继电保护自动化装置运行特点及应用分析
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摘要：随着继电保护综合自动化系统的推广，高效的继电保护系统成为保证电力安全稳定运行的重要前提条件。文章分析了继电保护自动化装置的运行特点，并进一步对继电保护自动化装置运行时的要求及应用进行了具体的阐述。
关键词：继电保护；自动化技术；电力系统；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
随着我国电力系统的快速发展，继电保护自动化技术也根据电力系统的需求而不断进行完善。当继电保护自动化技术作用于电力系统中时，为保证电力系统的安全、可靠运行，其必须具备灵敏性、可靠性、速动性、选择性等基本的保护要求。
一、继电保护自动化装置的运行特点
继电保护装置在电力系统发生故障时，能及时的传递信号并进行动作反映，从而把故障控制在一定范围内，并有效的切断故障，虽然在电力正常运行过程中，继电保护装置发挥作用的几率较少，但当电力系统一旦发生故障时，则能起到有效的保护作用，避免故障所带来的严重损失，所以继电保护装置在电力系统中的作用还是不可小视的。但在运行过程中，继电保护装置自身也会出现故障，一般表现为拒动故障和误动故障。拒动故障即是在电力系统发生故障时，继电保护装置拒绝动作，没有发挥保护的功能，从而失去了保护电力系统正常运行的功能。误动故障则是在电力系统正常运行时，保护装置发出错误的信号和动作，也影响了系统运行的稳定性。这些故障多发生在传统的继电保护装置上，随着继电保护技术的提高，自动化继电保护装置在系统中得以进一步的应用，不仅实现了原有继电保护装置的保护功能，同时还能进行实时监测和控制系统中各设备的运行参数，实现远程控制的功能，对电力系统的稳定运行提供了安全的保障。
二、继电保护自动化技术在电力系统中的应用
1、实现继电保护装置对系统运行状态的自适应
电网继电保护的整定计算十分复杂，由于传统的继电保护以预先整定、实时动作为特征，保护定值必须适应所有可能出现的运行方式的变化。电网继电保护综合自动化系统可以彻底改变这种局面。只要在调度端的服务器安装故障计算及继电保护定值综合分析程序，依靠从EMS系统获得的系统一次设备的运行状态，就可以迅速准确的判断出当前继电保护装置整定值的可靠性，如出现部分后备保护定值不配合时，根据从调度管理系统获得的线路纵联保护及母差保护的投人情况，确定是否需要调整定值。如需要调整，可通过调度端服务器向变电站的客户机下达指令，由客户机动态修改保护定值，从而实现继电保护装置对系统运行状态的自适应。以上所有计算分析工作，均依靠调度端服务器实时自动完成，这样，继电保护整定值就无需预先考虑那些出现机率很小的组合方式，从而解决困扰继电保护整定计算工作的不同运行方式下可靠性与选择性存在矛盾的问题。
为提高可靠性，保护定值的自适应可与调度系统的检修申请相结合。当电网继电保护综合自动化系统从调度管理系统获得计划检修工作申请后，即通过计算分析，事先安排定值的调整，并做相应的事故预想(如在检修基础上再发生故障时保护的配合关系计算)，从而大大提高系统继电保护装置的效能和安全水平。
2、实现对各种复杂故障的准确故障定位
目前的保护和故障录波器的故障测距算法，一般分为故障分析法和行波法两类。其中，行波法由于存在行波信号的提取和故障产生行波的不确定性等问题而难以在电力生产中得到较好的运用。而故障分析法如果想要准确进行故障定位，必须得到故障前线路两端综合阻抗、相邻线运行方式、与相邻线的互感等信息，很显然，仅利用保护或故障录波器自己采集的数据，很难实现准确的故障定位。另外，对于比较复杂的故障，比如跨线异名相故障，单端分析手段已经无法正确判断故障性质和故障距离，因此，往往出现误报。
3、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策
系统发生事故后，往往有可能伴随着其它保护的误动作。传统的事故分析由人完成，受经验和水平的影响，易出现偏差。由于电网继电保护综合自动化系统搜集了故障前后系统一次设备的运行状态和变电站保护和故录的故障报告，可以综合线路两端保护动作信息及同一端的其它保护动作信息进行模糊分析，并依靠保护和故录的采样数据精确计算，从而能够迅速准确的做出判断，实现事故恢复的继电保护辅助决策。
4、变压器的继电保护
变压器作为电力系统的重要组成部分，其对于电力系统运行的安全性和稳定性起着十分关键的作用，所以对变压器进行继电保护也显得尤为重要。变压器继电保护主要又包括短路保护、瓦斯保护和接地保护。
短路保护主要是指阻抗和过电流保护，阻抗保护是指利用变压器对阻抗元件产生保护作用，当阻抗元件运行一段时间之后，则会自动跳闸和切断电源，从而起到保护变压器的作用。过电流保护是指将过电流保护器安置在变压器电源两边电源及时间元件中的一种保护，其可以在电流元件运行一定时间之后，执行跳闸并切断电源操作。瓦斯保护主要是指当变压器油箱发生故障时进行的一种保护，继电保护技术可通过监测油与绝缘材料在故障电弧内产生分解形成的有害气体，来及时启动保护动作，并通过发出警报信号及切断变压器电源来进行保护。在接地保护中，针对不接地变压器保护，可采取零序电压保护措施；针对直接接地变压器保护，可采取零序电流防范保护措施。
5、线路的继电保护
电力系统的接地方式主要有大电流型接地与小电流型接地两种，继电保护自动化技术应用到大电流型接时，若电力系统出现接地故障时，继电保护可通过立即切断电源的方式，对电力系统其它设备起到良好的保护作用。继电保护自动化技术应用到小电流型接地时，若电力系统出现接地故障，继电保护负责发出警报信号给相关的电力工作人员，使其能够及时解决故障，而电力系统在这段时间内，不会被立即切断电源，还可以继续运行。
6、对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析
通过与继电保护管理信息系统交换保护配置、服役时间、各种保护装置的正动率及异常率等信息，电网继电保护综合自动化系统可以实现对继电保护装置的可靠性分析。特别是当某种保护或保护信号传输装置出现问题，并暂时无法解决时，通过将此类装置的可靠性评价降低，减轻系统对此类保护的依赖，通过远程调整定值等手段，实现周围系统保护的配合，防止因此类保护的拒动而扩大事故。
三、继电保护自动化技术在电力系统中的发展前景
随着我国科技的不断发展，在电力系统中，继电保护自动化技术也会朝着新的方向进行发展和完善。我国目前的继电保护自动化技术还主要集中在电力系统出现故障时的处理方面，随着电力系统自动化技术的发展，基于WAMS的广域电网保护也将成为继电保护自动化技术发展的新方向。
广域保护系统的发展和应用，可以满足电力系统安全自动装置、低压减载、继电保护等方面的要求。其在电力系统出现故障时，不仅可将故障现场的主保护迅速切除，还可根据故障情况作出加速后备保护、跳开相邻开关等动作。并可通过安全自动控制及紧急控制功能，实现发电机气门控制、电压异常控制、广域切负荷等操作，从而有效地保护电力系统的安全、可靠、稳定运行。
结束语
综上所述，为满足电力系统运行的需要，继电保护自动化技术也在不断地发展与完善，并通过先进的测量、传感、控制等技术，为电力系统的安全、稳定运行提供了可靠的保障。随着我国科技的不断发展，继电保护自动化技术也将朝着更加全面的方向发展，为促进电力系统的良好发展打好坚实的基础。
参考文献
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[2]马庆华.电力系统继电保护的自动化研究[J].科技致富向导，2011年.