继电保护系统的可靠性分析及在电网中的应用

继电保护系统的可靠性分析及在电XX中的应

用

1、前言

随着经济的不断进展，电力系统也在不断完善中，其中继电

保护技术的好坏直接影响着GJ电XX的稳定运行，因此，加强对

继电保护技术的可靠性研究是非常必要的。

2、影响继电保护系统可靠性因素

2.1、硬件装置的影响

电力XX络是由继电保护装置、二次回路、通道、装置通信

等一些重要元件构成的，这些元件的可靠性不仅影响着继电保护

运行中的可靠性，还直接关系着电力系统中线路的可靠性，所以

一旦发生问题，将会对整个系统造成严峻损失。主要有以下内容:

一是继电器中触点的松动。触点对继电器切换负荷工作有着重要

的作用，许多出现故障的继电器都是由于触点松动或是开裂造成

的，也有的是因为触点尺寸不合理形成误差而造成的，这些都会

降低继电器的可靠性。其中触点松动主要是因为接触点和簧片没

有进行合理的配合造成的，而触点开裂则是由于材料问题，例如

材料硬度过高或者压力太大等，上述中任一弊病，都会对电力系

统安全性造成影响。二是电流互感器的饱和。近几年来，人们用

电量不断增加，使得电力系统的规模不断扩大，低压配电系统中

的短路电流也随着变大，若变电所与配电所中的出口发生短路现

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象，就会导致电流互感器的饱和，从而增加了电流互感器中的变

感误差，在这种环境下，灵敏度不高的继电保护装置就很有可能

发生拒动行为。

2.2、软件因素

若电力系统中的软件出现问题就会使保护装置出现误动或

是拒动的行为。目前主要的软件问题有：编码不正确；不能明确

需求分析定义、设计软件结构时出现失误；没有规范测试及定值

输入有误等。

2.3、人为因素

安装人员没有根据指定的设计要求进行接线，或是没有正确

安装线路的极性，或是操作人员在工作过程中出现失误等，这些

问题在电XX中时有发生。

3、加强机电系统可靠性的相关技术措施

继电保护运行可靠性的提高将会很大程度上提高电XX运行

的效率，从而能够降低电XX运行过程中的风险。而要想提高继

电保护日常工作的效率和质量，高水平的继电保护技术及先进的

保护措施是必不可少的，具有重要意义。

例如：为了进一步提高电力系统继电保护的可靠性，某电力

公司合理应用先进技术，成功将一个传统电磁式继电器保护的

35kV变电所改造成微机保护装置系统的终端变电站。在电力系

统的改造过程中，应充分利用先进的电力电子技术研究成果，逐

步实现输、变、配电设备的状态监测与检修，通过在线检测及带

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电测温等先进的测试手段，对于继电保护装置的可靠性进行科学

的评估，运行治理人员应及时掌握继电保护装置的实际性能，以

此作为指导检修工作的依据，及时排除可能存在的不可靠因素，

从而且确保电力系统的安全、经济、高效、稳定运行。另外，在

电力系统保护装置及监控系统方面进行了多方面的技术革新，具

体表现为：（1）通过对线路保护装置、主变保护装置进行技术改

造，可以满足变压器的主、后备保护、线路保护、综合保护、电

容器保护、小电流接地检测、备用电源自投、综合数据采集等方

面的功能需要，以进一步提高其整体可靠性；（2）监控系统的基

本功能扩展为数据采集、操纵操作、事故处理、监视显示、画面

制作、制表与打印等，为继电保护可靠性的提高做好必要的准备。

经过技术改造后，该供电公司的电力线路及站内设备的继电保护

均采纳计算机采集、运算、推断，反应灵敏、迅速，在设备或线路

有故障时可靠切除故障点。对此，笔者总结了以下几点，旨在提

高继电保护系统的可靠性。

3.1、提高信息化与微机化的水平

近些年来，电子信息技术得到了高速进展和创新，电力系统

的微机保护技术也逐渐成为人们关注的焦点。例如工控机的应用,

无论是在功能、容量及速度上，工控机都比以前的小型机更有优

势。所以，继电保护应用工控机技术可操作性强。这样可以降低

继电保护运行过程中的不可靠性风险。计算机技术的进展也对继

电保护技术产生了很大的影响，因为继电保护装置作用较先单一,

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主要用于切除存有故障的元件，但是在工作中还存在一些问题。

为了能够解决这些问题，保障电力系统的安全运行，就需把整个

电力系统连接成一个体，而利用计算机XX络技术就可以很好的

实现该效果。

3.2、加强智能化程度

智能化是提高继电保护运行过程中可靠性的重要措施，同时

也是一项技术创新,目前人工智能化已广泛应用于人们的日常生

活中，电力系统也无例外，比如进化规划、神经XX络、遗传算

法等技术都已得到电力系统的广泛利用，其应用领域也在不断的

扩大中。电力系统引进人工智能化技术很大程度上保障了继电保

护设备的稳定性，并且还能操纵继电保护设备中的一些不可靠因

素，例如工作隐蔽性和连续性等。人工智能化技术最突出的优势

就是可以快速处理故障，并且逻辑思维能力较强。经调查表明,

在线评估工作中人工智能的运用意义重大，不仅能够突出人工智

能的优势，还具有缎大程度上的主导地位。所以，电力系统中的

继电保护设备运用人工智能技术将会很大程度上提高其运行中

的可靠性，从而保障工作质量。

3.3、使用性能好的数字操纵器件

使用性能相对较高的数字操纵器件能够很大程度上提高继

电保护工作的质量。目前在电力系统继电保护中常用的器件为

CPLD与FPGo其中CPLD较为复杂并可编程，而FPG属于现场

可编程的门阵列，二者均在继电保护中拥有很大的优势，这是因

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为CPLD与FPG具有很强的高度集成特点，能集中多个微机系统

中的功能。通过使用这些性能高的数字操纵器件能够使电子系统

的设计发生极大变革，增强继电保护设置的生命力。由于这一操

纵器件与确保系统快速响应、提高系统可靠性与系统集成度具有

紧密的联系，同时还可以缩短研制保护装置的周期，所以大大保

障了继电保护装置在运行时的可靠性。

4、继电保护技术的进展趋势

随着智能电XX建设的推进，相关研究的深入，继电保护专

业一定会适应电XX需求向智能化方向进展，跟进电XX建设步伐,

对于继电保护装置的操纵和测量提出数据信息一体化的要求。

4.1、继电保护技术的智能化应用

在智能电XX中，电力系统对遗传算法和神经XX络的应用较

为普遍，将智能化的应用在电力领域打下良好的基础。神经XX

络可以充分解决非线性的问题，而以生物神经系统为基础的人工

神经XX络以其分布式储存信息和自组织的优势迅速占据智能化

的前沿。由于人工神经具有方向保护、判定故障距离和保护主设

备的诸多功能，在电力系统的继电保护中产生巨大的应用效应。

通过使用神经XX络的办法，分析故障样本的信息，从而快速判

定故障发生的地点，提高解决问题的效率。

4.2、继电保护综合自动化的应用

由于现代XX络技术的进展，继电保护装置作为一个多功能

性的计算机装置，实现对整个XX络的智能终端指导。继电保护

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装置通过互联XX猎取电力系统的故障数据和信息，快速传递给

电力系统的XX络操纵中心。同时，由于智能电XX的电力系统逐

步向综合性的自动化方向完善，变电站的各种功能得到了有效的

实现，不断促进电力系统的健康运行。

4.3、继电保护技术广域化的应用

近年来，由于人们的生产和生活对用电的需求加大，电XX

的电压等级也有很大幅度的提高。在需求的高压的之下，供电的

不稳定性越来越明显，而且故障的出现频率也大为增加。因此,

智能电XX需要不断提高信息技术和通信技术的应用，通过广域

测量的技术为电力系统的信息输送提供保护，从而提高自动化装

置的性能，减少电力故障，确保电力系统的安全和稳定。

4.4、提高继电保护故障人员的专业技术和素养

智能电XX的稳定运行需要继电保护技术来保驾护航。电力

系统的工作关乎RM群众的生产和生活的许多方面，安全责任重

大，所以需要不断提高工作人员的业务水平。加强对于继电保护

故障人员的专业技术培训，可以开展相关的知识竞赛，实现人才

储备的战略要求。同时，业务人员的个人素养也是重要的考核部

分，加强其岗前培训，建立一支高素养和高技能的从业队