继电保护的定义范文

导语：如何才能写好一篇继电保护的定义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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目前，我国很多地区的220 kV电网线路已超过1 000条。电网结构主要由在同一电源或不同电源同杆并架的各条单线、双线、短线和长线组成。电网线路的复杂性导致继电保护的零序网络难以准确建立计算模型和合理设置系统继电保护的整定解环点，这些都将直接导致220 kV系统继电保护整定计算中的配合工作难以进行。

但是，在电网的实际运行中，一般的220 kV系统继电保护整定解环点和上、下级保护延时段的配合关系都是根据“n-1”方式运算的。在具体的整定计算中，主要通过缩短上、下级保护配合的时间差和延长时段消除故障;通过简化零序电流的计算过程和零序助增系数，预估解环点和延长时段中可能出现的故障。220 kV电网主要凭借自身的可靠性和速动性实现继电保护。

2 整定计算线路主保护

在各个分相电流差动保护中，差动电流最高值和最低值的取值是按照一次相电流小于600 A和小于400 A，并将其折算成二次值进行的。这种取值方式充分考虑了过度电阻的影响，并能满足差动保护应具备的灵敏性和选择性要求。

纵联零序停信元件主要用来保证线路末端具备1.5～2的灵敏度。在具体的操作中，为了方便管理，在满足灵敏性要求的前提下，一般取480 A折成的二次值，除此之外，均按照灵敏度计算标准取值。对于纵联负序停信元件，通常取720 A折成的二次值，且线路末端发生金属性短路时的灵敏度应>2. 如果将纵联零序启信元件取值为240 A，并通过比较零序四段的两个数值后，就应选择两个数值中较小的那个。换句话说，如果满足取值为240 A时的条件，就选取240 A折成的二次值;反之，则根据整定值取值。

在纵联保护中，主要通过定值的灵敏度进行整定计算——线路越短，则要求取值的灵敏度就越大。如果线路长度≥0.1 m，则选取线路感受电抗2.5倍的停信值;如果线路长度<0.1 m，则选取线路感受电抗3倍的停信值，并保障停信范围不会过大。

通常情况下，在电阻的分量计算中，应使保护动作区的最大阻抗值小于最小负荷阻抗值。如图1所示，将电阻定值和电抗定值代入四边形后，应对比四边形各角的参数与保护装置说明书中给定的典型参数值。

3 整定计算线路后备保护

接地距离一段保护的保护范围具有一定的稳定性，在运行中，不会因为改变运行方式而导致设备运行不稳定;接地距离的二段保护具有较高的灵敏性，且保护时间相对较短，零序过流保护的主要优点是它受过渡电阻的影响较小;在三段保护中可躲避非全相的最大电流，但灵敏度较低、动作时间较长。有些地区在对220 kV电网进行保护时，虽然同时使用了这两种设备，但是，通常情况下，这两种设备只在各自的领域完成自身的任务，技术人员并没有将这两种保护设备完美地结合在一起。

在进行线路后备保护整定计算时，应加强主保护，在合理保护的基础上简化后备保护，以确保线路系统的稳定运行。由于零序保护容易受到线路运行方式的影响，所以，在220 kV电网的运行中，使用零序过流保护的线路较少。

4 整定计算元件保护

线路和主变支路断路器失灵的保护计算通常是在电网小方式运行的状态下实现的。如果220 kV母线余出n-1段线，在整定计算时，就要依据被保护线路末端或主变低压侧的最小值取值。在最小单相接地电流出现故障时，经灵敏度检验出的灵敏度应≥1.3，且在运行中尽可能地避开正常运行状态下的负荷电流。但是，由于母联短路电流的计算比较复杂，所以，母联断路器失灵保护统一选取400 A折成的二次值，除此之外，均不考虑灵敏度检验。

5 整定地区电网中的小电源

通常情况下，在一些地区的220 kV电线终端会存在很多小电源。一般依据小电源的装机容量和开机方式对这些馈电线路进行继电保护整定。如果这些馈电线路采用的是单相重合闸的方式，且对重合闸开启了快速同步保护，小电源的开机方式难以满足该继电保护装置的精工电流和启动电流，则应在实际运行中，根据该地区220 kV馈电线路的相关解决办法整定，同时，将重合闸改为三相一次重合闸。

6 结束语

综上所述，在电网的实际运行中，可根据具体的使用需求整改供电网络，减少线路中的多级数串供线路，并在相应的整定基础上配合各种线路保护，对220 kV以下的电网实施有效的继电保护。

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电线电缆绝缘及护套是为保护人员在使用过程中免受意外的发生。

本报告电线电缆绝缘及护套厚度进行测量，用线缆专用投影检测仪检测电线电缆绝缘及护套厚度的不确定度。

2、方法简述

测定方法：依据GB/T2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第11部分：通用试验方法 厚度和外形尺寸测量 机械性能试验 》

2.1 切片的制取

将抽去导线的电线电缆的绝缘及护套在23±2℃的环境中放置 24h，然后用小刀沿绝缘及护套的中心线垂直切取表面光滑的切片，以备试验用。

2.2 操作方法

2.2.1 将载物台取下，将被测试样放在载物太玻璃工作台上，试样尽可能放在中心位置，有利于下面的测量。

2.2.2 移开遮尘挡板，打开开关亮度旋钮，将投影亮工调整合适。

2.2.3 调节调焦环，使投影屏投成象最清晰。用目视判断最薄点，只旋转载物台并依靠纵横身的调节，将最薄点方向调至与十字线水平线重合。并记下载物台上面对对测试者的标志线（1号―6号的任何一个）所对应的下方刻度位置。标志线共有6根，为60度均分线。

2.2.4 用纵向测微鼓轮移动被测试样，依投影屏上十字线进行测量，首尾二次对线在纵向测微鼓轮上的读数差为测量值。

2.2.5 旋转载物台，将相邻的下一个标志线对准（2.2.3）条所述的位置，继续测出第二个点的厚度。依次测出全部六个均匀分点的厚度值。

2.2.6 测量外径方法同上，所不同的是用相隔90度的短标志线来完成。最后要关闭开关，将挡尘板移回。

3、不确定度的评定与计算

3.1不确定度来源

3.1.1样品重复检测过程中测量数据的离散性而引入的不确定度，既A类测量不确定度。

3.1.2检验方法依据国家标准其方法引入测量不确定度可忽略不计。

3.1.3线缆专用投影检测仪分度值量化误差所引入的不确定度

3.1.4 线缆专用投影检测本身不确定度所引入的不确定度

3.1.5由环境条件而引入的不确定度可以忽略不计。

3.2以A类评定的方法评估不确定度：

样品重复测定11次，数据列于表1，单次测量的标准偏差依据贝赛尔公式计算：

=0.17 （单位mm ）

以独立观测列的算术平均值作为测量结果，测量结果的标准不确定度为：

=0.0513

3.3以B类评定的方法计算不确定度

3.3.1线缆专用投影检测仪度值量化误差所引入的不确定度u（1）：

线缆专用投影检测仪分度值为0.01，人员估读误差为，估计其为均匀分布，包含因子为，故不确定度为

u（1）==0.003 mm

3.3.2线缆专用投影检测仪本身不确定度所引入的不确定度u（2）：

根据校准证书知置信概率p=95%，查t分布表得到t值为

则 u（2）= = 0.003 mm

依据标准说明温度效应的影响带来的不确定度可以不予考虑。

4、合成不确定度的计算

电线电缆绝缘及护套厚度的不确定度由上述的分量组成，包括：

A类相对标准不确定度：

B类相对标准不确定度：u（1），u（2），

各分量互不相关，灵敏度系数为1或-1

4.1电线电缆绝缘及护套厚度的不确定度为：

==0.051

则电线电缆绝缘及护套厚度的不确定度为：

U=K=0.051X2=0.102 扩展因子K=2

本次测量报出电线电缆绝缘及护套厚度的不确定度为：

u=（0.01±0.102）mm k=2

参考文献：

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关键词：微机继电保护技术；概念；构成；趋势

中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：

前言：微机继电保护的智能化方便了继电保护的调试工作，极大的减少了对硬件维护量。尤其是，其凭借数字化、智能化、网络化及较强的数字通讯能力，极大的提高了微机继电保护的快速性、选择性、灵敏性、可靠性等性能，在促进电力系统管理、维护的信息化、远程化的同时，提高了电力系统的安全经济运行的水平。因此，我们可以清楚的认识到微机继电保护的重要性。以下笔者根据多年从事微机继电保护的实际工程经验，对电力系统微机继电保护系统的构成特点及发展趋势进行粗浅的探究，以供参考。

1．微机继电保护概述

1.1 基本概念

微机继电保护是以数字式计算机为基础来构成的继电保护，其硬件以微处理器为核心，配以合适的输入输出通道、人机接口、通讯接口等；随着计算机技术及网络技术的持续快速的发展，加之微机保护相比于传统继电保护装置有着更加显著的优势，日益在电力系统中得到广泛应用。

1.2 微机继电保护系统的构成

（1）管理与保护故障录波器的接口，实现对不同厂家的保护及故障录波器的数据采集及转换功能。通常情况下，对保护的运行状态进行巡检，接收保护的异常报告。当电网出现故障后，接收、保护故障录波器的事故报告。

（2）管理与远动主站的接口，把装置异常、保护投退，以及其它关键的信息通过远动主站进行实时上送到调度端。

（3）管理、修改保护定值。

（4）主动或者按照服务器的要求传送事故报告，执行服务器发出的对指定保护与故障录波器进程查询的命令。服务器设置在调度端，可由一台或者多台高性能计算机构成。

通过以上的功能划分可看出，客户机与服务器间的数据交换量并不是太大，仅在电网出现故障后，因为与故障设备有关联的厂站的客户机需向服务器传送详细的故障报告，此时才会有较大的信息量。所以客户机与服务器间的联络，在目前的使用情况下，完全可采用调制解调器来进行异步通信，若有更好的条件，建议尽量采用广域网来实现数据的交换。

2．微机继电保护技术发展的趋势

2.1 自动化、智能化

随着我国智能电网概念的提出及相关技术标准的制定，必须加快智能电网相应配套的关键技术与系统的研发速度。对于微机继电保护技术，可深入挖掘神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等智能技术微机继电保护方面的应用前景，充分发挥技术生产力的作用，从而使常规技术难以解决的实际问题得到解决[4]。

2.2 自适应控制技术

于20世纪80年代，自适应继电保护的概念开始兴起，其可定义为能根据电力系统的运行方式与故障状态的变化而能够对保护性能、特性或定值进行实时改变的新型继电保护。其基本思想就是尽最大可能使保护适应电力系统的各种变化，从而保护的性能得到进一步的改善。其凭借能改善系统响应、增强可靠性、提高经济效益等方面的优势，在输电线路对距离、变压器、发电机的保护及自动重合闸等领域得到了广泛的应用。

2.3 人工神经网络的应用

20世纪90年代以来，神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统的多个领域都得到了应用，保护领域内的一些研究工作也开始转向人工智能领域的研究。专家系统、人工神经网络、模糊控制理论在电力系统继电保护中的应用，为其持续发展注入了新的活力。

基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点，其应用研究得到较迅速发展，目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等方面。近年，在电力系统微机继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等技术。我国相关部门也都对神经网络在电力系统微机继电保护中的应用进行了相关的研究。

2.4 可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器可简单的视为具有特殊体系结构的工业计算机，相比于一般计算机具有更强的与工业过程相连的接口，以及更适应于控制要求的编程语言；用PLC通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线，来解决在由继电器组成的控制系统里，为了完成一项操作任务，要把各个分立元件如继电器、接触器、电子元件等用导线连接起来的问题是非常容易的；此外，为了减少占地面积，还可以用PLC内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。

2.5 变电所综合自动化技术

现代计算机、通信、网络等技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置、计量装置，以及系统分割的状态，提供了优化组合与系统集成的技术基础。继电保护和综合自动化的紧密结合己成为可能，主要体现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置做为核心，把变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入到计算机系统中，从而将传统的控制保护屏进行取代，大大降低变电所的占地面积及对设备的投资，使二次系统的可靠性得到提高。伴随着微机性价比的不断提高，现代通信技术的快速发展，以及标准化规定制度的陆续推出，变电站综合自动化已经成为了热门话题。根据变电站自动化集成的程度，可将未来的自动化系统划分为协调型自动化与集成型自动化两类。

结束语：

总之，随着电力系统的高速发展及计算机、通信技术的不断进步，继电保护技术将会向自动化，智能化，自适应控制技术，变电站综合自动化技术，人工神经网络、PLC技术的应用等趋势发展，在确保我国电力系统的安全稳定运行，以及国民经济的快速持续增长中发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]文玉玲，孙博，陈军.浅谈微机继电保[J].新疆电力技术，2009，（4）：26-28.

[2]杨志越，李凤婷.微机继电保护技术及发展[J].电机技术，2011，（3）：46-47.

[3]王彬.浅论电力系统微机继电保护的技术应用[J].中华民居，2011，11：162，163.

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关键词：智能电网；继电保护技术；发展趋势

中图分类号：TM77 文献标识码：A

随着我国社会经济的不断发展，社会生产、人类生活的用电需求急剧增大，在这样的环境下加强国家电网的改革，是时展的要求，同时也是电力企业发展的要求。积极构建智能化的电网体系如今已经成为我国电力企业发展的新方向，强调以风能、太阳能等清洁能源为主，并充分结合发达国家电力建设事业的发展路子，结合自身实际，从而构建高压电网来作为网络骨干的新方向。而继电保护装置作为电网中的"卫士"，能够有效地将电网故障与系统隔离，从而防止大面积停电现象的发生。因此，我们在国家智能化电网大力发展的同时，需要积极关注继电保护技术的研究，保证电网的安全、可靠运行。

一、智能电网的定义和特点

目前，智能电网的构建尚还处在初级阶段，如何定义，仍是各国学者讨论的焦点问题，由于各国电力发展的规模、环境以及出发点都存在不同，所以对智能电网的理解也都是站在国家的角度。我国对于智能电网的定义是：以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的信息、通信和控制技术，逐渐构建以自动化、计算机化、互动化为主要特征的统一的坚强的智能化电网。它要求系统在出现故障时，能够有效地把故障的影响范围降到最低，并在最短的时间内实现恢复供电。

智能电网具有清洁环保、经济高效、友好互动、坚强可靠等特点，具有强大的电力输送能力和安全可靠的供电能力，能够在保护环境的基础上，有效地降低污染排放和能源的消耗，实现电网的经济高效。此外，智能电网还可以在灵活调整用户接入与退出、兼容各类电源、灵活调整电网运作方式的同时，实现用户、电源、电网三者信息的公开透明与共享，从而做到透明公开和友好互助。如今智能电网的建设虽然处在起步阶段，但是各级电力公司都加快了智能电网的建设步伐，从而使智能电网从一个"概念股"开始向"热点股"转变。我们还需要注意的是，智能电网中的数字化变电站技术、电子式互感器、交直流灵活输电、广域测量技术等都会给电力系统的继电保护技术带来影响，必须加强继电保护技术的研究。

二、智能电网继电保护原理

应用传感器在智能电网中对发电、输电、配电、供电等关键的电气设备的运行状况进行实时监控，然后经过网络系统将采集到的数据进行整合，最后对获取的数据进行分析，以此来实现对电网运行状况的实时监控，从而实现对保护定值和保护功能的动态监控和及时修正。

对于继电保护装置来讲，保护功能除了需要保护对象的运行信息，还需要相关联的其他设备的运行信息。这就需要做好信息的共享工作，保证故障的准确性时，在没有或少量人工敢于的情况下，迅速隔离故障并自行自我恢复，从而避免大面积停电事故的发生，提高电网供电的可靠性和稳定性。因此，智能电网中的继电保护装置在保护动作时不仅仅要跳本保护对象，有时在跳本保护对象的同时，还得发出连跳指令，跳开其他关联点。

三、智能电网中继电保护技术的发展趋势

未来我国继电保护技术的发展，势必朝着网络化，智能化，计算机化，保护、控制、测量和数据通信一体化的方向发展。

（一）继电保护综合自动化的应用

在现代化的网络环境下，继电保护装置可以看作是一个多功能的计算机装置，而在整个网络系统可以说是一个智能终端。继电保护装置在网络环境下，先通过互联网获得电力系统运行以及故障的数据和信息，或者是先接到被保护原件的数据或者信息然后传送给网络控制中心。据此，我们可以看出，网络条件下的继电保护装置能够在电力系统设备无故障运行的情况下，自动地获取测量、控制通信数据，从而实现测量、控制、保护的一体化功能。而目前，实现智能电网继电保护的综合性的自动化系统条件已经齐备，变电站客户机会对保护信息进行搜集以及信息的网络传输，还有调度终端服务器对EMS共享数据的读取、故障分析以及稳定分析的计算等难题，现在通过继电保护综合自动化的应用都已经得到了妥善解决。如今，我们面临的技术问题就是应该如何解决综合继电的调度、运动、保护、通信以及自动化综合变电站的建设等问题，也涉及到如何更好地控制运行的设备，如何做好设备的维护和管理工作。因此，在接下来的工作中，我们只要能妥善解决好管理问题，就能够保证继电保护的自动化技术得到顺利实施。

（二）继电保护技术的智能化应用

继电保护技术的智能化应用目前已经在电力领域的应用研究工作中拉开了序幕。例如遗传算法、神经网络、模糊逻辑等都已在电力系统的各个领域得到应用。神经网络可以有效地解决很难用方程式来表示或者极难求解的非线性问题，可以通过神经网络的非线性映射方式来解决。而以生物神经系统为基础的人工神经网络的进展最为迅速，具有分布式储存信息、自组织等优点。

目前，在电力系统的继电保护中，人工神经网络已经能够实现其方向保护、故障距离判定、故障类型的判断以及主设备保护的功能，例如在输电线的两端系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路，就是一个典型的非线性问题，而通过距离保护的方法很难准确判断出设备故障的原因，给故障的排查带来一定难度，也会造成拒动或者误动现象的发生。但是，假如我们使用了神经网络的方法，通过大量的故障样本的训练，只要样本充分考虑各种情况出现的可能性，就能够准确判别故障发生的地点。同时像进化规划、遗传算法等都具有独特的魅力，能够有效地帮助我们解决复杂的电力系统问题。因此，在电力系统运行中，我们只要能够充分地运用这些人工智能的方法，就可以极大地提高问题的解决速度。

（三）继电保护技术的数字化应用

互感器故障的减少以及互感器传输性能的大幅提高，使继电保护不再需要考虑二次回路断线、电流互感器饱和、二次回路接地等常见的互感器故障问题。同时，电气量气息传输的真实性强化了继电保护装置的性能，为工作效率的提高提供了有力保证。目前如何简化几点保护装置的辅助功能，使用数字传感器来提高继电保护装置的整体性能，是我们未来加强继电保护装置利用效率需要研究的核心问题。

（四）继电保护技术广域化的应用

随着互联电网区域的不断扩大，电网的电压等级也大幅提高，使得供电的不稳定性和出现故障的可能性大大增加。对此，在电网信息化的进程中，我们可以通过广域测量技术WAMS网络提供的广域信息为后被保护服务，以此来提高自动化装置的性能，保证大型电力系统的稳定性和安全性，防治大面积停电事故的发生。

四、不断提高继电保护工作人员的技术和素质

智能电网的继电保护是保证电网运行稳定的首道防线，安全责任重大，因此对工作人员的业务水平要求较高。近几年，我国电力行业普遍开展继电保护专业知识和技能的竞赛活动，以此来促使工作人员迅速适应国家电网快速发展的要求，加快"两个转变"的推进力度，强化人才强企的战略，这对于进一步提高继电保护工作人员的岗位技能和技术水平都具有重要意义。

随着各级电力公司继电保护岗位人员队伍的不断壮大，加强对新进员工的岗前培训工作显得愈发重要。供电企业的在初进人员上岗之前，一定要对其进行岗前培训与考核，考核合格后持上岗证上岗。此外，还应积极开展技术培训和技术竞赛，通过培训和竞赛，使继电保护工作人员能够较为全面地掌握继电保护工作的专业知识，增强其实践技能，为今后的工作顺利开展打下坚实的基础。同时，各级供电企业还应始终加快推进"两个转变"，积极实施人才强企战略，以人才发展来实现企业发展，以人才进步来推动继电保护技术的进步。

结语

近年来，我国在不断加快智能化电网的建设步伐，对其保护装置的可靠性和动作反应速度也提出了更高的标准，对保护装置的配合、装置也提出了更高的要求，对保护装置的功能的发展提出了更远大的目标。相信随着智能化电网的快速发展以及继电保护技术的不断进步，势必会对保护定值的自适应和保护功能做出更合理的调整。总之，我国的继电保护技术会继续朝着网络化、计算机化、保护、测量、控制、数据通信一体化、智能化的方向发展。广大电力系统的工作者也将不断总结经验，加强专业建设工作，继续努力提升继电保护工作的高度，从而确保电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王向东，吴立志.浅析智能电网框架下的继电保护技术[J].机电信息，2011（18）.

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【关键词】智能电网；电力系统；继电保护；

中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：

1 概述

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是2l世纪电力系统重大科技创新和发展趋势。智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然对电力系统继电保护带来影响。

2 智能电网的定义和特点

尽管各国专家针对提高电网智能化水平及等级已经达成共识，但是，智能电网仍处于起步研究阶段，尚无明确的定义。由于发展环境和驱动因素不同，各国的电网企业和组织均以自己的方式理解智能电网。对智能电网进行研究和实践，各国智能电网发展的思路和重点也各不相同。因此，智能电网的概念处于不断丰富、发展阶段。

2.1 欧美

欧美的专家委员会将智能电网的特性概括为：一是灵活性，满足用户对电力的多样化需求；二是易接人性，保证所有用户都可接人电网，尤其是高效清洁的太阳能、生物能等可再生能源发电能够就地入网；三是可靠性，提高电力供应的可靠性与安全性；四是经济性，通过改革及竞争调节实现最有效的能源管理，提高电网的经济效益。

2.2 我国国家电网公司

国家电网公司对坚强智能电网的基本特征的定义为技术上体现信息化、数字化、自动化、互动化；管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化。信息化是坚强智能电网的实施基础，实现实时及非实时信息的高度集成、共享与利用；数字化是坚强智能电网的主要实现形式，定量描述电网对象、结构、特性及状态，实现各类信息的精确高效采集与传输；自动化是坚强智能电网的重要实现手段，依靠先进的自动控制策略，实现电网运行控制自动化水平的全面提高与管理水平的全面提升；互动化是坚强智能电网的内在要求，实现电源、电网和用户的友好互动和相互协调。坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动是坚强智能电网的基本内涵。坚强可靠是具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应能力；经济高效是提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；清洁环保，促进可再生能源开发和利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；透明开放是电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；友好互动是实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户接人与退出，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。

3 智能电网对继电保护的影响

智能电网是以物理电网为基础，充分利用先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、控制技术、新能源技术，把发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的新型网络。作为电力系统安全稳定第一道防线的继电保护，按传统电网进行设计和配置不能适应于智能电网。智能电网的技术特点将影响现有继电保护的应用。

（1）数字化

智能电网的一个重要特征是数字化，对继电保护而言：一是测量手段的数字化，广泛采用电子式互感器和数字接口；二是信息传输方式的数字化，传统变电站采用的模拟量电缆传输和状态量电缆传输方式将被以光纤为媒介的网络数字传输所代替。电子式互感器的优越性在于其采用光电转换原理进行测量，体积小、绝缘性能好。对继电保护其最大的优势是传输频带宽、暂态性能好，不存在电磁式互感器和电容式电压互感器等传统互感器的测量误差和暂态特性，能很好地将电力系统运行状态信号传N-次侧。随着智能电网的建设及智能化仪器、设备的推广，传统的互感器将逐步退出运行。电子式互感器采用网络接口，通过网络保护装置和智能断路器连接，大大简化了二次回路接线，易于维护。

（2）网络化

近年来基于IEC61850标准的数字化变电站建设逐步铺开，已出现500kV全数字化示范变电站，各网、省公司都在大力推广数字化变电站建设。对继电保护来说，数字化变电站的网络化带来了两方面的变革：一是信息获取，虽然继电保护主保护的功能仍然是“自扫门前雪”，但由于网络数据传输的共享性，可以获取全站相关设备元件的信息(电气量信息)；二是信息发送，由于采用带数字接口的智能断路器，跳合闸等控制信号的传输方式也由二次电缆改为数字信号的网络传输。

（3）广域化

近年来，随着我国电网信息化进程不断推进，大多数网、省公司都在大力推进基于PMU的WAMS网络建设，继电保护信息专用网络也已初步建成，将成为智能电网控制的重要环节。虽然WAMS网络和继电保护信息系统建设的初衷不是为继电保护服务，但利用其提供的广域信息来提高后备保护的性能、提高安全自动装置的性能却值得思考。

（4）输电灵活化

智能电网的一个最大特点就是输电效率的提高，控制手段的灵活。智能电网中必然大量采用诸如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器及STATCOM等交流灵活输电技术。另外，我国电网的交直流混合输电的特征也使电网中非线性可控电力元件数量大大增加。以电力电子器件的广泛应用为特征的智能电网的故障暂态过程与仅有同步发电机等旋转元件的传统电力系统将有显著的不同。电网暂态过程的复杂性及电网运行方式灵活控制造成的多变性，使现有继电保护装置面临较大考验。

4智能电网影响下的继电保护相关问题

近年来，由于信息技术和电子技术的发展，继电保护专业得到了较大的发展，继电保护装置的可靠性、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满足。我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点，信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别，作为继电保护专业，也需要适应其发展，进行相关的研究工作。

（1）利用数字化提高保护性能

互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能，利用数字化传感器提高继电保护的整体性能，是未来继电保护发展需要研究的核心问题。

（2）网络化将改变继电保护的配置形态

基于IEC61850网络的数字化变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介，利用网络上共享的站内其它相关电气元件的信息提高主保护的性能，利用共享的控制信号网络简化继电保护配置，是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。网络化带来共享信息的同时，也带来基于网络信息传输的可靠性和安全性问题。与传统二次电缆的传输方式不同，控制信号传输网络的可靠性必须得到保证。数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题及如何进行保护配置保证可靠性是网络化二次回路的关键问题。

（3）提高安全自动装置性能

PMU和WAMS网络为电力系统防御和紧急控制提供广域信息，能够利用其已建成的网络，提高对时间敏感性不强的后备保护和安全自动装置的性能，改变现有保护和安全自动装置的延时整定原则，使其能够在某些情况下及时判断系统故障，采取措施避免大停电等恶性事故的发生。

（4）继电保护新原理与新技术

风能、太阳能、生物能等新能源接人的随机性，使电网接人安全问题日益受到重视，相应的调度方式在智能电网背景下将更快、更灵活地调整传输方式和潮流方向。以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将改变传统电网的故障暂态特征，研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术是智能电网中继电保护相关研究的一个关键问题。

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【关键词】电力系统；继电保护；应用；可靠性

继电保护作为一种自动装置，继电保护能反映电力系统中各个元件的运行状态，并发出相关指令信息，如减负荷，跳闸，断路等。其逻辑组成：保护对象、给定值测量部分逻辑部分执行部分跳闸，断电。测量部分的值为从监视的对象中获得，其与给定值进行比较进行逻辑判断，就可以判断电器元件是否处于正常工作状态，逻辑判断相对较复杂，因其必须根据测量值，可能出现的顺序组合进行比对以确定究竟是什么元件出现故障。执行部分是根据逻辑判断的结果发出相关指令，如跳闸，断电，实现继电保护的目的。由以上分析得知，继电保护指令的发出只会出现在电力系统故障时。

1.继电保护装置在电力系统中的应用

继电保护被广泛的应用于电力系统中，为确保继电保护的可靠运行，应切实做好以下工作：

(1)在对定值或二次网路进行变更时，应进行整定值或保护网路 有关注意事项的核对，并对变更内容进行详细登记。如时间，更改人，更改前数值等，在管理上还需要强化签名制度，确保继电保护的给定值正确无误。因为一旦给定值出现失误，那么继电保护也将失去意义。另外，对主设备的保护进行更改时还必须进行试运行或相关实验，如差动保护取用CT更换，就应作六角图实验合格。

(2)严格继电保护裟置与二次回路的巡检。尽管继电保护属于自动装置，但是对于电力系统而言，最可靠的手段还是提前认为判断，识别电力系统的异常部分，这就有必要加强对以下巡视设备的检查：开关、压板位置是否正确，是否按调度要求投入；熔断器接触是否良好，继电器触点是否有抖动或烧毁现象；同路接线是否正常 如松脱、发热、存在焦臭味等；还包括CT、PT回路、指示灯、运行监视灯、光字牌、警铃以及相关事放报告、更改报告是否正常。

(3)在硬件上要提高其可靠性。对成熟的继电保护装置而言，其在软件功能上应相差不大，但在电子元件上，由于其一旦被封装就很难检查，而且现代元器件的尺寸和数量要求在高生产率情况下，出现问题是不可避免的。在使用中要针对性能、应力和防护方面进行正确的挑选和使用，保证在组装到电路中时，没有缺陷，同时电子元器件不能出现超限应力或损伤。

2.基于状态树的继电保护可靠性分析

继电保护系统是一个由软件系统和硬件系统(电压互感器、电流互感器、断路器、二次回路等)和软件系统构成的一个装置。因此，其可靠性可以分别找出影响硬软件系统的各类因素，并建立相应的计算模型，最后运用马尔科夫状态法综合求解出保护的可用度

2.1 影响硬件系统的可靠性因素与模型

硬件保护系统由以下模块组成：①继电保护装置。它由以下部分组成，即：电源供应模块；中央处理模块，完成保护的分析、计算和逻辑判断；数字量输入模块；模拟量输入模块，即采集滤波、采样、保持、多路转换和模数转换等多种信号；数字量输出模块，即输出各种指令信号；通讯模块和人机接口模块。如打印、键盘、显示等：在各个元件上，影响他们的可靠性因素主要有：②二次回路，多为线路老化，，或者元件连接接触不良、松动而造成故障；③电压电流互感器。它负责信号的采集，错误主要发生在二次接线错误和接线的连接松动；④继电保护的辅助装置。它主要用作二次回路的切换及作为断路器操作的辅助控制。如交流电压切换箱、三相操作继电器箱、分相操作继电器箱等；⑤装置的通信、通道及接口。该部分的容易发生通信阻断，主要原因在于纵联差动保护的光纤、高频保护的收发讯机、微波的通信接口和相关网络接口本身就是通信装置的薄弱点；⑥断路器及其操作机构。它的结构复杂，这直接影响到其使用的可靠性，进而直接影响着故障能否完全切除。

由上可知，继电保护的可靠性主要取决于保护和断路两部分，如果以AB表示两者的正确执行，和表示两者的非正确执行，那么运用状态树可以表示为图1：

在图1中，②③④⑤⑥为5个模块，如果以P2，P3，P4，P5，P6分别表示着5个模块的失效率，以P1表示出现率，也即表示断路器失效，P为断路器可靠动作率，那么整个系统的失效率P0为：

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

在实践中，各个图1硬件状态树的状态分析，保护装置的重要程度可以通过下行法求最小割集的方法计算。因此某个部件所占的比例越大，表明其对硬件系统的失效贡献也就越大，反则反之。另外，继电保护的可靠性还必须考虑到器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、为封装复杂系数、为应用环境系数、器件成熟系数、模块中的器件数等多个因素。

2.2 影响软件系统的可靠性因素与可靠度计算

软件系统的可靠性主要取决于软件算法，如算法的逻辑严密性、科学性、计算效率等。就逻辑性和科学性而言，软件算法主要完成以下任务：根据测算量和给定值，以各个硬件的可靠性系数为基础，运用排列组合，逻辑分析等方法对电力系统的故障进行有效性分析。显然，如果算法出错，将直接导致继电保护装置失效，甚至导致更大的问题出现。就计算效率而言，因为继电保护是在非常短的时间内做出判断，并发出相关指令以便保护电力系统，因此效率低下的计算速度显然不符合要求，否则待计算完成，事故已经发生，损火不可挽回。导致软件出错的因素分为两个方面，一是人为的因素：如需求分析定义不够准确，软件开发人员和用户对需求的理解不同；软件结构设计失误和算法原理，这是比较严重的失误；编码错误，这可能导致计算效率低下，计算逻辑不严谨等；测试不规范，导致末发现可能存在的问题，一旦电力系统出现故障，继电保护失效；定值输入出错；二是机械因素。如新硬件的出现导致原有的软件系统性能下降，不能满足继电保护的要求；电力系统老化，隐故障过多，增加软件系统的计算量等。但是总体上看，软件的可靠性还是可以通过概率来进行判断和分析。如编码错误几率，定值输入错误几率等。相比较硬件而言，它的挑战性在于它较少依赖硬件，而是依赖人的可靠性建模和测量。实践中通常采用Logarithmic Exponential模型来研究保护软件的可靠性，其计算方法为：，其中θ为故障减少率系数；λ0为初始故障概率；μ为系统运行中累计发现的错误。

3.结论

掌握和了解继电保护故障的原因和处理的基本方法是提高继电保护故障和事故处理水平的重要条件，提高了继电保护工作人员现场校验保护装置的工作效率，从而保证了电力系统继电保护及安全自动装置的可靠稳定运行。

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关键词：继电保护；装置；实际应用；发展趋势

1前言

现代电力系统的迅速发展，用电设备的功率、发电机的容量不断增大，发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化，电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。本世纪初随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

2继电保护的作用与意义

2.1继电保护在电力系统中的作用

电力在现代社会各方面起着重大的作用，没有电力的支持，社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性，对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转，技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性，是电力系统应该着重关注的，也是社会各界所关注的问题。改革开放30年来，中国的市场经济得到快速的发展，我国的经济建设取得了举世瞩目的成就。随着经济的发展，对电力的需求越来越大，电力供应开始出现紧张，在很多地方都出现了供电危机，使其不得不采取限电、停电等措施，以缓解电力供应的紧张。在如此严峻的形式下，加强对电力系统的安全维护至关重要，而继电保护正是其中主要的保护手段之一。继电保护对电力系统的维护有重大的意义。

2.2继电保护可以保障电力系统的安全、正常运转

因为当电力系统发生故障或异常时，继电保护可以实现在最短时间和最小区域内，自动从系统中切除故障设备，也可以向电力监控警报系统发出信息，提醒电力维护人员及时解决故障，这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏，还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因，而产生时间长、面积广的停电事故，是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。

2.3继电保护的顺利开展

在消除电力故障的同时，对社会生活秩序的正常化，经济生产的正常化做出了贡献不仅确保社会生活和经济的正常运转，还从一定程度上保证了社会的稳定，人们生命财产的安全。前些年北美大规模停电断电事故，就造成了巨大的经济损失，引发了社会的动荡，严重的威胁到了人们生命财产的安全。可见，电力系统的安全与否，不仅仅是照明失效的问题，更是社会安定、人们生命安全的问题。所以，继电保护的有效性，就给社会各方面带来了重大的影响。

3继电保护装置使用条件和维护

继电保护装置是实现继电保护的基本条件，要实现继电保护的作用，就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置，所谓”工欲善其事，必先利其器”，有了设备的支持，才真正具备了维护电力系统的能力。因此，要做好继电保护的工作，就必须要重视保护的设备。而设备的质量问题，直接决定了继电保护的效果，因而必须对继电保护的装置提出较高的要求。

3.1灵敏性

要求继电器保护装置，可以及时的把继电保护设备，因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况，灵敏的反映到保护装置上去，及时有效的反映其保护范围内发生的故障。以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。

3.2可靠性

保护装置如不能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

3.3快速性

要求继电设备能在最短时间内，消除故障和异常问题，以此保证系统运行的稳定，同时可以把故障设备的损坏降到最低限度，以最快的速度启动正常设备的正常运转，避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。

3.4选择性

在要求继电器在系统发生故障后，可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器，有目标的，有选择性的切除故障部分，在实现最小区间故障切除的同时，保证系统其它正常部分最大限度地继续运行。

3.5重要性

不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求，还要在日常的检测和维护上做好工作。首先，要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态，影响其日后的正常和有效运行。其次。要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。再次，要了解继电设备技术发展趋势，采用新的技术对设备进行监管和维护。而且，目前我国在线监测技术上，使用还不够成熟，在日常的状态检修工作中还不能做出准确的判断，只能依靠在线数据与离线数据的相互配合，进行综合分析评价。

4继电保护装置简介与实际应用

4. 1继电保护装置的简介

WSTJ―1微机式继电保护数字通讯接口装置这是近几年兴起的一种较为先进的继电保护装置，这套装置采用传统数字通信5群中的64kbi/s数据接口，但是却利用了最先进的专业光缆通道传输多路继电保护的开关量信号。装置中的继电保护接口可与相间距离和零序方向保护配合，实现闭锁式或允许式保护逻辑，构成方向比较纵联保护。该装置可与微机线路保护配合，构成各种闭锁式和允许式保护。

4.2全数字继电保护测试装置

全数字继电保护测试装置具有数字化、模块化、小型化、嵌入式人机界面等功能，主要技术特点为高压保护、测量装置等，满足IEC61850-9―1标准的数字量信号的情况下，从硬件结构和软件设计实现觉得保护装置的全数字操作目标。

整机采用两套DSP+CPLD分别作为信号发生和人机监控模块，其中主控DSP系统采用以太网模块和自定义的内部通信协议，通过模块间内部CAN通讯接口传输测试数据，而监控DSP系统赋予了整机人机交互和保护自检功能。该装置能够满足新型微机保护装置研发中对数字量继电保护测试数据的需要。

4. 3继电保护装置的实际运用

近年来，由于电网继电保护技术均已达到先进水平，在经过实际应用，相信该系统在电网安全运行方面将发挥重要作用。

电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站，各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要优先采用电力调度数据网络，保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。

该系统实现了事故推画面、故事汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新，至投入使用以来，经历了夏季高温用电高峰、暴风雨，冬季冰雪等突发事件的检验，结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。

5电力系统继电保护发展趋势

在未来继电保护技术将向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护，控制装置和调度联网以共享全系统数据，信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。

为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。

6结束语

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关键词：电力系统；广域继电保护；故障元件判别

中图分类号：TM77 文献标识码：A

近年来，随着电力用电需求越来越大，电力事故也随之增加，那么继电保护成为确保电力系统运行安全的第一道防线。如果继电保护装置能够具有迅速的动作，将最大程度的降低事故的发生。但如果相反，将会导致电网在电力系统的安全性降低，甚至引发电网大面积停电的事故。因此，必须加强对电力系统继电保护的重视。当数字化变电站技术更加成熟时，广域继电保护性能也有所提升。电力系统广域继电保护作为一种全新的技术手段，能够有效提升电力系统运行的安全性，进而促进电力行业的飞快发展。

一、广域继电保护的算法

当前，对于广域继电保护算法的研究主要从以下几个方面展开。第一，广域纵联方向保护。在运用广域故障信息方法对故障判别的广域纵联进行保护过程中，主要的保护方法为：首先，在电力系统的每一个断路器和电流互感器处，设置一个电子智能装置，该装置能够准确的测量故障的方向；其次，对于每个电子智能装置，都事先确定好各自的保护区域，从而有利于电子智能装置间的信息转换；再次，针对每个电子智能装置，都要明确最大保护区域内的线路、变压器等的对应关系表，从而有利于确定各个部件间的关系；最后，在研究电子智能区域过程中，必须结合着信息对应表进行计算和比较，从而准确判断发生故障的区段。第二，广域距离保护。对于元件的广域继电保护是运用相应区域内的电子智能装置对距离元件的信息和开关信息加以判断，从而实现故障判别。针对广域距离保护，是专家通过对系统中故障元件进行判别，然后采取后备保护动作，从而实现继电保护的作用。对于广域距离保护，需要通过定义距离保护中的参数，结合着各个元件的动作情况，从而准确判断元件和区域内出现故障的概率。第三，广域电流差动保护。广域电流差保护的是一种常见的电力系统保护手段，将电流差保护原理应用到电力设备的保护中，可以促进输电线路、电气设备等的可靠性和灵敏度，进而实现电力系统能够安全运行。

二、广域继电保护中故障元件判别的研究综述

1 故障元件判别原理

故障元件判断原理在电力系统中的应用，能够达到广域继电保护的作用。在研究广域继电保护电力系统中的故障元件判别原理过程中，需要明确故障元件的判别机制，从而在机制的作用下，发挥广域继电保护系统的重要性。健全的故障元件判别机制应该包含如下几点内容：第一，故障元件判别原理的理论研究。早期的理论主要包含广域的电流差动和方向纵联等内容，通过对保护区域进行保护，可以在延时性动作的配合下，能够对保护区域进行保护。同时电流差动能够准确对故障进行分析和计算，从而有效降低元件受损的程度。第二，对故障元件中判别信息可靠性的研究。电力工程单位在对继电保护信息数据进行分析过程中，容易产生错误，尤其是在对信息的分布式采集和远程方式和分散式处理等，都将导致电力系统信息不准确。从广域继电保护来讲，它可以从多方面汲取电气量、判断结论、状态量等信息，然后将信息加以融合，从而有效避免信息数据的不完整性，最大程度的优化决策设计。

2 区域距离保护

当运用区域距离保护对电力系统元件故障进行识别时，需要充分运用决策集中中心，然后配合着电子智能装置的使用，从而实现对广域进行保护。广域继电保护分区区域图如图1所示，该图是一个完整的输电系统图，在整个输电系统中，主要分为三个保护区段，它们与常规的距离保护相比，并没有太大的区别，只是冗余比较大，这样可以有效降低困难。

其中，SA是保护信息区域，而SA1则是保护对象中的最小的信息区域，SA2是站域内的中间信息区域，通过将诸多区域构建成一个统一的整体，可以实现对广域信息的有效保护。此外，在SA2区域，能够将信息加以保护，并运用线路上的距离保护段实现对动作信息的准确判断，然后对线路上的距离保护段动作和不动作信息的关系进行明确，然后精确识别故障。

三、电力系统广域继电保护的应用前景

在传统的保护技术下，主要是能够对系统的研究进行假设，然后通过离线分析，对系统的运行情况加以判断，但此种技术并不能真实的反映继电保护的情况。但是广域继电保护却能够准确判断电力系统的运行状态，并降低系统出错的可能性，所以将广域继电保护应用于电力系统中，能够对系统进行纵联、距离等保护，即使在故障的条件下，也能够获取故障线路的电流，进而有利于选择最佳的方式去确定分支系数和距离保护的整定值。因此，广域继电保护在电力系统中的应用能够实现继电保护功能，电力系统广域继电保护的应用前景十分广阔。

结语

随着科学技术的飞快发展，电力行业也有了较大的进展，为了确保电力系统能够实现安全运行，必须将广域继电保护应用在电力系统中，从而实现电力系统安全可靠运行。

参考文献

[1]丁伟，何奔腾，王慧芳，等.广域继电保护系统研究综述[J].电力系统保护与控制，2012，40（01）：145-155.

[2]何志勤，张哲，尹项根，等.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备，2010，30（05）：125-130.

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关键词：继电保护 GOOSE回路 智能变电站 安全措施

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（b）-0024-02

1 智能变电站继电保护工作的背景介绍

1.1 智能变电站继电保护工作概况

所谓智能化变电站就是依托于一次设备和网络二次设备分层构建的，建立在IEC61850通信规范基础上，实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。随着电力行业的发展，智能变电站以其保护的自动化、信息的共享性和通信的标准化逐渐替代了常规变电站。与常规变电站相比，智能变电站主要有以下优势。

状态检修的全面化。常规变电站多是计划检修，即根据电网系统要求，有计划的对变电站进行检查和维修，而在普通情况下则没有日常的检查工作。而智能变电站则是随时对变电站运行状态进行检查。

判断的准确化。智能变电站的智能防误更加精确，较之过去的传统防误，更能对故障处做出准确的判断。

操作的灵活性。传统变电站继电保护多是单步操作，不同操作流程间存在延误，造成了保护工作的缺失。但是智能变电站的保护工作使用顺序控制，更加方便灵活。

操控的全面化。智能变电站继电保护工作不再是局部或单一的保护，而是基于全站信息共享的实施自动功能，及时对系统中的各类问题进行自动化的保护作业。

功能性的完整。智能变电站实现了对功能的整合，后台、测控、电源灯都是一体化的，各个组成部分协调统一为一个整体。

1.2 智能变电站GOOSE回路的安全保障应用

GOOSE回路通过把复杂的二次回路转变为简单的网络形式，通过智能控制实现断路器保护的自动启动，并传输跳闸命令和联锁命令，从而进行高速断路控制、切换定值等关联操作，保护变电站系统内的应用安全。

智能变电站GOOSE回路因其较强的逻辑性和便捷性，逐步成为主要的继电保护应用方式。与此同时，保护、测控和计量设备运行维护方式的改变，一些问题也随之出现，影响了保护工作最终目标的实现。

2 智能变电站继电保护GOOSE回路安全保障的难点和重点分析

2.1 智能变电站网络结构与继电保护的目标

通过图1可以看出，在整个智能变电站网络结构中，由站控层总线将变电站网络划分成了站控层和间隔层、过程层几个部分。在站控层主要是整个变电站的监控部分，通过监控主站、工程师站和路由器对于基站进行整体的控制。在这种整体性控制下，针对不同的智能单元有测控、保护工序，并可能实现智能单元内合并器的保护结合，从而对整个网络内出现的问题进行继电保护。

因此我们认为，智能变电站继电保护GOOSE回路安全保护工作主要有两个方面的目标：一是故障信息的传递，二是保护工作的自动实施，以此共同实现对整个变电站网络内各元件的保护，防止因线路故障造成的工作间断和设备瘫痪。

2.2 继电保护GOOSE回路的重点和难点分析

GOOSE回路信号设计与信号输出。在继电保护工作中，智能化的保护工作大部分依赖于GOOSE信号的表达和传输。但是反观GOOSE信号的设计和传输工作还有很多的难点，首先信号种类的设计和输出难点在于在不同的故障状态下，如何传输不同信号，并根据信号进行相关线路的应急处理。例如GOOSE信号有联闭锁信号、保护配合信号和跳闸信号，线路就要相应做出保护跳闸、重合闸以及远跳、失灵启动等反应。所以，要确保继电保护GOOSE回路的安全一定要把好信号关。

GOOSE回路设计的集约化和数字化。GOOSE回路的设计是整个GOOSE保护的核心。通过定义GOOSE发送数据集和控制模块，才能进行数据的发送和保护工作。在日常工作中，GOOSE的应用引起了传统二次设计和实施过程的改变，首先对模块进行划分，并对要传输的数据集进行定义，然后输入相关命令，进行装置虚拟GOOSE输入输出虚拟端子的模型构建，然后将其图纸化，最终整合成为能够实际应用的GOOSE回路设计图，进行GOOSE连线的配置。因此，该过程如何进行回路设计是要讨论的重难点。

GOOSE回路调试和检修工作的提升。在继电保护GOOSE回路中，要进行回路的调试和日常的检修工作，防止回路内设备、电子元器件等出现问题，造成保护工作的失效。但是在GOOSE应用于保护后，如何进入到检修状态位，进行全面的检查并进行信息反馈，判断出问题点是我们工作的要点也是难点。

GOOSE网络通信设计和先进技术的应用。在智能变电站继电保护工作中，GOOSE回路不是万能的，可能因为网络内通信状态的恶劣或是故障，造成GOOSE中断和失灵，无法进行网络内信号传递和问题传输。通过对GOOSE回路不同隔离技术的实现机理和优缺点比较，并结合现有的技术水准，未来实现智能变电站GOOSE回路的安全也要从隔离技术角度入手，进行突破创新。

3 智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施探讨

虽然智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施日益完善，但是通过对重难点的分析，未来我们还要从以下四个方面入手，作进一步的研究和发展。

确保GOOSE回路信号设计的合理化和信号传输的准确性。信号是整个回路运作的载体。因此，在规划设计时一定要从整体出发，对于回路信号设计要考虑周密，不能够脱离主体，谋求片面的科学性。例如在信号类型选择和相关智能调节功能选择时，一定要根据元器件和设备的状况，选择最佳适应于整个网络的逻辑信号。与此同时，信号设定可以不是单一的，可以选择多种信号的联合输入，并借助计算机技术和互联网技术，实现不同信号类型间的交流，方便操作人员和系统更好对故障发出指令进行判断。

实现智能变电站继电保护GOOSE回路的虚拟化系统建设。GOOSE回路设计的集约化和数字化，对于整个继电保护工作至关重要。基于目前网络信息技术的发展和资源的日益共享性，我们应该树立整体性的回路体系建设。根据目前应用标准进行回路设计，建立相关的模型，然后就对应的系统集成、调试配置、运行检修等系列环节作为信息的来源，应用自动化软件工具，进行模拟实现，就能够进一步降低回路设计中的问题和不足。在进行设计试验时，按照以下流程做好每一步工作：首先做好GOOSE发送数据集和GOOSE控制模块的定义工作，确保发送数据的准确定义；然后定义IMPUTS以此来定义GOOSE的输入；然后建立虚拟的端子，防止出现各个逻辑节点内外部输入信号含义和要求的模糊性，确保外部输入来源可靠，并能够实现对于输入信号的监视和访问功能。通过虚拟端子的设计，较之过去传统的二次回路，能够使得包含信息更加规范，并能供计算机直接处理，这无疑是智能变电站工作效率和水平的巨大提高。完成以上工作后，要将虚拟端子图纸化，作为设计的依据，并采用SCD配置工具进行GOOSE联系的配置工作。通过以上努力，GOOSE回路设计更加科学合理，后续隐患也会降低。

GOOSE回路调试和检修工作的优化。通过GOOSE报文的应用，能够直接到达装置检修状态位，当接收方收到的报文信息与检修压板状态一致时就会动作，如果不一致，则不会自动采取动作，这就是运行状态的自动化全程监控，并且实现了运行和检修的相互独立。在工作的同时做到了状态的检查和维护。同时在该过程中，采用GOOSE的数字化变电站提供GOOSE软压板来解决信号选择性发送问题，有利于保持原有操作惯性，防止随机性操作故障的出现。对于发送方，GOOSE原件会将数据值与压板状态相遇，然后再检测数据是否发生变化，从而开始新一轮的发送和检修工作。这种智能化和数字化的调试与检修工作，大大释放了人力，并能够提升继电保护工作的准确性。

做好通信状态的检测，提高先进技术应用率。对于整个GOOSE回路，通信网络的运行状态是决定回路能否发挥作用的关键。因为一旦GOOSE中断，各项机能都会丧失，继电保护工作就无从谈起。因此，要加强对通信网络状态的监控，有专人对通信状况进行登记和备案，一旦发现问题，要及时进行处理。与此同时，未来的继电保护工作也要加大GOOSE回路中先进技术的应用。我们认为目前现有的隔离技术可靠性越来越强，为确保回路的安全性，应该至少采用两种不同原理的隔离技术到GOOSE回路安全措施中来。通过不同模块间的整合，实现技术的创新应用，降低人为因素和设备、装置故障等带来的潜在危害。

4 结语

总之，未来的电力网络系统必将是更加智能化、信息化的，我们应该立足于技术的创新和提升，从各个组成部分出发，逐一解决内部问题，并从总体进行安全措施的研究。我们相信，只要做好信号设计、回路设计、状态检测和检修工作，并辅之以必要的协助措施，未来的继电保护工作会越做越好。

参考文献

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【关键词】继电保护；系统故障

引言

电力系统的运行过程中会发生一些事故，这种事故的发生除了自然因素和人为原因以外，一般都是和设备制造商的设计和安装错误，检修或者维修质量不高引起的。因此要防止事故的发生，一方面要加强运行人员的设备检修和维护的能力，另一方面要在事故发生后能够准确的找到并排除故障，从而提高继电保护动作的可靠性。继电保护装置的准确性是指在在该装置规定的范围内发生故障时，它不应拒动，而在任何其他不应动作的情况下，它不应误动。对于传统的电力系统继电保护工作的可靠性研究已经有很多，随着科技的进步对于新形势下的继电保护可靠性的研究也十分迫切。

1继电保护可靠性研究

目前，对于可靠性理论在电力系统继电保护方面的研究还处于发展时期，国内外学者对这些问题的研究还处于初级阶段，究系统可靠性的方法很多，其中以状态空间法、概率法、故障树法最常见。状态空间法因其适用范围较广，在可修复系统可靠性研究中得到广泛的应用，是一种非常有效的方法。

电力系统继电保护可靠性研究在多数的文献研究中采用状态空间的方法进行研究。在实际的过程中对于理论上的一些模型不能真实的反应保护系统对电力系统可靠性的影响，更加不能反映对电力系统的事故扩大。

2继电保护装置的可靠性指标

继电保护装置的运行状态有两种，即正确和不正确。继电保护装置运行的可靠性指标也存在正确工作率和不正确工作率2种。过去，继电保护装置运行的正确动作率的定义为：（保护区内故障正确动作次数/总动作次数）×100%；不正确动作率的定义为：[（保护区内故障拒动作次数+区内、外故障误动作次数+正常运行时的误动作次数）/总动作次数]×100%。

但是这种评价指标在实际的工作情况下有着很大的局限性，更加准确的可靠性指标定义为：正确动作率包括区内故障正确动作率、正反方向区外故障正确不动作率、正常运行时的正确不动作率；不正确动作率包括正常运行时的误动率、正反方向区外故障的误动率、拒动率。

3影响继电保护装置的参数

对继电保护装置进行可靠性分析的目标是找出其影响可靠性指标的因素并设计其薄弱软解，为确定定期维护和检修的最佳时间提供指导，同时还要减少装置的误动作。对于继电保护装置的所需参数的来源有以下几个：

自检发现的保护装置故障率，该值是该保护装置故障并被自检发现的次数和保护装置运行的时间的累积的比值；未被自检检出保护装置故障率，该值是保护装置投入运行开始至当前时刻该保护装置总的误动拒动记录的次数和保护装置运行的时间的累积的比值；自检检出的保护装置故障后的维修率；定期检修故障率；定期检修维护率等组成的。

4提高继电保护系统的可靠性途径

从以上的分析可以看出对于提高继电保护系统的可靠性除了有上面提到了将影响继电保护系统的影响因素进行具体的分析之外还有一些其他的管理上和装置上的因素。

对于管理上的因素有：应严把设备验收关。在产品进厂之前，要严把验收关，要对设备安装调试进行全程监督，并随着工程进度进行试验保证设备的可靠性；加强综合自动化系统管理，在综合自动化系统中，由于集成度高，要特别注意相关的通讯设备的互联，因为现在的综合自动化系统使用的产品的厂家并不是惟一的，需要多厂家合作，他们之间的通信问题是一个最为重要的要求；不断提高人员业务综合素质。

对于设备上的因素有：保证数据采集系统的正常运行，继电保护系统上的数据多由采集系统完成，如果采集系统出现异常就会导致事故的发生；晶体管保护装置在设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内，免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同时要防止环境对晶体管造成的污染，有条件的情况下要装设空调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间加胶垫密封，防止灰尘和有害气体侵入；现有的晶体管的抗干扰能力较差，容易受到干扰源的影响，因此在设计、安装和调试的过程中要采用有效的措施，切断干扰途径等方法，避免装置的干扰。

总之，在科学和技术高速发展的今天，人们对于电力系统的稳定性和安全性的要求越来越高，如何提高电力系统继电保护的可靠性是一个越来越重要的一个话题，本人就电力系统的可靠性研究提出了自己的一些看法，同时提出了一些相应的指标因素，在文章的最后，从管理和装置上对提高继电保护动作可靠性结合相关经验进行了总结分析，希望能够对以后的研究提供一些借鉴意义。

参考文献：

[1]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]郭永基.可靠性工程原理[M].北京：清华大学出版社，2002.