次值，且線路末端發生金屬性短路時的靈敏度應>2. 如果將縱聯零序啟信元件取值為240 A，并通過比較零序四段的兩個數值后，就應選擇兩個數值中較小的那個。換句話說，如果滿足取值為240 A時的條件，就選取240 A折成的二次值;反之，則根據整定值取值。

在縱聯保護中，主要通過定值的靈敏度進行整定計算——線路越短，則要求取值的靈敏度就越大。如果線路長度≥0.1 m，則選取線路感受電抗2.5倍的停信值;如果線路長度<0.1 m，則選取線路感受電抗3倍的停信值，并保障停信范圍不會過大。

通常情況下，在電阻的分量計算中，應使保護動作區的最大阻抗值小于最小負荷阻抗值。如圖1所示，將電阻定值和電抗定值代入四邊形后，應對比四邊形各角的參數與保護裝置說明書中給定的典型參數值。

3 整定計算線路后備保護

接地距離一段保護的保護范圍具有一定的穩定性，在運行中，不會因為改變運行方式而導致設備運行不穩定;接地距離的二段保護具有較高的靈敏性，且保護時間相對較短，零序過流保護的主要優點是它受過渡電阻的影響較小;在三段保護中可躲避非全相的最大電流，但靈敏度較低、動作時間較長。有些地區在對220 kV電網進行保護時，雖然同時使用了這兩種設備，但是，通常情況下，這兩種設備只在各自的領域完成自身的任務，技術人員并沒有將這兩種保護設備完美地結合在一起。

在進行線路后備保護整定計算時，應加強主保護，在合理保護的基礎上簡化后備保護，以確保線路系統的穩定運行。由于零序保護容易受到線路運行方式的影響，所以，在220 kV電網的運行中，使用零序過流保護的線路較少。

4 整定計算元件保護

線路和主變支路斷路器失靈的保護計算通常是在電網小方式運行的狀態下實現的。如果220 kV母線余出n-1段線，在整定計算時，就要依據被保護線路末端或主變低壓側的最小值取值。在最小單相接地電流出現故障時，經靈敏度檢驗出的靈敏度應≥1.3，且在運行中盡可能地避開正常運行狀態下的負荷電流。但是，由于母聯短路電流的計算比較復雜，所以，母聯斷路器失靈保護統一選取400 A折成的二次值，除此之外，均不考慮靈敏度檢驗。

5 整定地區電網中的小電源

通常情況下，在一些地區的220 kV電線終端會存在很多小電源。一般依據小電源的裝機容量和開機方式對這些饋電線路進行繼電保護整定。如果這些饋電線路采用的是單相重合閘的方式，且對重合閘開啟了快速同步保護，小電源的開機方式難以滿足該繼電保護裝置的精工電流和啟動電流，則應在實際運行中，根據該地區220 kV饋電線路的相關解決辦法整定，同時，將重合閘改為三相一次重合閘。

6 結束語

綜上所述，在電網的實際運行中，可根據具體的使用需求整改供電網絡，減少線路中的多級數串供線路，并在相應的整定基礎上配合各種線路保護，對220 kV以下的電網實施有效的繼電保護。

篇2

電線電纜絕緣及護套是為保護人員在使用過程中免受意外的發生。

本報告電線電纜絕緣及護套厚度進行測量，用線纜專用投影檢測儀檢測電線電纜絕緣及護套厚度的不確定度。

2、方法簡述

測定方法：依據GB/T2951.11-2008《電纜和光纜絕緣和護套材料通用試驗方法 第11部分：通用試驗方法 厚度和外形尺寸測量 機械性能試驗 》

2.1 切片的制取

將抽去導線的電線電纜的絕緣及護套在23±2℃的環境中放置 24h，然后用小刀沿絕緣及護套的中心線垂直切取表面光滑的切片，以備試驗用。

2.2 操作方法

2.2.1 將載物臺取下，將被測試樣放在載物太玻璃工作臺上，試樣盡可能放在中心位置，有利于下面的測量。

2.2.2 移開遮塵擋板，打開開關亮度旋鈕，將投影亮工調整合適。

2.2.3 調節調焦環，使投影屏投成象最清晰。用目視判斷最薄點，只旋轉載物臺并依靠縱橫身的調節，將最薄點方向調至與十字線水平線重合。并記下載物臺上面對對測試者的標志線（1號―6號的任何一個）所對應的下方刻度位置。標志線共有6根，為60度均分線。

2.2.4 用縱向測微鼓輪移動被測試樣，依投影屏上十字線進行測量，首尾二次對線在縱向測微鼓輪上的讀數差為測量值。

2.2.5 旋轉載物臺，將相鄰的下一個標志線對準（2.2.3）條所述的位置，繼續測出第二個點的厚度。依次測出全部六個均勻分點的厚度值。

2.2.6 測量外徑方法同上，所不同的是用相隔90度的短標志線來完成。最后要關閉開關，將擋塵板移回。

3、不確定度的評定與計算

3.1不確定度來源

3.1.1樣品重復檢測過程中測量數據的離散性而引入的不確定度，既A類測量不確定度。

3.1.2檢驗方法依據國家標準其方法引入測量不確定度可忽略不計。

3.1.3線纜專用投影檢測儀分度值量化誤差所引入的不確定度

3.1.4 線纜專用投影檢測本身不確定度所引入的不確定度

3.1.5由環境條件而引入的不確定度可以忽略不計。

3.2以A類評定的方法評估不確定度：

樣品重復測定11次，數據列于表1，單次測量的標準偏差依據貝賽爾公式計算：

=0.17 （單位mm ）

以獨立觀測列的算術平均值作為測量結果，測量結果的標準不確定度為：

=0.0513

3.3以B類評定的方法計算不確定度

3.3.1線纜專用投影檢測儀度值量化誤差所引入的不確定度u（1）：

線纜專用投影檢測儀分度值為0.01，人員估讀誤差為，估計其為均勻分布，包含因子為，故不確定度為

u（1）==0.003 mm

3.3.2線纜專用投影檢測儀本身不確定度所引入的不確定度u（2）：

根據校準證書知置信概率p=95%，查t分布表得到t值為

則 u（2）= = 0.003 mm

依據標準說明溫度效應的影響帶來的不確定度可以不予考慮。

4、合成不確定度的計算

電線電纜絕緣及護套厚度的不確定度由上述的分量組成，包括：

A類相對標準不確定度：

B類相對標準不確定度：u（1），u（2），

各分量互不相關，靈敏度系數為1或-1

4.1電線電纜絕緣及護套厚度的不確定度為：

==0.051

則電線電纜絕緣及護套厚度的不確定度為：

U=K=0.051X2=0.102 擴展因子K=2

本次測量報出電線電纜絕緣及護套厚度的不確定度為：

u=（0.01±0.102）mm k=2

參考文獻：

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關鍵詞：微機繼電保護技術；概念；構成；趨勢

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

前言：微機繼電保護的智能化方便了繼電保護的調試工作，極大的減少了對硬件維護量。尤其是，其憑借數字化、智能化、網絡化及較強的數字通訊能力，極大的提高了微機繼電保護的快速性、選擇性、靈敏性、可靠性等性能，在促進電力系統管理、維護的信息化、遠程化的同時，提高了電力系統的安全經濟運行的水平。因此，我們可以清楚的認識到微機繼電保護的重要性。以下筆者根據多年從事微機繼電保護的實際工程經驗，對電力系統微機繼電保護系統的構成特點及發展趨勢進行粗淺的探究，以供參考。

1．微機繼電保護概述

1.1 基本概念

微機繼電保護是以數字式計算機為基礎來構成的繼電保護，其硬件以微處理器為核心，配以合適的輸入輸出通道、人機接口、通訊接口等；隨著計算機技術及網絡技術的持續快速的發展，加之微機保護相比于傳統繼電保護裝置有著更加顯著的優勢，日益在電力系統中得到廣泛應用。

1.2 微機繼電保護系統的構成

（1）管理與保護故障錄波器的接口，實現對不同廠家的保護及故障錄波器的數據采集及轉換功能。通常情況下，對保護的運行狀態進行巡檢，接收保護的異常報告。當電網出現故障后，接收、保護故障錄波器的事故報告。

（2）管理與遠動主站的接口，把裝置異常、保護投退，以及其它關鍵的信息通過遠動主站進行實時上送到調度端。

（3）管理、修改保護定值。

（4）主動或者按照服務器的要求傳送事故報告，執行服務器發出的對指定保護與故障錄波器進程查詢的命令。服務器設置在調度端，可由一臺或者多臺高性能計算機構成。

通過以上的功能劃分可看出，客戶機與服務器間的數據交換量并不是太大，僅在電網出現故障后，因為與故障設備有關聯的廠站的客戶機需向服務器傳送詳細的故障報告，此時才會有較大的信息量。所以客戶機與服務器間的聯絡，在目前的使用情況下，完全可采用調制解調器來進行異步通信，若有更好的條件，建議盡量采用廣域網來實現數據的交換。

2．微機繼電保護技術發展的趨勢

2.1 自動化、智能化

隨著我國智能電網概念的提出及相關技術標準的制定，必須加快智能電網相應配套的關鍵技術與系統的研發速度。對于微機繼電保護技術，可深入挖掘神經網絡、遺傳算法、進化規劃模糊邏輯等智能技術微機繼電保護方面的應用前景，充分發揮技術生產力的作用，從而使常規技術難以解決的實際問題得到解決[4]。

2.2 自適應控制技術

于20世紀80年代，自適應繼電保護的概念開始興起，其可定義為能根據電力系統的運行方式與故障狀態的變化而能夠對保護性能、特性或定值進行實時改變的新型繼電保護。其基本思想就是盡最大可能使保護適應電力系統的各種變化，從而保護的性能得到進一步的改善。其憑借能改善系統響應、增強可靠性、提高經濟效益等方面的優勢，在輸電線路對距離、變壓器、發電機的保護及自動重合閘等領域得到了廣泛的應用。

2.3 人工神經網絡的應用

20世紀90年代以來，神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等人工智能技術在電力系統的多個領域都得到了應用，保護領域內的一些研究工作也開始轉向人工智能領域的研究。專家系統、人工神經網絡、模糊控制理論在電力系統繼電保護中的應用，為其持續發展注入了新的活力。

基于生物神經系統的人工神經網絡具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等特點，其應用研究得到較迅速發展，目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優化等方面。近年，在電力系統微機繼電保護領域內出現了用人工神經網絡來實現故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等技術。我國相關部門也都對神經網絡在電力系統微機繼電保護中的應用進行了相關的研究。

2.4 可編程控制器在繼電保護中的應用

可編程控制器可簡單的視為具有特殊體系結構的工業計算機，相比于一般計算機具有更強的與工業過程相連的接口，以及更適應于控制要求的編程語言；用PLC通過軟件編程的方式來代替實際的各個分立元件之間的接線，來解決在由繼電器組成的控制系統里，為了完成一項操作任務，要把各個分立元件如繼電器、接觸器、電子元件等用導線連接起來的問題是非常容易的；此外，為了減少占地面積，還可以用PLC內部已定義的各種輔助繼電器來取代傳統的機械觸點繼電器。

2.5 變電所綜合自動化技術

現代計算機、通信、網絡等技術為改變變電站目前監視、控制、保護、故障錄波、緊急控制裝置、計量裝置，以及系統分割的狀態，提供了優化組合與系統集成的技術基礎。繼電保護和綜合自動化的緊密結合己成為可能，主要體現在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。以遠方終端單元、微機保護裝置做為核心，把變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入到計算機系統中，從而將傳統的控制保護屏進行取代，大大降低變電所的占地面積及對設備的投資，使二次系統的可靠性得到提高。伴隨著微機性價比的不斷提高，現代通信技術的快速發展，以及標準化規定制度的陸續推出，變電站綜合自動化已經成為了熱門話題。根據變電站自動化集成的程度，可將未來的自動化系統劃分為協調型自動化與集成型自動化兩類。

結束語：

總之，隨著電力系統的高速發展及計算機、通信技術的不斷進步，繼電保護技術將會向自動化，智能化，自適應控制技術，變電站綜合自動化技術，人工神經網絡、PLC技術的應用等趨勢發展，在確保我國電力系統的安全穩定運行，以及國民經濟的快速持續增長中發揮越來越大的作用。

參考文獻

[1]文玉玲，孫博，陳軍.淺談微機繼電保[J].新疆電力技術，2009，（4）：26-28.

[2]楊志越，李鳳婷.微機繼電保護技術及發展[J].電機技術，2011，（3）：46-47.

[3]王彬.淺論電力系統微機繼電保護的技術應用[J].中華民居，2011，11：162，163.

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關鍵詞：智能電網；繼電保護技術；發展趨勢

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

隨著我國社會經濟的不斷發展，社會生產、人類生活的用電需求急劇增大，在這樣的環境下加強國家電網的改革，是時展的要求，同時也是電力企業發展的要求。積極構建智能化的電網體系如今已經成為我國電力企業發展的新方向，強調以風能、太陽能等清潔能源為主，并充分結合發達國家電力建設事業的發展路子，結合自身實際，從而構建高壓電網來作為網絡骨干的新方向。而繼電保護裝置作為電網中的"衛士"，能夠有效地將電網故障與系統隔離，從而防止大面積停電現象的發生。因此，我們在國家智能化電網大力發展的同時，需要積極關注繼電保護技術的研究，保證電網的安全、可靠運行。

一、智能電網的定義和特點

目前，智能電網的構建尚還處在初級階段，如何定義，仍是各國學者討論的焦點問題，由于各國電力發展的規模、環境以及出發點都存在不同，所以對智能電網的理解也都是站在國家的角度。我國對于智能電網的定義是：以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展的堅強電網為基礎，利用先進的信息、通信和控制技術，逐漸構建以自動化、計算機化、互動化為主要特征的統一的堅強的智能化電網。它要求系統在出現故障時，能夠有效地把故障的影響范圍降到最低，并在最短的時間內實現恢復供電。

智能電網具有清潔環保、經濟高效、友好互動、堅強可靠等特點，具有強大的電力輸送能力和安全可靠的供電能力，能夠在保護環境的基礎上，有效地降低污染排放和能源的消耗，實現電網的經濟高效。此外，智能電網還可以在靈活調整用戶接入與退出、兼容各類電源、靈活調整電網運作方式的同時，實現用戶、電源、電網三者信息的公開透明與共享，從而做到透明公開和友好互助。如今智能電網的建設雖然處在起步階段，但是各級電力公司都加快了智能電網的建設步伐，從而使智能電網從一個"概念股"開始向"熱點股"轉變。我們還需要注意的是，智能電網中的數字化變電站技術、電子式互感器、交直流靈活輸電、廣域測量技術等都會給電力系統的繼電保護技術帶來影響，必須加強繼電保護技術的研究。

二、智能電網繼電保護原理

應用傳感器在智能電網中對發電、輸電、配電、供電等關鍵的電氣設備的運行狀況進行實時監控，然后經過網絡系統將采集到的數據進行整合，最后對獲取的數據進行分析，以此來實現對電網運行狀況的實時監控，從而實現對保護定值和保護功能的動態監控和及時修正。

對于繼電保護裝置來講，保護功能除了需要保護對象的運行信息，還需要相關聯的其他設備的運行信息。這就需要做好信息的共享工作，保證故障的準確性時，在沒有或少量人工敢于的情況下，迅速隔離故障并自行自我恢復，從而避免大面積停電事故的發生，提高電網供電的可靠性和穩定性。因此，智能電網中的繼電保護裝置在保護動作時不僅僅要跳本保護對象，有時在跳本保護對象的同時，還得發出連跳指令，跳開其他關聯點。

三、智能電網中繼電保護技術的發展趨勢

未來我國繼電保護技術的發展，勢必朝著網絡化，智能化，計算機化，保護、控制、測量和數據通信一體化的方向發展。

（一）繼電保護綜合自動化的應用

在現代化的網絡環境下，繼電保護裝置可以看作是一個多功能的計算機裝置，而在整個網絡系統可以說是一個智能終端。繼電保護裝置在網絡環境下，先通過互聯網獲得電力系統運行以及故障的數據和信息，或者是先接到被保護原件的數據或者信息然后傳送給網絡控制中心。據此，我們可以看出，網絡條件下的繼電保護裝置能夠在電力系統設備無故障運行的情況下，自動地獲取測量、控制通信數據，從而實現測量、控制、保護的一體化功能。而目前，實現智能電網繼電保護的綜合性的自動化系統條件已經齊備，變電站客戶機會對保護信息進行搜集以及信息的網絡傳輸，還有調度終端服務器對EMS共享數據的讀取、故障分析以及穩定分析的計算等難題，現在通過繼電保護綜合自動化的應用都已經得到了妥善解決。如今，我們面臨的技術問題就是應該如何解決綜合繼電的調度、運動、保護、通信以及自動化綜合變電站的建設等問題，也涉及到如何更好地控制運行的設備，如何做好設備的維護和管理工作。因此，在接下來的工作中，我們只要能妥善解決好管理問題，就能夠保證繼電保護的自動化技術得到順利實施。

（二）繼電保護技術的智能化應用

繼電保護技術的智能化應用目前已經在電力領域的應用研究工作中拉開了序幕。例如遺傳算法、神經網絡、模糊邏輯等都已在電力系統的各個領域得到應用。神經網絡可以有效地解決很難用方程式來表示或者極難求解的非線性問題，可以通過神經網絡的非線性映射方式來解決。而以生物神經系統為基礎的人工神經網絡的進展最為迅速，具有分布式儲存信息、自組織等優點。

目前，在電力系統的繼電保護中，人工神經網絡已經能夠實現其方向保護、故障距離判定、故障類型的判斷以及主設備保護的功能，例如在輸電線的兩端系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路，就是一個典型的非線性問題，而通過距離保護的方法很難準確判斷出設備故障的原因，給故障的排查帶來一定難度，也會造成拒動或者誤動現象的發生。但是，假如我們使用了神經網絡的方法，通過大量的故障樣本的訓練，只要樣本充分考慮各種情況出現的可能性，就能夠準確判別故障發生的地點。同時像進化規劃、遺傳算法等都具有獨特的魅力，能夠有效地幫助我們解決復雜的電力系統問題。因此，在電力系統運行中，我們只要能夠充分地運用這些人工智能的方法，就可以極大地提高問題的解決速度。

（三）繼電保護技術的數字化應用

互感器故障的減少以及互感器傳輸性能的大幅提高，使繼電保護不再需要考慮二次回路斷線、電流互感器飽和、二次回路接地等常見的互感器故障問題。同時，電氣量氣息傳輸的真實性強化了繼電保護裝置的性能，為工作效率的提高提供了有力保證。目前如何簡化幾點保護裝置的輔助功能，使用數字傳感器來提高繼電保護裝置的整體性能，是我們未來加強繼電保護裝置利用效率需要研究的核心問題。

（四）繼電保護技術廣域化的應用

隨著互聯電網區域的不斷擴大，電網的電壓等級也大幅提高，使得供電的不穩定性和出現故障的可能性大大增加。對此，在電網信息化的進程中，我們可以通過廣域測量技術WAMS網絡提供的廣域信息為后被保護服務，以此來提高自動化裝置的性能，保證大型電力系統的穩定性和安全性，防治大面積停電事故的發生。

四、不斷提高繼電保護工作人員的技術和素質

智能電網的繼電保護是保證電網運行穩定的首道防線，安全責任重大，因此對工作人員的業務水平要求較高。近幾年，我國電力行業普遍開展繼電保護專業知識和技能的競賽活動，以此來促使工作人員迅速適應國家電網快速發展的要求，加快"兩個轉變"的推進力度，強化人才強企的戰略，這對于進一步提高繼電保護工作人員的崗位技能和技術水平都具有重要意義。

隨著各級電力公司繼電保護崗位人員隊伍的不斷壯大，加強對新進員工的崗前培訓工作顯得愈發重要。供電企業的在初進人員上崗之前，一定要對其進行崗前培訓與考核，考核合格后持上崗證上崗。此外，還應積極開展技術培訓和技術競賽，通過培訓和競賽，使繼電保護工作人員能夠較為全面地掌握繼電保護工作的專業知識，增強其實踐技能，為今后的工作順利開展打下堅實的基礎。同時，各級供電企業還應始終加快推進"兩個轉變"，積極實施人才強企戰略，以人才發展來實現企業發展，以人才進步來推動繼電保護技術的進步。

結語

近年來，我國在不斷加快智能化電網的建設步伐，對其保護裝置的可靠性和動作反應速度也提出了更高的標準，對保護裝置的配合、裝置也提出了更高的要求，對保護裝置的功能的發展提出了更遠大的目標。相信隨著智能化電網的快速發展以及繼電保護技術的不斷進步，勢必會對保護定值的自適應和保護功能做出更合理的調整?？傊?，我國的繼電保護技術會繼續朝著網絡化、計算機化、保護、測量、控制、數據通信一體化、智能化的方向發展。廣大電力系統的工作者也將不斷總結經驗，加強專業建設工作，繼續努力提升繼電保護工作的高度，從而確保電力系統運行的安全性、穩定性和可靠性。

參考文獻

[1]王向東，吳立志.淺析智能電網框架下的繼電保護技術[J].機電信息，2011（18）.

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【關鍵詞】智能電網；電力系統；繼電保護；

中圖分類號：F407文獻標識碼： A 文章編號：

1 概述

智能電網是當今世界電力系統發展變革的最新動向，被認為是2l世紀電力系統重大科技創新和發展趨勢。智能電網將極大地改變傳統電力系統的形態，電子式互感器、數字化變電站技術、廣域測量技術、交直流靈活輸電及控制技術的大量應用，必然對電力系統繼電保護帶來影響。

2 智能電網的定義和特點

盡管各國專家針對提高電網智能化水平及等級已經達成共識，但是，智能電網仍處于起步研究階段，尚無明確的定義。由于發展環境和驅動因素不同，各國的電網企業和組織均以自己的方式理解智能電網。對智能電網進行研究和實踐，各國智能電網發展的思路和重點也各不相同。因此，智能電網的概念處于不斷豐富、發展階段。

2.1 歐美

歐美的專家委員會將智能電網的特性概括為：一是靈活性，滿足用戶對電力的多樣化需求；二是易接人性，保證所有用戶都可接人電網，尤其是高效清潔的太陽能、生物能等可再生能源發電能夠就地入網；三是可靠性，提高電力供應的可靠性與安全性；四是經濟性，通過改革及競爭調節實現最有效的能源管理，提高電網的經濟效益。

2.2 我國國家電網公司

國家電網公司對堅強智能電網的基本特征的定義為技術上體現信息化、數字化、自動化、互動化；管理上體現集團化、集約化、精益化、標準化。信息化是堅強智能電網的實施基礎，實現實時及非實時信息的高度集成、共享與利用；數字化是堅強智能電網的主要實現形式，定量描述電網對象、結構、特性及狀態，實現各類信息的精確高效采集與傳輸；自動化是堅強智能電網的重要實現手段，依靠先進的自動控制策略，實現電網運行控制自動化水平的全面提高與管理水平的全面提升；互動化是堅強智能電網的內在要求，實現電源、電網和用戶的友好互動和相互協調。堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動是堅強智能電網的基本內涵。堅強可靠是具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應能力；經濟高效是提高電網運行和輸送效率，降低運營成本，促進能源資源和電力資產的高效利用；清潔環保，促進可再生能源開發和利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費中的比重；透明開放是電網、電源和用戶的信息透明共享，電網無歧視開放；友好互動是實現電網運行方式的靈活調整，友好兼容各類電源和用戶接人與退出，促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。

3 智能電網對繼電保護的影響

智能電網是以物理電網為基礎，充分利用先進的傳感測量技術、通信技術、信息技術、計算機技術、控制技術、新能源技術，把發、輸、配、用各環節互聯成一個高度智能化的新型網絡。作為電力系統安全穩定第一道防線的繼電保護，按傳統電網進行設計和配置不能適應于智能電網。智能電網的技術特點將影響現有繼電保護的應用。

（1）數字化

智能電網的一個重要特征是數字化，對繼電保護而言：一是測量手段的數字化，廣泛采用電子式互感器和數字接口；二是信息傳輸方式的數字化，傳統變電站采用的模擬量電纜傳輸和狀態量電纜傳輸方式將被以光纖為媒介的網絡數字傳輸所代替。電子式互感器的優越性在于其采用光電轉換原理進行測量，體積小、絕緣性能好。對繼電保護其最大的優勢是傳輸頻帶寬、暫態性能好，不存在電磁式互感器和電容式電壓互感器等傳統互感器的測量誤差和暫態特性，能很好地將電力系統運行狀態信號傳N-次側。隨著智能電網的建設及智能化儀器、設備的推廣，傳統的互感器將逐步退出運行。電子式互感器采用網絡接口，通過網絡保護裝置和智能斷路器連接，大大簡化了二次回路接線，易于維護。

（2）網絡化

近年來基于IEC61850標準的數字化變電站建設逐步鋪開，已出現500kV全數字化示范變電站，各網、省公司都在大力推廣數字化變電站建設。對繼電保護來說，數字化變電站的網絡化帶來了兩方面的變革：一是信息獲取，雖然繼電保護主保護的功能仍然是“自掃門前雪”，但由于網絡數據傳輸的共享性，可以獲取全站相關設備元件的信息(電氣量信息)；二是信息發送，由于采用帶數字接口的智能斷路器，跳合閘等控制信號的傳輸方式也由二次電纜改為數字信號的網絡傳輸。

（3）廣域化

近年來，隨著我國電網信息化進程不斷推進，大多數網、省公司都在大力推進基于PMU的WAMS網絡建設，繼電保護信息專用網絡也已初步建成，將成為智能電網控制的重要環節。雖然WAMS網絡和繼電保護信息系統建設的初衷不是為繼電保護服務，但利用其提供的廣域信息來提高后備保護的性能、提高安全自動裝置的性能卻值得思考。

（4）輸電靈活化

智能電網的一個最大特點就是輸電效率的提高，控制手段的靈活。智能電網中必然大量采用諸如可控串聯補償裝置、靜止無功補償裝置、電能質量控制裝置、統一潮流控制器及STATCOM等交流靈活輸電技術。另外，我國電網的交直流混合輸電的特征也使電網中非線性可控電力元件數量大大增加。以電力電子器件的廣泛應用為特征的智能電網的故障暫態過程與僅有同步發電機等旋轉元件的傳統電力系統將有顯著的不同。電網暫態過程的復雜性及電網運行方式靈活控制造成的多變性，使現有繼電保護裝置面臨較大考驗。

4智能電網影響下的繼電保護相關問題

近年來，由于信息技術和電子技術的發展，繼電保護專業得到了較大的發展，繼電保護裝置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本滿足。我國繼電保護在原理上能夠滿足我國電網運行的要求。智能電網的規劃和發展改變了電能傳輸的某些特點，信息化和數字化的特征使智能電網與傳統電力系統產生了本質的差別，作為繼電保護專業，也需要適應其發展，進行相關的研究工作。

（1）利用數字化提高保護性能

互感器傳輸性能的提高和互感器故障的減少使繼電保護不需要再考慮電流互感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等互感器故障問題。電氣量信息傳輸的真實性也為繼電保護裝置性能的提高帶來了便利條件。如何簡化繼電保護的輔助功能，利用數字化傳感器提高繼電保護的整體性能，是未來繼電保護發展需要研究的核心問題。

（2）網絡化將改變繼電保護的配置形態

基于IEC61850網絡的數字化變電站改變了傳統繼電保護信息獲取和信號發送的媒介，利用網絡上共享的站內其它相關電氣元件的信息提高主保護的性能，利用共享的控制信號網絡簡化繼電保護配置，是智能電網中繼電保護研究的前沿性問題。網絡化帶來共享信息的同時，也帶來基于網絡信息傳輸的可靠性和安全性問題。與傳統二次電纜的傳輸方式不同，控制信號傳輸網絡的可靠性必須得到保證。數字化變電站條件下繼電保護的可靠性問題及如何進行保護配置保證可靠性是網絡化二次回路的關鍵問題。

（3）提高安全自動裝置性能

PMU和WAMS網絡為電力系統防御和緊急控制提供廣域信息，能夠利用其已建成的網絡，提高對時間敏感性不強的后備保護和安全自動裝置的性能，改變現有保護和安全自動裝置的延時整定原則，使其能夠在某些情況下及時判斷系統故障，采取措施避免大停電等惡性事故的發生。

（4）繼電保護新原理與新技術

風能、太陽能、生物能等新能源接人的隨機性，使電網接人安全問題日益受到重視，相應的調度方式在智能電網背景下將更快、更靈活地調整傳輸方式和潮流方向。以電力電子控制為依托的電網靈活控制方式將改變傳統電網的故障暫態特征，研究適應智能電網靈活控制的繼電保護新原理與新技術是智能電網中繼電保護相關研究的一個關鍵問題。

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【關鍵詞】電力系統；繼電保護；應用；可靠性

繼電保護作為一種自動裝置，繼電保護能反映電力系統中各個元件的運行狀態，并發出相關指令信息，如減負荷，跳閘，斷路等。其邏輯組成：保護對象、給定值測量部分邏輯部分執行部分跳閘，斷電。測量部分的值為從監視的對象中獲得，其與給定值進行比較進行邏輯判斷，就可以判斷電器元件是否處于正常工作狀態，邏輯判斷相對較復雜，因其必須根據測量值，可能出現的順序組合進行比對以確定究竟是什么元件出現故障。執行部分是根據邏輯判斷的結果發出相關指令，如跳閘，斷電，實現繼電保護的目的。由以上分析得知，繼電保護指令的發出只會出現在電力系統故障時。

1.繼電保護裝置在電力系統中的應用

繼電保護被廣泛的應用于電力系統中，為確保繼電保護的可靠運行，應切實做好以下工作：

(1)在對定值或二次網路進行變更時，應進行整定值或保護網路 有關注意事項的核對，并對變更內容進行詳細登記。如時間，更改人，更改前數值等，在管理上還需要強化簽名制度，確保繼電保護的給定值正確無誤。因為一旦給定值出現失誤，那么繼電保護也將失去意義。另外，對主設備的保護進行更改時還必須進行試運行或相關實驗，如差動保護取用CT更換，就應作六角圖實驗合格。

(2)嚴格繼電保護裟置與二次回路的巡檢。盡管繼電保護屬于自動裝置，但是對于電力系統而言，最可靠的手段還是提前認為判斷，識別電力系統的異常部分，這就有必要加強對以下巡視設備的檢查：開關、壓板位置是否正確，是否按調度要求投入；熔斷器接觸是否良好，繼電器觸點是否有抖動或燒毀現象；同路接線是否正常 如松脫、發熱、存在焦臭味等；還包括CT、PT回路、指示燈、運行監視燈、光字牌、警鈴以及相關事放報告、更改報告是否正常。

(3)在硬件上要提高其可靠性。對成熟的繼電保護裝置而言，其在軟件功能上應相差不大，但在電子元件上，由于其一旦被封裝就很難檢查，而且現代元器件的尺寸和數量要求在高生產率情況下，出現問題是不可避免的。在使用中要針對性能、應力和防護方面進行正確的挑選和使用，保證在組裝到電路中時，沒有缺陷，同時電子元器件不能出現超限應力或損傷。

2.基于狀態樹的繼電保護可靠性分析

繼電保護系統是一個由軟件系統和硬件系統(電壓互感器、電流互感器、斷路器、二次回路等)和軟件系統構成的一個裝置。因此，其可靠性可以分別找出影響硬軟件系統的各類因素，并建立相應的計算模型，最后運用馬爾科夫狀態法綜合求解出保護的可用度

2.1 影響硬件系統的可靠性因素與模型

硬件保護系統由以下模塊組成：①繼電保護裝置。它由以下部分組成，即：電源供應模塊；中央處理模塊，完成保護的分析、計算和邏輯判斷；數字量輸入模塊；模擬量輸入模塊，即采集濾波、采樣、保持、多路轉換和模數轉換等多種信號；數字量輸出模塊，即輸出各種指令信號；通訊模塊和人機接口模塊。如打印、鍵盤、顯示等：在各個元件上，影響他們的可靠性因素主要有：②二次回路，多為線路老化，，或者元件連接接觸不良、松動而造成故障；③電壓電流互感器。它負責信號的采集，錯誤主要發生在二次接線錯誤和接線的連接松動；④繼電保護的輔助裝置。它主要用作二次回路的切換及作為斷路器操作的輔助控制。如交流電壓切換箱、三相操作繼電器箱、分相操作繼電器箱等；⑤裝置的通信、通道及接口。該部分的容易發生通信阻斷，主要原因在于縱聯差動保護的光纖、高頻保護的收發訊機、微波的通信接口和相關網絡接口本身就是通信裝置的薄弱點；⑥斷路器及其操作機構。它的結構復雜，這直接影響到其使用的可靠性，進而直接影響著故障能否完全切除。

由上可知，繼電保護的可靠性主要取決于保護和斷路兩部分，如果以AB表示兩者的正確執行，和表示兩者的非正確執行，那么運用狀態樹可以表示為圖1：

在圖1中，②③④⑤⑥為5個模塊，如果以P2，P3，P4，P5，P6分別表示著5個模塊的失效率，以P1表示出現率，也即表示斷路器失效，P為斷路器可靠動作率，那么整個系統的失效率P0為：

P0=P*( P2+P3+P4+P5+ P6)+P1

在實踐中，各個圖1硬件狀態樹的狀態分析，保護裝置的重要程度可以通過下行法求最小割集的方法計算。因此某個部件所占的比例越大，表明其對硬件系統的失效貢獻也就越大，反則反之。另外，繼電保護的可靠性還必須考慮到器件質量系數、電路復雜系數、溫度加速系數、電壓應力減額系數、為封裝復雜系數、為應用環境系數、器件成熟系數、模塊中的器件數等多個因素。

2.2 影響軟件系統的可靠性因素與可靠度計算

軟件系統的可靠性主要取決于軟件算法，如算法的邏輯嚴密性、科學性、計算效率等。就邏輯性和科學性而言，軟件算法主要完成以下任務：根據測算量和給定值，以各個硬件的可靠性系數為基礎，運用排列組合，邏輯分析等方法對電力系統的故障進行有效性分析。顯然，如果算法出錯，將直接導致繼電保護裝置失效，甚至導致更大的問題出現。就計算效率而言，因為繼電保護是在非常短的時間內做出判斷，并發出相關指令以便保護電力系統，因此效率低下的計算速度顯然不符合要求，否則待計算完成，事故已經發生，損火不可挽回。導致軟件出錯的因素分為兩個方面，一是人為的因素：如需求分析定義不夠準確，軟件開發人員和用戶對需求的理解不同；軟件結構設計失誤和算法原理，這是比較嚴重的失誤；編碼錯誤，這可能導致計算效率低下，計算邏輯不嚴謹等；測試不規范，導致末發現可能存在的問題，一旦電力系統出現故障，繼電保護失效；定值輸入出錯；二是機械因素。如新硬件的出現導致原有的軟件系統性能下降，不能滿足繼電保護的要求；電力系統老化，隱故障過多，增加軟件系統的計算量等。但是總體上看，軟件的可靠性還是可以通過概率來進行判斷和分析。如編碼錯誤幾率，定值輸入錯誤幾率等。相比較硬件而言，它的挑戰性在于它較少依賴硬件，而是依賴人的可靠性建模和測量。實踐中通常采用Logarithmic Exponential模型來研究保護軟件的可靠性，其計算方法為：，其中θ為故障減少率系數；λ0為初始故障概率；μ為系統運行中累計發現的錯誤。

3.結論

掌握和了解繼電保護故障的原因和處理的基本方法是提高繼電保護故障和事故處理水平的重要條件，提高了繼電保護工作人員現場校驗保護裝置的工作效率，從而保證了電力系統繼電保護及安全自動裝置的可靠穩定運行。

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關鍵詞：繼電保護；裝置；實際應用；發展趨勢

1前言

現代電力系統的迅速發展，用電設備的功率、發電機的容量不斷增大，發電廠、變電站和供電網的結線不斷復雜化，電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現了作用于專門的斷流裝置的過電流繼電器。本世紀初隨著電力系統的發展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統的保護。這個時期可認為是繼電保護技術發展的開端。

2繼電保護的作用與意義

2.1繼電保護在電力系統中的作用

電力在現代社會各方面起著重大的作用，沒有電力的支持，社會生活和生產根本就無法正常進行?；陔娏υ诂F代社會中的重要性，對電力的維護就顯得格外重要。而對電力維護起重要作用的繼電保護，則是電力系統能否正常工作的關鍵。繼電設施的正常運轉，技術運用與發展對電力系統的運行影響重大。如何確保繼電保護設施和技術的可靠性和有效性，是電力系統應該著重關注的，也是社會各界所關注的問題。改革開放30年來，中國的市場經濟得到快速的發展，我國的經濟建設取得了舉世矚目的成就。隨著經濟的發展，對電力的需求越來越大，電力供應開始出現緊張，在很多地方都出現了供電危機，使其不得不采取限電、停電等措施，以緩解電力供應的緊張。在如此嚴峻的形式下，加強對電力系統的安全維護至關重要，而繼電保護正是其中主要的保護手段之一。繼電保護對電力系統的維護有重大的意義。

2.2繼電保護可以保障電力系統的安全、正常運轉

因為當電力系統發生故障或異常時，繼電保護可以實現在最短時間和最小區域內，自動從系統中切除故障設備，也可以向電力監控警報系統發出信息，提醒電力維護人員及時解決故障，這樣繼電保護不僅能有效的防止設備的損壞，還能降低相鄰地區供電受連帶故障的機率。同時還可以有效的防止電力系統因種種原因，而產生時間長、面積廣的停電事故，是電力系統維護與保障最實用最有效的技術手段之一。

2.3繼電保護的順利開展

在消除電力故障的同時，對社會生活秩序的正常化，經濟生產的正常化做出了貢獻不僅確保社會生活和經濟的正常運轉，還從一定程度上保證了社會的穩定，人們生命財產的安全。前些年北美大規模停電斷電事故，就造成了巨大的經濟損失，引發了社會的動蕩，嚴重的威脅到了人們生命財產的安全。可見，電力系統的安全與否，不僅僅是照明失效的問題，更是社會安定、人們生命安全的問題。所以，繼電保護的有效性，就給社會各方面帶來了重大的影響。

3繼電保護裝置使用條件和維護

繼電保護裝置是實現繼電保護的基本條件，要實現繼電保護的作用，就必須要具備有科學先進、行之有效的繼電保護裝置，所謂”工欲善其事，必先利其器”，有了設備的支持，才真正具備了維護電力系統的能力。因此，要做好繼電保護的工作，就必須要重視保護的設備。而設備的質量問題，直接決定了繼電保護的效果，因而必須對繼電保護的裝置提出較高的要求。

3.1靈敏性

要求繼電器保護裝置，可以及時的把繼電保護設備，因為種種問題而出現的故障和運行異常的情況，靈敏的反映到保護裝置上去，及時有效的反映其保護范圍內發生的故障。以便相關部門和人員采取及時有效的防治措施。

3.2可靠性

保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。

3.3快速性

要求繼電設備能在最短時間內，消除故障和異常問題，以此保證系統運行的穩定，同時可以把故障設備的損壞降到最低限度，以最快的速度啟動正常設備的正常運轉，避免出現由局部故障而造成全面故障的情況出現。

3.4選擇性

在要求繼電器在系統發生故障后，可能選擇性的斷開離故障點最近的開關或斷路器，有目標的，有選擇性的切除故障部分，在實現最小區間故障切除的同時，保證系統其它正常部分最大限度地繼續運行。

3.5重要性

不僅要在選用上考慮其是否達到基本運行條件的要求，還要在日常的檢測和維護上做好工作。首先，要全面了解設備的初始狀態。繼電保護設備的初始狀態，影響其日后的正常和有效運行。其次。要對設備運行狀態數據進行及時全面的統計分析。再次，要了解繼電設備技術發展趨勢，采用新的技術對設備進行監管和維護。而且，目前我國在線監測技術上，使用還不夠成熟，在日常的狀態檢修工作中還不能做出準確的判斷，只能依靠在線數據與離線數據的相互配合，進行綜合分析評價。

4繼電保護裝置簡介與實際應用

4. 1繼電保護裝置的簡介

WSTJ―1微機式繼電保護數字通訊接口裝置這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。

4.2全數字繼電保護測試裝置

全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能，主要技術特點為高壓保護、測量裝置等，滿足IEC61850-9―1標準的數字量信號的情況下，從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。

整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發生和人機監控模塊，其中主控DSP系統采用以太網模塊和自定義的內部通信協議，通過模塊間內部CAN通訊接口傳輸測試數據，而監控DSP系統賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發中對數字量繼電保護測試數據的需要。

4. 3繼電保護裝置的實際運用

近年來，由于電網繼電保護技術均已達到先進水平，在經過實際應用，相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。

電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優先采用電力調度數據網絡，保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。

該系統實現了事故推畫面、故事匯總、網絡探測和跨安全區應用的技術創新，至投入使用以來，經歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨，冬季冰雪等突發事件的檢驗，結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網的安全運行。

5電力系統繼電保護發展趨勢

在未來繼電保護技術將向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展，電力系統對微機保護的要求也在不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其他保護，控制裝置和調度聯網以共享全系統數據，信息和網絡資源的能力，高級語言編程等，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。

為保證系統的安全運行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須實現微機保護裝置的網絡化，這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上是一臺高性能，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

6結束語

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關鍵詞：電力系統；廣域繼電保護；故障元件判別

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

近年來，隨著電力用電需求越來越大，電力事故也隨之增加，那么繼電保護成為確保電力系統運行安全的第一道防線。如果繼電保護裝置能夠具有迅速的動作，將最大程度的降低事故的發生。但如果相反，將會導致電網在電力系統的安全性降低，甚至引發電網大面積停電的事故。因此，必須加強對電力系統繼電保護的重視。當數字化變電站技術更加成熟時，廣域繼電保護性能也有所提升。電力系統廣域繼電保護作為一種全新的技術手段，能夠有效提升電力系統運行的安全性，進而促進電力行業的飛快發展。

一、廣域繼電保護的算法

當前，對于廣域繼電保護算法的研究主要從以下幾個方面展開。第一，廣域縱聯方向保護。在運用廣域故障信息方法對故障判別的廣域縱聯進行保護過程中，主要的保護方法為：首先，在電力系統的每一個斷路器和電流互感器處，設置一個電子智能裝置，該裝置能夠準確的測量故障的方向；其次，對于每個電子智能裝置，都事先確定好各自的保護區域，從而有利于電子智能裝置間的信息轉換；再次，針對每個電子智能裝置，都要明確最大保護區域內的線路、變壓器等的對應關系表，從而有利于確定各個部件間的關系；最后，在研究電子智能區域過程中，必須結合著信息對應表進行計算和比較，從而準確判斷發生故障的區段。第二，廣域距離保護。對于元件的廣域繼電保護是運用相應區域內的電子智能裝置對距離元件的信息和開關信息加以判斷，從而實現故障判別。針對廣域距離保護，是專家通過對系統中故障元件進行判別，然后采取后備保護動作，從而實現繼電保護的作用。對于廣域距離保護，需要通過定義距離保護中的參數，結合著各個元件的動作情況，從而準確判斷元件和區域內出現故障的概率。第三，廣域電流差動保護。廣域電流差保護的是一種常見的電力系統保護手段，將電流差保護原理應用到電力設備的保護中，可以促進輸電線路、電氣設備等的可靠性和靈敏度，進而實現電力系統能夠安全運行。

二、廣域繼電保護中故障元件判別的研究綜述

1 故障元件判別原理

故障元件判斷原理在電力系統中的應用，能夠達到廣域繼電保護的作用。在研究廣域繼電保護電力系統中的故障元件判別原理過程中，需要明確故障元件的判別機制，從而在機制的作用下，發揮廣域繼電保護系統的重要性。健全的故障元件判別機制應該包含如下幾點內容：第一，故障元件判別原理的理論研究。早期的理論主要包含廣域的電流差動和方向縱聯等內容，通過對保護區域進行保護，可以在延時性動作的配合下，能夠對保護區域進行保護。同時電流差動能夠準確對故障進行分析和計算，從而有效降低元件受損的程度。第二，對故障元件中判別信息可靠性的研究。電力工程單位在對繼電保護信息數據進行分析過程中，容易產生錯誤，尤其是在對信息的分布式采集和遠程方式和分散式處理等，都將導致電力系統信息不準確。從廣域繼電保護來講，它可以從多方面汲取電氣量、判斷結論、狀態量等信息，然后將信息加以融合，從而有效避免信息數據的不完整性，最大程度的優化決策設計。

2 區域距離保護

當運用區域距離保護對電力系統元件故障進行識別時，需要充分運用決策集中中心，然后配合著電子智能裝置的使用，從而實現對廣域進行保護。廣域繼電保護分區區域圖如圖1所示，該圖是一個完整的輸電系統圖，在整個輸電系統中，主要分為三個保護區段，它們與常規的距離保護相比，并沒有太大的區別，只是冗余比較大，這樣可以有效降低困難。

其中，SA是保護信息區域，而SA1則是保護對象中的最小的信息區域，SA2是站域內的中間信息區域，通過將諸多區域構建成一個統一的整體，可以實現對廣域信息的有效保護。此外，在SA2區域，能夠將信息加以保護，并運用線路上的距離保護段實現對動作信息的準確判斷，然后對線路上的距離保護段動作和不動作信息的關系進行明確，然后精確識別故障。

三、電力系統廣域繼電保護的應用前景

在傳統的保護技術下，主要是能夠對系統的研究進行假設，然后通過離線分析，對系統的運行情況加以判斷，但此種技術并不能真實的反映繼電保護的情況。但是廣域繼電保護卻能夠準確判斷電力系統的運行狀態，并降低系統出錯的可能性，所以將廣域繼電保護應用于電力系統中，能夠對系統進行縱聯、距離等保護，即使在故障的條件下，也能夠獲取故障線路的電流，進而有利于選擇最佳的方式去確定分支系數和距離保護的整定值。因此，廣域繼電保護在電力系統中的應用能夠實現繼電保護功能，電力系統廣域繼電保護的應用前景十分廣闊。

結語

隨著科學技術的飛快發展，電力行業也有了較大的進展，為了確保電力系統能夠實現安全運行，必須將廣域繼電保護應用在電力系統中，從而實現電力系統安全可靠運行。

參考文獻

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[2]何志勤，張哲，尹項根，等.電力系統廣域繼電保護研究綜述[J].電力自動化設備，2010，30（05）：125-130.

篇9

關鍵詞：繼電保護 GOOSE回路 智能變電站 安全措施

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0024-02

1 智能變電站繼電保護工作的背景介紹

1.1 智能變電站繼電保護工作概況

所謂智能化變電站就是依托于一次設備和網絡二次設備分層構建的，建立在IEC61850通信規范基礎上，實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。隨著電力行業的發展，智能變電站以其保護的自動化、信息的共享性和通信的標準化逐漸替代了常規變電站。與常規變電站相比，智能變電站主要有以下優勢。

狀態檢修的全面化。常規變電站多是計劃檢修，即根據電網系統要求，有計劃的對變電站進行檢查和維修，而在普通情況下則沒有日常的檢查工作。而智能變電站則是隨時對變電站運行狀態進行檢查。

判斷的準確化。智能變電站的智能防誤更加精確，較之過去的傳統防誤，更能對故障處做出準確的判斷。

操作的靈活性。傳統變電站繼電保護多是單步操作，不同操作流程間存在延誤，造成了保護工作的缺失。但是智能變電站的保護工作使用順序控制，更加方便靈活。

操控的全面化。智能變電站繼電保護工作不再是局部或單一的保護，而是基于全站信息共享的實施自動功能，及時對系統中的各類問題進行自動化的保護作業。

功能性的完整。智能變電站實現了對功能的整合，后臺、測控、電源燈都是一體化的，各個組成部分協調統一為一個整體。

1.2 智能變電站GOOSE回路的安全保障應用

GOOSE回路通過把復雜的二次回路轉變為簡單的網絡形式，通過智能控制實現斷路器保護的自動啟動，并傳輸跳閘命令和聯鎖命令，從而進行高速斷路控制、切換定值等關聯操作，保護變電站系統內的應用安全。

智能變電站GOOSE回路因其較強的邏輯性和便捷性，逐步成為主要的繼電保護應用方式。與此同時，保護、測控和計量設備運行維護方式的改變，一些問題也隨之出現，影響了保護工作最終目標的實現。

2 智能變電站繼電保護GOOSE回路安全保障的難點和重點分析

2.1 智能變電站網絡結構與繼電保護的目標

通過圖1可以看出，在整個智能變電站網絡結構中，由站控層總線將變電站網絡劃分成了站控層和間隔層、過程層幾個部分。在站控層主要是整個變電站的監控部分，通過監控主站、工程師站和路由器對于基站進行整體的控制。在這種整體性控制下，針對不同的智能單元有測控、保護工序，并可能實現智能單元內合并器的保護結合，從而對整個網絡內出現的問題進行繼電保護。

因此我們認為，智能變電站繼電保護GOOSE回路安全保護工作主要有兩個方面的目標：一是故障信息的傳遞，二是保護工作的自動實施，以此共同實現對整個變電站網絡內各元件的保護，防止因線路故障造成的工作間斷和設備癱瘓。

2.2 繼電保護GOOSE回路的重點和難點分析

GOOSE回路信號設計與信號輸出。在繼電保護工作中，智能化的保護工作大部分依賴于GOOSE信號的表達和傳輸。但是反觀GOOSE信號的設計和傳輸工作還有很多的難點，首先信號種類的設計和輸出難點在于在不同的故障狀態下，如何傳輸不同信號，并根據信號進行相關線路的應急處理。例如GOOSE信號有聯閉鎖信號、保護配合信號和跳閘信號，線路就要相應做出保護跳閘、重合閘以及遠跳、失靈啟動等反應。所以，要確保繼電保護GOOSE回路的安全一定要把好信號關。

GOOSE回路設計的集約化和數字化。GOOSE回路的設計是整個GOOSE保護的核心。通過定義GOOSE發送數據集和控制模塊，才能進行數據的發送和保護工作。在日常工作中，GOOSE的應用引起了傳統二次設計和實施過程的改變，首先對模塊進行劃分，并對要傳輸的數據集進行定義，然后輸入相關命令，進行裝置虛擬GOOSE輸入輸出虛擬端子的模型構建，然后將其圖紙化，最終整合成為能夠實際應用的GOOSE回路設計圖，進行GOOSE連線的配置。因此，該過程如何進行回路設計是要討論的重難點。

GOOSE回路調試和檢修工作的提升。在繼電保護GOOSE回路中，要進行回路的調試和日常的檢修工作，防止回路內設備、電子元器件等出現問題，造成保護工作的失效。但是在GOOSE應用于保護后，如何進入到檢修狀態位，進行全面的檢查并進行信息反饋，判斷出問題點是我們工作的要點也是難點。

GOOSE網絡通信設計和先進技術的應用。在智能變電站繼電保護工作中，GOOSE回路不是萬能的，可能因為網絡內通信狀態的惡劣或是故障，造成GOOSE中斷和失靈，無法進行網絡內信號傳遞和問題傳輸。通過對GOOSE回路不同隔離技術的實現機理和優缺點比較，并結合現有的技術水準，未來實現智能變電站GOOSE回路的安全也要從隔離技術角度入手，進行突破創新。

3 智能變電站繼電保護GOOSE回路安全措施探討

雖然智能變電站繼電保護GOOSE回路安全措施日益完善，但是通過對重難點的分析，未來我們還要從以下四個方面入手，作進一步的研究和發展。

確保GOOSE回路信號設計的合理化和信號傳輸的準確性。信號是整個回路運作的載體。因此，在規劃設計時一定要從整體出發，對于回路信號設計要考慮周密，不能夠脫離主體，謀求片面的科學性。例如在信號類型選擇和相關智能調節功能選擇時，一定要根據元器件和設備的狀況，選擇最佳適應于整個網絡的邏輯信號。與此同時，信號設定可以不是單一的，可以選擇多種信號的聯合輸入，并借助計算機技術和互聯網技術，實現不同信號類型間的交流，方便操作人員和系統更好對故障發出指令進行判斷。

實現智能變電站繼電保護GOOSE回路的虛擬化系統建設。GOOSE回路設計的集約化和數字化，對于整個繼電保護工作至關重要?；谀壳熬W絡信息技術的發展和資源的日益共享性，我們應該樹立整體性的回路體系建設。根據目前應用標準進行回路設計，建立相關的模型，然后就對應的系統集成、調試配置、運行檢修等系列環節作為信息的來源，應用自動化軟件工具，進行模擬實現，就能夠進一步降低回路設計中的問題和不足。在進行設計試驗時，按照以下流程做好每一步工作：首先做好GOOSE發送數據集和GOOSE控制模塊的定義工作，確保發送數據的準確定義；然后定義IMPUTS以此來定義GOOSE的輸入；然后建立虛擬的端子，防止出現各個邏輯節點內外部輸入信號含義和要求的模糊性，確保外部輸入來源可靠，并能夠實現對于輸入信號的監視和訪問功能。通過虛擬端子的設計，較之過去傳統的二次回路，能夠使得包含信息更加規范，并能供計算機直接處理，這無疑是智能變電站工作效率和水平的巨大提高。完成以上工作后，要將虛擬端子圖紙化，作為設計的依據，并采用SCD配置工具進行GOOSE聯系的配置工作。通過以上努力，GOOSE回路設計更加科學合理，后續隱患也會降低。

GOOSE回路調試和檢修工作的優化。通過GOOSE報文的應用，能夠直接到達裝置檢修狀態位，當接收方收到的報文信息與檢修壓板狀態一致時就會動作，如果不一致，則不會自動采取動作，這就是運行狀態的自動化全程監控，并且實現了運行和檢修的相互獨立。在工作的同時做到了狀態的檢查和維護。同時在該過程中，采用GOOSE的數字化變電站提供GOOSE軟壓板來解決信號選擇性發送問題，有利于保持原有操作慣性，防止隨機性操作故障的出現。對于發送方，GOOSE原件會將數據值與壓板狀態相遇，然后再檢測數據是否發生變化，從而開始新一輪的發送和檢修工作。這種智能化和數字化的調試與檢修工作，大大釋放了人力，并能夠提升繼電保護工作的準確性。

做好通信狀態的檢測，提高先進技術應用率。對于整個GOOSE回路，通信網絡的運行狀態是決定回路能否發揮作用的關鍵。因為一旦GOOSE中斷，各項機能都會喪失，繼電保護工作就無從談起。因此，要加強對通信網絡狀態的監控，有專人對通信狀況進行登記和備案，一旦發現問題，要及時進行處理。與此同時，未來的繼電保護工作也要加大GOOSE回路中先進技術的應用。我們認為目前現有的隔離技術可靠性越來越強，為確?；芈返陌踩?，應該至少采用兩種不同原理的隔離技術到GOOSE回路安全措施中來。通過不同模塊間的整合，實現技術的創新應用，降低人為因素和設備、裝置故障等帶來的潛在危害。

4 結語

總之，未來的電力網絡系統必將是更加智能化、信息化的，我們應該立足于技術的創新和提升，從各個組成部分出發，逐一解決內部問題，并從總體進行安全措施的研究。我們相信，只要做好信號設計、回路設計、狀態檢測和檢修工作，并輔之以必要的協助措施，未來的繼電保護工作會越做越好。

參考文獻

篇10

【關鍵詞】繼電保護；系統故障

引言

電力系統的運行過程中會發生一些事故，這種事故的發生除了自然因素和人為原因以外，一般都是和設備制造商的設計和安裝錯誤，檢修或者維修質量不高引起的。因此要防止事故的發生，一方面要加強運行人員的設備檢修和維護的能力，另一方面要在事故發生后能夠準確的找到并排除故障，從而提高繼電保護動作的可靠性。繼電保護裝置的準確性是指在在該裝置規定的范圍內發生故障時，它不應拒動，而在任何其他不應動作的情況下，它不應誤動。對于傳統的電力系統繼電保護工作的可靠性研究已經有很多，隨著科技的進步對于新形勢下的繼電保護可靠性的研究也十分迫切。

1繼電保護可靠性研究

目前，對于可靠性理論在電力系統繼電保護方面的研究還處于發展時期，國內外學者對這些問題的研究還處于初級階段，究系統可靠性的方法很多，其中以狀態空間法、概率法、故障樹法最常見。狀態空間法因其適用范圍較廣，在可修復系統可靠性研究中得到廣泛的應用，是一種非常有效的方法。

電力系統繼電保護可靠性研究在多數的文獻研究中采用狀態空間的方法進行研究。在實際的過程中對于理論上的一些模型不能真實的反應保護系統對電力系統可靠性的影響，更加不能反映對電力系統的事故擴大。

2繼電保護裝置的可靠性指標

繼電保護裝置的運行狀態有兩種，即正確和不正確。繼電保護裝置運行的可靠性指標也存在正確工作率和不正確工作率2種。過去，繼電保護裝置運行的正確動作率的定義為：（保護區內故障正確動作次數/總動作次數）×100%；不正確動作率的定義為：[（保護區內故障拒動作次數+區內、外故障誤動作次數+正常運行時的誤動作次數）/總動作次數]×100%。

但是這種評價指標在實際的工作情況下有著很大的局限性，更加準確的可靠性指標定義為：正確動作率包括區內故障正確動作率、正反方向區外故障正確不動作率、正常運行時的正確不動作率；不正確動作率包括正常運行時的誤動率、正反方向區外故障的誤動率、拒動率。

3影響繼電保護裝置的參數

對繼電保護裝置進行可靠性分析的目標是找出其影響可靠性指標的因素并設計其薄弱軟解，為確定定期維護和檢修的最佳時間提供指導，同時還要減少裝置的誤動作。對于繼電保護裝置的所需參數的來源有以下幾個：

自檢發現的保護裝置故障率，該值是該保護裝置故障并被自檢發現的次數和保護裝置運行的時間的累積的比值；未被自檢檢出保護裝置故障率，該值是保護裝置投入運行開始至當前時刻該保護裝置總的誤動拒動記錄的次數和保護裝置運行的時間的累積的比值；自檢檢出的保護裝置故障后的維修率；定期檢修故障率；定期檢修維護率等組成的。

4提高繼電保護系統的可靠性途徑

從以上的分析可以看出對于提高繼電保護系統的可靠性除了有上面提到了將影響繼電保護系統的影響因素進行具體的分析之外還有一些其他的管理上和裝置上的因素。

對于管理上的因素有：應嚴把設備驗收關。在產品進廠之前，要嚴把驗收關，要對設備安裝調試進行全程監督，并隨著工程進度進行試驗保證設備的可靠性；加強綜合自動化系統管理，在綜合自動化系統中，由于集成度高，要特別注意相關的通訊設備的互聯，因為現在的綜合自動化系統使用的產品的廠家并不是惟一的，需要多廠家合作，他們之間的通信問題是一個最為重要的要求；不斷提高人員業務綜合素質。

對于設備上的因素有：保證數據采集系統的正常運行，繼電保護系統上的數據多由采集系統完成，如果采集系統出現異常就會導致事故的發生；晶體管保護裝置在設計中應考慮安裝在與高壓室隔離的房內，免遭高壓大電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。同時要防止環境對晶體管造成的污染，有條件的情況下要裝設空調。電磁型、機電型繼電器外殼與底座間加膠墊密封，防止灰塵和有害氣體侵入；現有的晶體管的抗干擾能力較差，容易受到干擾源的影響，因此在設計、安裝和調試的過程中要采用有效的措施，切斷干擾途徑等方法，避免裝置的干擾。

總之，在科學和技術高速發展的今天，人們對于電力系統的穩定性和安全性的要求越來越高，如何提高電力系統繼電保護的可靠性是一個越來越重要的一個話題，本人就電力系統的可靠性研究提出了自己的一些看法，同時提出了一些相應的指標因素，在文章的最后，從管理和裝置上對提高繼電保護動作可靠性結合相關經驗進行了總結分析，希望能夠對以后的研究提供一些借鑒意義。

參考文獻：

[1]劉介才.工廠供電[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]郭永基.可靠性工程原理[M].北京：清華大學出版社，2002.