孫立峰

【摘 要】繼電保護裝置保障了電力系統(tǒng)安全可靠運行，但現(xiàn)有的繼電保護裝置存在著一些安全隱患。隨著智能化電力系統(tǒng)的建設(shè)，繼電保護裝置的智能化升級成為了降低安全隱患、提高系統(tǒng)可靠性的高效途徑。

隨著社會發(fā)展科技進步，電力系統(tǒng)的保護也由過去的電磁式繼電保護裝置、晶體管繼電保護裝置、集成電路繼電保護裝置，發(fā)展到現(xiàn)在的微機繼電保護裝置（微機綜保裝置）；由過去一套保護裝置只能實現(xiàn)單一、基本的保護功能，發(fā)展到現(xiàn)在一套裝置可以提供全方位、多功能、滿足不同運行條件下的保護。除了提供基本的保護功能，微機綜保裝置還可以讓運行人員隨時掌握電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患，有效控制故障持續(xù)的時間，盡可能縮小故障影響的范圍，減少電力系統(tǒng)故障帶來的損失，是電力系統(tǒng)安全可靠運行的有力保證。

但現(xiàn)有的微機綜保裝置并不是完美的，在設(shè)計和使用時仍然存在著一些不足。筆者認(rèn)為主要有以下幾個方面：

1、繼電保護裝置在運行過程中，人為因素帶來的安全隱患。繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)運行過程中最為重要的一道安全屏障，是各類發(fā)電企業(yè)和電力用戶能源管理中的重中之重，一般都會安排專業(yè)人員不間斷的進行監(jiān)控、巡檢、維護及記錄。這些運行、維護人員都需掌握具備一定的知識文化水平，并經(jīng)過相應(yīng)的專業(yè)培訓(xùn)，確認(rèn)具有相適應(yīng)的操作技能，方可參與電力運行的管理維護。這些人員每天都在面對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、保護裝置設(shè)置及動作要求、設(shè)備正常運行及故障情況等等大量信息，并需要根據(jù)系統(tǒng)的運行情況對這些信息進行冷靜的分析判斷，及時做出選擇，快速處理故障并上報。這些工作十分繁雜，且重復(fù)性很高，很多工作甚至千篇一律且機械枯燥。在重復(fù)工作中人員極易產(chǎn)生松懈和麻痹，對突然發(fā)生的故障不能及時做出應(yīng)對，給電力系統(tǒng)的安全運行帶來隱患。

2、繼電保護裝置設(shè)計、配置不完善帶來的安全隱患。在電力系統(tǒng)中，保護裝置動作的可靠性通常會由裝置內(nèi)部軟、硬件的設(shè)計、二次回路的連接、裝置動作參數(shù)的設(shè)置等因素所決定。裝置本身設(shè)計和制造的完善程度、取樣參數(shù)的精確性以及動作參數(shù)的合理取值，都決定著電力系統(tǒng)在故障時能否精確動作，確保故障的及時切除。但很多企業(yè)的電力系統(tǒng)在實際運行中，上述基本要求卻常常無法保證滿足。例如，現(xiàn)在市場上的微機綜保裝置產(chǎn)品繁多、魚目混雜，各種檔次、品牌的新產(chǎn)品層出不窮。很多綜保裝置的生產(chǎn)企業(yè)只看重產(chǎn)品的利潤，而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量性能。很多產(chǎn)品設(shè)計不夠完善，保護算法存在缺陷；還有些產(chǎn)品質(zhì)量不過硬，設(shè)備內(nèi)部元件提前老化。這些產(chǎn)品本身可靠性較差，實際運行時常常會導(dǎo)致系統(tǒng)的錯誤動作。再比如，繼電保護裝置必須依靠精確的電流、電壓信號作為判別依據(jù)。連接獲取這些信號的二次回路，在設(shè)計時可能存在不合理之處，設(shè)備安裝時也可能存在不規(guī)范的情況。這些看似細(xì)小的問題，卻使電流電壓信號產(chǎn)生較大誤差，進而影響保護裝置對系統(tǒng)的錯誤判別，導(dǎo)致不必要的事故發(fā)生。即使上述兩個方面的問題都得到了完善的解決，選取了高品質(zhì)產(chǎn)品，取樣信號也足夠精確，但若綜保裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不合理或者錯誤，系統(tǒng)運行仍然存在風(fēng)險。繼電保護裝置的內(nèi)部參數(shù)，特別是一些重要動作參數(shù)的設(shè)置，需要經(jīng)過精確的計算，在考慮了電力系統(tǒng)各種運行可能的基礎(chǔ)上，結(jié)合長期運行經(jīng)驗，設(shè)置一個比較合理的數(shù)值。針對上述這些問題，很多企業(yè)都提出各自不同的解決方法。有些企業(yè)在管理上狠下功夫，制定更為有效明確的制度，聘請更有經(jīng)驗的管理人員；有些企業(yè)在電力設(shè)備上投入更多資金并選擇市場上更有信譽的安裝調(diào)試隊伍。這些措施，都在一定程度上提高了電力系統(tǒng)的安全性。但同時這些做法都需要投入更多的人力物力財力，從節(jié)約增效的角度講都不是最優(yōu)化的。當(dāng)前快速發(fā)展的智能化電力系統(tǒng)，才是解決繼電保護不足的更為高效和經(jīng)濟的方法。

一套智能化的繼電保護裝置，至少應(yīng)能滿足以下幾個要求：

1、通過與智能企業(yè)管理、能源管理等系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，降低人為因素對電力系統(tǒng)帶來的安全隱患。繼電保護裝置在平時的運行維護時，需要記錄大量的數(shù)據(jù)、圖形、表格、文件等。這些數(shù)據(jù)涉及到電力系統(tǒng)中一、二次設(shè)備參數(shù)、運行狀態(tài)、統(tǒng)計分析、圖檔管理甚至人事信息等等。但這些數(shù)據(jù)，常常并不能做到完整記錄，保留下的數(shù)據(jù)，也沒有進行更深層次的分析和研究。如果整個繼電保護裝置都改為智能化、聯(lián)網(wǎng)化，所有裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)都可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳到能源管理系統(tǒng)或是特定的數(shù)據(jù)分析中心上去，那么這些數(shù)據(jù)就可以得到及時準(zhǔn)確的分析整理，并最終以簡單直接的形式回傳給系統(tǒng)管理人員和企業(yè)管理人員，為企業(yè)及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的安全隱患和為企業(yè)提高能源的利用效率提供可靠依據(jù)。

2、繼電保護裝置通過智能化的升級，進一步降低裝置本身產(chǎn)生問題的可能，提高電力系統(tǒng)的可靠性。繼電保護裝置本身的可靠性，雖然可以通過提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加取樣信號靈敏度來提高，但這些措施理論上還是存在上限，即電氣設(shè)備本身在運行時依舊存在發(fā)生各種情況的可能。對繼電保護裝置的智能化升級，可以在一定程度上抑制設(shè)備本身發(fā)生狀況時對系統(tǒng)的產(chǎn)生的影響。在一個智能化的繼電保護裝置網(wǎng)絡(luò)中，我們可以收集到不同企業(yè)、不同電力系統(tǒng)、不同運行工況的數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的分析、對比、整合，就可以對網(wǎng)絡(luò)中的每一臺保護裝置進行單獨優(yōu)化，使每一臺裝置都可以起到最大的保護作用。

目前，世界各國的電力系統(tǒng)智能化都還處在一個起步階段，對于智能化電力系統(tǒng)還沒有一個共同的精確定義，相對應(yīng)的也就沒有一套完善的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。但智能化電力系統(tǒng)，已經(jīng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的大方向，是整個電力系統(tǒng)效率提升的關(guān)鍵因素，是解決我國電力能源建設(shè)相對滯后、傳統(tǒng)電力系統(tǒng)管理和調(diào)配技術(shù)落后的唯一出路。在智能化的電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置作為安全運行的保障，理應(yīng)得到率先發(fā)展。現(xiàn)在，我國的一些繼電保護裝置的生產(chǎn)企業(yè)，都在進行一些積極的探索和嘗試，推出了一系列網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的智能化產(chǎn)品。隨著產(chǎn)品的不斷推陳出新，繼電保護裝置的智能化升級必將日趨完善，電力系統(tǒng)的運行必將更為平穩(wěn)安全。