武小平

[摘? ? 要]在電氣工程的建設發(fā)展中，電力綜合自動化系統(tǒng)由可靠集成環(huán)保的自動化設備構成。變電站作為電網的基礎部分，變電站繼電保護是對電力綜合自動化系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，并經選擇后可靠動作，保證電網安全運行。因此，主要對電氣工程中電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護進行研究分析，旨在通過對系統(tǒng)與保護技術進行詳細闡述，為以后類似的事件提供一定的參考。

[關鍵詞]電氣工程;電氣系統(tǒng);綜合自動化;變電站;繼電保護

[中圖分類號]TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（21）04–0–02

Analysis of Electric Power Integrated Automation System and Substation Relay Protection in Electrical Engineering

Wu Xiao-ping

[Abstract]In the construction and development of electrical engineering， power integrated automation systems often need to be composed of reliable integrated environmental protection automation equipment. Similarly， as the basic part of the power grid， the substation relay protection is to detect faults or abnormal conditions in the integrated power automation system， and to act reliably after selection to ensure the safe operation of the power grid. Therefore， this article mainly studies and analyzes the power integrated automation system and substation relay protection in electrical engineering， and aims to provide a certain reference value for similar incidents in the future by elaborating the system and protection technology in detail.

[Keywords]electrical engineering;electrical system;integrated automation;substation;relay protection

在我國電網的建設發(fā)展中，電力系統(tǒng)的自動化建設日趨發(fā)展，進而使電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)——變電站繼電保護技術更加智能和先進。在電氣工程的電力系統(tǒng)建設中，通過繼電保護技術的運用，從而實現(xiàn)電力綜合自動化系統(tǒng)的建設，通過對電網實現(xiàn)全面監(jiān)控，從而讓電氣設備能夠在電網的安全運行中發(fā)揮作用，實現(xiàn)電網系統(tǒng)的自動化、智能化運行，為社會經濟的發(fā)展提供保障。

1 電氣工程電力系統(tǒng)的綜合自動化發(fā)展

在電氣工程中，電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展需要朝著數(shù)字化、標準化與集成化的方向發(fā)展。①數(shù)字化利用網絡技術發(fā)展成為支撐的系統(tǒng)工程，與以往的電氣工程相比較，擁有較多的計算特點，并且引進了過程層的觀念，使用信息的模式也產生了基礎改變，并且互聯(lián)網的信息交互也更為寬廣，更為智能化的一、二次設備的分界線更加模糊，一次設備和二次設備落實了最初的整合，這也極為適應技術的發(fā)展趨勢[1]。②集成化將計算機技術與集成電路使用到電力系統(tǒng)的繼電保護設備當中，從而有效提高電氣工程的自動化程度;使用集成電路讓測量、控制與保護設備變得更為聚積，可以幫助各種功能集成在獨立的模塊中存儲，不但讓信息傳播的通暢性獲得了保證，并且有效加強了計算機數(shù)據(jù)處理能力，還擴大了數(shù)據(jù)儲存的空間，極大地減少設備設計成本。③標準化不完善已成為制約電氣工程發(fā)展的一項關鍵因素。然而，在電力系統(tǒng)綜合自動化的發(fā)展下，電氣工程正朝著標準化方向前行。例如標準產品模型、標準的基礎功能、標準的通信協(xié)議、標準的外部接口，讓客戶自由選擇的需求得到了滿足，從而提升電氣工程的價值，保障了電網系統(tǒng)的經濟效益[2]。

2 變電站繼電保護價值分析

繼電保護作為變電站中重要部分，關系著變電站的安全與穩(wěn)定。從電力系統(tǒng)上分析，一旦其中電力元件和電力設備本身發(fā)生了故障，直接影響著電力系統(tǒng)的安全運行，繼電保護就會發(fā)揮其相應的作用，發(fā)出警告信號，指導值班人員及時地采取措施[3]。

在當前電力系統(tǒng)，繼電保護維護、運行管理應遵守可靠性、快速性、靈敏度與選擇性四項主要指標。①可靠性是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障前，繼電保護的維護工作應及時發(fā)現(xiàn)異常情況，利用保護裝置的操作以及運行管理和維護，將故障的危害降到最小;②快速性則代表了在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障以前，應該利用繼電保護的檢查和維護來找出異常，并采用策略，規(guī)避因為時間延遲或動作緩慢而導致?lián)p害增加，并在第一時間有效地處理異常;③靈敏度是指在維修工作當中，要強化對各種設備運行故障的識別，確定各個故障的具體情況和出現(xiàn)的原因，根據(jù)故障的性質和表現(xiàn)精確控制故障的規(guī)模與嚴重度，采用有效的保護措施，減少損失;④選擇性是指系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置只將故障元件切除，保證非故障元件的繼續(xù)運行，以保證電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定

運行[4]。

3 電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護發(fā)展方向

3.1 完善保護體系

在電氣工程中，電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站機電保護發(fā)展方向中，需要完善保護體系，通過建立科學合理的原則，指導和監(jiān)督繼電保護的維護。維護工作應嚴格按照國家有關規(guī)定和標準開展狀態(tài)檢修工作;在狀態(tài)維護工作中，應按照確保設備安全運行的首要原則進行維護，強化對設備運作的管控監(jiān)控和故障分析，根據(jù)設備運行狀情況與需要，對維護項目和間隔時間進行調整;強化狀態(tài)檢修的全過程控制，檢測低消耗、低成本、高可靠性、安全性，在不影響設備安全運作的情況下，依賴各種檢測技術開展預防性維修和檢查，保證能夠及時找出各種故障，確保設備安全，及時調整和更換設備，保證它在電力系統(tǒng)運作中具有安全性和可靠性;對以往檢修觀念進行轉變，協(xié)同目前電力行業(yè)開展進一步改革與創(chuàng)新，并使用預防、狀態(tài)、故障等相互融合的方法進行檢修，從而實現(xiàn)具有針對性和計劃性的標準檢修，規(guī)避對維修效果產生影響，提高繼電保護狀態(tài)維修工作的質量和效率[5]。

3.2 變電站繼電保護二次狀態(tài)評估

在電氣工程中，電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站機電保護發(fā)展方向中，需要重視二次狀態(tài)評估。智能變電站繼電保護狀態(tài)評估中，對于繼電保護二次回路的評估，應主要針對其電流回路、電壓回路、絕緣狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測、接地網等方面檢測，以此來確定健康狀態(tài);對于繼電保護裝置的評估，應主要通過對其外觀、接線、插件、通電、絕緣狀態(tài)、開關等各方面進行檢測，以確定機電保護裝置的健康狀態(tài)。在實際的繼電保護裝置評估中，會結合評估內容，根據(jù)每一項評分，提前確定出狀態(tài)監(jiān)測評分標準，然后進行評估，確定實際的評分數(shù)值[6]。其實際的評估項目如表1所示。

3.3 創(chuàng)新電力系統(tǒng)變電站繼電保護檢測技術

在電氣工程中，電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站機電保護發(fā)展方向中，需要創(chuàng)新電力系統(tǒng)變電站繼電保護檢測技術。先進檢測技術為電力系統(tǒng)裝備檢修模式的實現(xiàn)提供基礎，例如在線監(jiān)測技術在繼電保護中的利用，能夠利用在線監(jiān)測技術對電力設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，通過實時監(jiān)測，掌握設備運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)缺陷，制定檢修加護。目前對于在線監(jiān)測技術，我國已經具備相對比較成熟的技術手段，并且在多個行業(yè)中得到了廣泛的運用，比如醫(yī)療、制造等，該技術作為支撐，也為電力系統(tǒng)變電站機電保護狀態(tài)檢修模式的運用提供技術基礎[7]。

信息網絡技術為變電站繼電保護狀態(tài)檢修技術的創(chuàng)新運用提供了保障，實現(xiàn)了信息共享。管理人員可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障隱患，并采取措施，才能確保電力系統(tǒng)的安全運行。狀態(tài)檢修是通過傳輸媒介，把現(xiàn)場檢測和后臺分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嚓P人員，讓這些工作人員實時掌握相關信息。同樣，實際的應用中必須要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性與精確性，不能出現(xiàn)任何誤差。

4 電力系統(tǒng)與變電站繼電保護的發(fā)展

在電氣工程電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護的發(fā)展下，需要建立繼電保護狀態(tài)評估數(shù)據(jù)庫。通過相關數(shù)據(jù)庫的建立，能夠保證在繼電保護狀態(tài)檢修中，有大量的數(shù)據(jù)支撐，有助于匯總各類評估數(shù)據(jù)，整合各方資料。建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的智能化管理。利用這一數(shù)據(jù)庫，工作人員可以隨時查看各類信息資料，更加有利于檢修人員對信息的對比。這對設備狀態(tài)評價具有積極的作用，不僅節(jié)省了人力物力，同時也避免了人為疏漏。繼電保護信息子站可以將整個變電站的所有保護裝置的相關數(shù)據(jù)信息進行收集，實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。并通過子站傳輸?shù)胶笈_機上，在日常巡檢時，也可以查看這些數(shù)據(jù)信息是否存在異常，在故障發(fā)生時，通過信息子站的信息，可以看到故障設備保護動作，還能查看保護對故障的反應。同樣電氣工程電力系統(tǒng)與變電站數(shù)據(jù)庫的發(fā)展，實現(xiàn)了監(jiān)控繼電保護裝置的運行狀態(tài)，實現(xiàn)了檢測的實時性和自動化，也能夠實時監(jiān)控分站繼電保護裝置與信息的通信，并對繼電保護站的通信狀態(tài)進行調度。確保各方之間的正常通信和數(shù)據(jù)的正常傳輸和傳輸，通過完全接收和保存繼電保護裝置產生的故障動作、報警、切換和記錄波形。在信息分站支持相應的調度系統(tǒng)調用，同時可以上傳分站系統(tǒng)配置信息到調度系統(tǒng)?？梢远嗾{度系統(tǒng)信息調用命令上傳變電站系統(tǒng)詳細信息;也可以根據(jù)調度命令訪問每個連接到分站系統(tǒng)的設備。對保護裝置信息和故障波形記錄信息進行智能處理，分類信息濾波。保護動作的所有信息都可以傳送到運行中的監(jiān)控系統(tǒng)。以某電廠投入運行的變電站為例，對信息支持圖形化顯示臺站系統(tǒng)信息，提供樹型直觀的界面友好的人際管理。數(shù)據(jù)庫在電氣工程電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護發(fā)展中的運用，并不僅僅是制定出檢修計劃，更是在檢修過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，完善檢修計劃的一個過程，讓檢修更加地精確合理，確保電力系統(tǒng)的健康運行。

5 結束語

在電氣工程發(fā)展中，變電站繼電保護技術的合理運用，是實現(xiàn)電力系統(tǒng)綜合自動化發(fā)展的關鍵。同樣，在繼電保護中存在的問題，需要通過技術的創(chuàng)新與繼電保護狀態(tài)檢修體系的完善，從而實現(xiàn)變電站的智能化發(fā)展，為我國電網的建設提供保障。

參考文獻

[1] 楊曉昕.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2021（11）：85-87.

[2] 周瀛，李勇，宋慶.智能變電站的繼電保護應用分析[J].電子技術，2021，50（2）：88-89.

[3] 包利達.電力系統(tǒng)自動化發(fā)展方向分析[J].上海節(jié)能，2020（3）：221-223.

[4] 田炳昆.變電所綜合自動化的調試方法探析[J].中國新技術新產品，2019（24）：3-4.

[5] 房瑞閣.淺談電氣工程中電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16（35）：45，48.

[6] 黃燕霞.探究電氣工程中電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護[J].民營科技，2015（5）：18.

[7] 張建中.新型泵站綜合自動化系統(tǒng)在景泰川電力提灌工程中的開發(fā)與應用[J].甘肅水利水電技術，2005（2）：151-152.