继电保护定义范文

导语：如何才能写好一篇继电保护定义，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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关键词：电力调度；一体化；整定计算；功能设计

作者简介：陈凌（1980-），女，福建福州人，福州供电公司信通公司，工程师。（福建 福州 350001）

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）27-0211-03

一、系统架构

系统应全面运用最新的分布式软件体系，并在体系上考虑到数据交换、数据存储、数据访问的需求，以实现继电保护基础数据、应用数据应用于源端维护、全网共享以及各种继电保护专业的目标。系统在每个机构内所配置的功能、结构上应是相同的，且不同机构配置的系统之间应是对等的。系统的整体结构图建议如下图1所示。

系统的物理部署连接示意图如下图2所示。

二、分布式继电保护基础数据维护子系统

分布式继电保护维护子系统应包含数据交换服务、RDF数据访问服务、数据断面管理、电网一次建模、继电保护类型及软件版本管理、保护配置管理等功能。

1.数据交换服务

通过网络彼此相连，用于福州地区和其他地区交换接口等值数据。

2.RDF数据服务

通过提供数据访问服务将数据环境呈现给客户端，允许用户通过应用客户端浏览、下载和修改数据，包含由EMS（CC2000）和OMS系统中导入的数据。数据访问服务应满足以下要求：支持同时部署任意多个数据访问服务。数据访问服务可以灵活部署，既可以同在一台物理服务器/工作站上，也可以在多个物理服务器/工作站上。提供CIS接口方法以及扩展接口方法，使应用接口直接操作数据对象。允许多人同时访问数据，并进行资源粒度和图形粒度的即时协作。数据访问服务具有完全的独立性，即在不连接交换服务和存储服务的情况下独立运行。允许多人同时浏览同一个资源对象，例如一台变压器、一条线路；同一时刻若多人修改了同一个资源对象的属性，最后提交人的修改有效。允许多人同时浏览同一个电网/厂站图形；同一时刻若多人修改了同一个电网/厂站图形，最后提交人的修改有效。[2]支持建立整定计算所涉及的所有设备参数：根据用户提供的参数需求建立整定计算应用所需的数据台账，并支持电网一次建模导入使用。

3.数据断面版本管理

对数据按地域、按应用、按版本进行管理，同时能够根据数据的版本信息建立应用所需的数据环境，加载到RDF中来对应用提供服务。[3]系统应提供一个数据服务管理工具供用户管理各项数据服务，并满足以下要求：能够根据指定的类型、区域、时间点等条件，查询存储在本地的数据。支持用户根据需要生成任意时期、任意范围的数据，甚至是没有出现过的研究态数据，并具有数据的备份和提交功能。支持数据访问服务的创建、删除、查询等操作，可配置数据访问服务的端口。提供备份与恢复界面工具（不需手工敲命令），根据预定的策略自动对系统中所有的数据库能以“全部”、“增量”方式持续备份，保证在福州地区EMS一体化继电保护整定计算系统崩溃后重新启动时，所有的操作系统、应用程序和业务数据能迅速恢复到故障前的指定时段。同时，支持手工备份操作。可预设定时由EMS（CC2000）和OMS系统及服务导入数据。

4.电网一次建模

支持浏览、编辑电网参数，包括系统一次设备的电气参数，电网的拓扑连接关系，厂站的运行方式、线路互感、基准值等。能通过图形化建模等手段管理电力系统中整定计算所涉及的所有设备。参数管理用于管理电网中故障计算和整定计算所用到的设备参数。

（1）参数管理范围应该包括故障计算和整定计算所涉及的所有电力设备的实测参数、计算参数的有名值和标么值。

（2）支持电网全数据模型的建模，即支持开关、刀闸等无阻抗元件的建模，数据模型符合IEC61970-CIM模型。

（3）设备参数的计算均应基于额定电压进行计算。

（4）线路。应能适应不同型号线路段级连的情况，并能按每段输入参数。能适应T接线的情况，允许在一根线路上有多个T接线的情况，并允许T接线上再T接的情况。能输入线路互感，包括多重互感和普通互感，互感组数不受限制。可根据线路长度和导线型号（参数库维护），自动生成线路参数，亦可输入实测线路参数。

（5）变压器。变压器参数主要包括厂站名称、主变名称、型号、容量、各侧电压、接线方式、各种短路阻抗、零序实测短路或开路阻抗、各侧短路阻抗标么值等。零序参数计算应提供零序与正序成比例计算和根据实验数据计算两种方法。变压器各侧接地方式可以独立设置。

（6）发电机。发电机参数主要包括厂站名称、发电机名称、额定电压、额定容量、额定有功功率、额定功率因数、次暂态电抗的有名值和标么值。

（7）补偿器（电抗器、电容器）。补偿器参数主要包括厂站名称、补偿器名称、类型、额定电压、额定电流、补偿器阻抗百分数以及正序、零序电阻和电抗，分裂电抗器。利用互感系数把分裂电抗器拆分为三条支路处理。

（8）接地变（含接地站用变）。厂站名称、主变名称、型号、容量、各侧电压、接线方式、接地变经小电阻或消弧线圈接地的阻抗（各种短路阻抗、零序实测短路或开路阻抗、各侧短路阻抗标么值等）。

（9）等值电源。参数主要包括厂站名称、额定电压、正、负、零序电阻和电抗。

（10）母线。参数包括母线名称、电压等级、厂站名称等。

（11）能够对全网设备参数及网络拓扑结构进行正确性和合理性检查。

（12）支持参数报表的生成，参数报表格式可自定义，并可导出Excel格式。

（13）电网规模不受限制。

5.图形系统

建立电网结构，便于进行图形化操作和各种参数的录入、数据的标注与显示。

（1）电网建模方式采用图形化建模，且既能由图形生成模型，也能由模型生成图形。

（2）图形具有分层分区功能。图形应分为电网层和厂站层，电网层又可以按照不同供电区域来划分。允许一个变电站可以出现在两个不同的电网层图形上，即图形只是资源的表现形式。

（3）按照电网的层次结构和区域结构建立电网资源树，电网资源树应与电网图形动态连接，实现资源树导航、定位功能。

（4）能灵活添加、删除、修改各元件，能实现图形的移动、拖动、旋转、着色、拷贝、粘贴等，元件在移动过程中，元件之间的拓扑关系不发生改变。

（5）整个图形画面能够任意放大、缩小及恢复，在缩放时图中标注也同步缩放。

（6）能实现以上各种图形的打印输出，可全部或局部打印，能方便进行打印预览，能根据打印纸的大小进行图形的放大缩小，能通过各种打印机输出（激光、喷墨）。

（7）图形文件可以脱离程序支持查看或可导出图片格式。

（8）图形大小不受限制。

6.继电保护类型及软件版本管理

提供了对各种保护的装置类型、版本、定值清单以及相应的说明书的管理功能。装置类型管理提供对电网中所用到的二次设备的相关信息的管理[1]：提供保护装置厂家、型号、软件版本的管理、统计，也可根据导入的定值单内的装置厂家、型号、软件版本纳入管理；支持由模块版本直接生成软件版本；支持保护装置定值清单的输入，并支持按照一定格式通过Excel表格直接导入；支持定值清单的复制、粘贴等功能；支持保护装置说明书的导入、导出；为方便建模应支持保护装置整体信息（含保护装置厂家、型号、软件版本）的导入、导出，方便保护装置信息的共享。[4]

7.保护配置功能

主要管理各种设备所配置的保护装置以及保护装置的版本，管理用户厂站中用到的保护屏以及保护屏中的各种压板，该模块依赖于一次建模工具和装置类型管理模块。可将已经建立的某种型号的保护装置配置到被保护对象，并可在图形上显示线路、主变及母线的保护配置情况；支持保护屏的配置；支持保护屏压板等相关信息的输入；支持直接从图形上配置相关保护；支持保护配置图形的生成并可导出；支持二次台账信息的生成，并可导出Excel格式。

三、继电保护整定计算应用

继电保护整定计算应用子系统应包含短路故障计算、整定配合计算和装置级定值计算管理、运行方式设置功能子模块。

1.短路故障计算功能

适用于所有电压等级的故障计算，故障计算的电网规模不受限制，且计算核心基于精确模型计算，并可计算开关、刀闸等无阻抗元件的电气量。采用规范化的补偿计算方法，支持任意重任意复杂的故障计算，支持电网的等值计算，支持弧光电阻（过渡电阻）的输入，故障计算设置均以图形化的方式表示。计算分析的电气量可自定义，并提供计算结果的可视化表示，同时可根据用户设置对计算结果进行筛选或统计列表输出。可任意设置系统方式，方式组合灵活方便，方式个数不受限制。短路电流计算作为整定计算的基本功能，应能完成各种简单、复杂的纵向和横向故障计算的功能，能计算线路上任意点发生故障，经过渡电阻故障，能输出任意支路的故障电流、电压，且故障计算对电网规模和运行方式不作限制。支持接地系统、不接地系统、经小电阻接地及经消弧线圈系统的故障计算：计及各支路的电阻分量，按复数运算。

计算的分析量可定义；支持图形化操作，并可支持计算结果的图形化显示；支持无阻抗元件电压、电流等分析量的计算；短路故障计算：单相接地、两相短路、两相接地短路、三相短路；断线故障计算：单相断线、两相断线；平行双回线故障计算：平行双回线间的各种跨线故障；复杂故障计算计算：不同设备上发生的多重故障及同一设备上不同点的多重故障以及如下故障组合情况——简单故障+跨线故障，跨线故障+纵向故障；能适应经过渡电阻的故障、互感线路挂检的情况，能适应平行双回线、环网结构的情况，能适应接地系统、不接地系统、经小电阻接地系统及消弧线圈接地的情况；支持线路相继动作的情况；支持预设本线路多点连续故障，并以文本输出及图形输出；故障计算结果可根据需要输出有名值或者任意基准容量下的标么值；能够对故障计算结果进行最大、最小的筛选，并可以选择最大、最小前几名以方便排除无效的运行方式，提供丰富的计算结果输出功能，可以以文本输出及图形输出，输出内容可选择含故障点及非故障点的所有故障量；对故障计算轮断达到N-N，轮断开关可预设。

2.整定配合计算模块

应支持自定义整定配合原则，程序应自动识别用户定义的配合原则进行计算。整定配合计算过程采用自动计算（计算前可预设配合原则等）或自动计算与人工干预相结合的方式，自动计算时程序将按照用户定义的配合原则自动进行计算，用户可根据自动计算的结果结合电网实际情况和用户经验进行调整，包括调整配合关系、配合计算条件或者最后的定值，调整配合关系时程序应自动检查出无限循环并提示用户修改。程序始终遵循人工操作优于计算机操作的原则，即人工调整的结果不会被程序的自动计算过程所修改，且计算过程中用户所做调整均会记录。

整定原则可根据用户需要进行定义：计算的保护类型可定义；整定规则可定义；配合原则可定义；配合原则的计算方法可定义；定值的计算公式可定义；定值的取值原则可定义；提供丰富的定值显示颜色、格式的定义；根据用户选定的保护类型（相间距离、接地距离、零序电流等）、选择的范围或区域进行定值的配合计算；定值配合计算中的方式设置功能与故障计算中方式设置功能具有相同功能，能经过故障计算的结果再现配合计算的结果，以便对配合计算进行校核；在定值的计算过程中，可根据需要对自动计算的结果修改故障计算方式；配合计算完成后给出各段定值的取值范围，并根据取值原则自动给出最后的定值；各段定值能人为指定，并能自动计算附近受影响的定值；能根据配合计算过程，自动生成整定计算书，记录自动或手工选择的配合方式、配合元件、助增系数、计算公式等中间过程及最终取值，并对取值结果进行分析总结，指出存在的问题和运行中应注意的事项；整定计算书应能进行存档及打印；具有原定值管理功能；能够自动生成定值配合图；提供丰富的计算结果输出功能，可以以文本输出及图形输出。

3.装置级定值计算功能

管理各种保护装置类型的定值单模板、各定值项的计算方法，实现与整定配合计算系统的无缝衔接，完成定值单的自动计算、输出、流转等。用户通过公式编辑器可以定义各种定值项的计算方法，且计算方法库可复用。可保留长期的历史定值，与工作流服务相结合可支持定值单的流转、批复、等，定值单的格式支持XML、HTML、PDF等。装置定值计算：原理级定值的整定计算只是整定计算工作的第一个环节，第二个环节就是面向不同型号保护装置的整定。装置定值计算是在原理级定值计算结果基础上，根据建模时配置的保护型号和保护装置型号库中的定单模版，直接形成定值单。

可针对不同的保护装置定义不同的定值单模板；定值单每个定值项的计算方法可自定义；能够保存长期的历史定值单；定值单可，并能导出HTML、XML、EXCEL等格式方便与其他系统结合。

4.运行方式设置

运行方式设置提供灵活的电网运行方式管理工具，系统应能以方式树的形式创建、编辑、存储、调用、展示各种运行方式。方式树应与图形动态连接，快速切换，各种方式的停役元件应能着色展示。方式设定能在图形上完成。

厂站方式：系统应提供电网中各个厂站运行方式的设置，设置应通过操作开关、刀闸来实现，并能方便实现线路的断开、变压器的停用等操作；厂站方式个数不受限制。

系统方式：系统应提供对整个电网运行方式的设置；系统方式个数不受限制；电力元件的计算模型可扩展，以提供对未来新型电力元件的计算能力；具备智能电网建设所需的系统整合能力，支持与其他应用系统的二次数据共享和交换。

四、与EMS（CC2000）系统数据交互子系统

该系统应能够自动增量导出改动的电网模型数据。数据交互子系统支持从两系统约定的位置读取CC2000系统导出的一次设备的拓扑信息。支持对于多次导出数据的一次性读取，读取完成后，能够及时删除已经读取的过时数据。

五、与EMS（CC2000）系统数据解析子系统

基于交互接口读取的一次设备拓扑信息数据，数据解析接口子系统负责还原出一次设备的模型和它们之间的拓扑连接关系。解析接口模块完全支持电网图形标准SVG格式、电网模型cim-XML格式，同时解析接口支持对增量导出的数据解析功能，能够准确高效地实现和EMS（CC2000）系统的数据交互识别问题。

六、与OMS数据交互子系统

OMS数据交互接口子系统应支持从约定的位置读取OMS导出的参数，并实现和从EMS读取的电网模型数据的匹配。OMS数据交互接口子系统支持对数据的一次导出，多次读取，实现对过时数据的清理功能。

参考文献：

[1]1IEC61850-6变电站通信网络和系统系列标准第6部分：智能装置通信配置描述语言（SCL）[Z].

[2]IEC61970-301能量管理系统应用程序接口第301部分：公共信息模型（CIM）[Z].

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关键词：短路 大功率三相异步电动机群 反馈电流 EDSA软件 继电保护整定方案

《三相交流系统短路电流计算》（GB/T 15544-1995）第12.2条指出，高压电动机和低压电动机对对称短路电流初始值Ik〞，短路电流峰值ip和开断电流Ib都有影响。电力系统发生三相短路时，大功率三相异步电动机群向短路点反馈的电流很大，在进行继电保护方案整定时必须予以考虑，否则将造成保护误动，影响生产，造成经济损失。本文以实际发生的事故案例为例，对短路电流和电动机反馈电流进行了详细分析，并应用EDSA 电力系统分析软件对相应数据进行了计算，最终给出了案例中电力系统继电保护整定优化方案。

一、某大型工厂电气系统组成、运行方式、保护配置简述

该厂电气运行方式为6kV I、II段分段运行，6kV I-II母联热备。6kV I段所带负荷为：3台1000kVA的变压器和5台580kW的电动机。6kV II段所带负荷为：2台1000kVA和2台800kVA的变压器和4台580kW的电动机。

2条进线都安装有光纤纵差保护装置，6kV I-II母联柜安装有快切装置。

二、案例分析

1.故障现象

某日，6kV 2#进线电缆头发生短路故障，光纤纵差保护装置动作，2#进线跳闸，同时2#进线光纤纵差保护装置打出过流I段动作信号，造成6kV I-II段快切装置闭锁，无法切换，造成6kV II母线及其所带负荷全部失压，导致全厂大部分装置停车，损失严重。

2.故障过程分析

2.1 1#进线及2#进线A相电流波形分析

如图1，故障发生在波前时间-77ms，在波前时间50ms时故障电流达到最大，其瞬时值为1542A，方向由母线指向故障电缆；该反馈故障电流经过2.5个周波后，其交流分量衰减完毕，平均周期21.92Hz。

2.2 1#进线及2#进线C相电流波形分析

如图2，故障发生在波前时间-56.5ms故障电流达到最大，其瞬时值为1606A，方向由母线指向故障电缆；该反馈故障电流经过3个周波后，其交流分量衰减完毕，平均周期22Hz。

2.3 I段母线及II段母线AB相电压波形分析

如图3，故障发生在波前时间-77ms，经过0.75个周波后故障相电压迅速衰减完毕，衰减后的电压维持在大约300V（线电压有效值）左右，此时的电压波形为非正弦周期波形。在故障断路器分闸后，该电压抬升值1000V（有效值）左右。电压相角差较大。

2.4 I段母线及II段母线AC相电压波形分析

3.分析结果

故障发生后，6kV 2#进线电压在0.75个周波内衰减到300V，快切装置接到差动切换指令时母线电压已经仅剩5%Un《70%Un，系统不同步，快切模式将被闭锁；同样的，由于频率变化率闭锁及首次同相角的原因，此时的首次同相切换模式也将被闭锁。因此，无论本次故障有无过流闭锁，装置的快切及首次同相切换模式都将被闭锁，而无过流闭锁时残压、延时及低压备自投切换模式将被执行。

4.存在的问题及解决措施

4.1快切过流闭锁存在问题。本次故障前2#进线负荷电流为208.7A，故障后从母线反馈流向故障电缆的电流值达到1606A左右，应用EDSA软件计算最大运行方式时6kV 2#进线电缆三相短路时电动机反馈电流可达3648A。如果仅仅通过调高过流闭锁定值来躲过该故障反馈电流，且要兼顾到一定的灵敏度，该值很难选择及实现。

解决措施：（1）采用方向过流保护闭锁快切装置，过电流定值整定按躲过最大工作电流加启动最大一台电机考虑；（2）光差保护装置增加一个输出口，使方向过流闭锁和过流跳闸闭锁信号分别输出给快切装置；（3）上述措施落实后对快切逻辑进行相应改进。

4.2 残余电压切换功能投用面临晃电时运行电机全起问题。在最大运行方式下（仅II段高压电机总功率即为2190kW）切换母联合闸，无疑会对电气系统造成二次冲击，采用方向过流闭锁时宜退出残余电压切换功能。

4.3低压备自投功能闭锁问题。当采用方向过流信号和跳闸信号分别输出给快切装置且对快切逻辑进行相应改进后，低压备自投功能闭锁只采用过流跳闸信号闭锁可解决问题。

参考文献

[1] 并联运行电动机短路故障仿真及保护对策，电力自动化设备，2007年4月，第27卷，第四期：P42-45页.

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【关键词】创意产业；知识产权保护

【中图分类号】G124

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0431-01

创意产业是以文化创意为核心内容，以科技创新为重要支撑，以知识产权的运用为载体的知识密集型产业，是低碳经济的绿色产业。创意产业的发展程度已经成为衡量文化产业先进性的重要尺度，创意产业所孕育的创新和创意，更能成为文化产业提升综合竞争力的重要资源，是我们加快转型发展不可或缺的动力机制。

创意产业的发展必然涉及知识产权保护的问题。党的十七届六中全会通过的《决定》提出：“加快发展文化产业，推动文化产业成为国民经济支柱性产业。加大对拥有自主知识产权、弘扬民族优秀文化的产业支持力度，打造知名品牌。加大知识产权保护力度，依法惩处侵权行为，维护著作权人合法权益。”知识产权保护是创意产业产生和存在的基础，知识产权的运用是创意产业发展的不竭动力。我们今天再一次提出创意产业的知识产权保护问题就是要为创意产业营造良好的发展环境，使其在产业发展初期就进入良性发展轨道，为日后的快速健康发展奠定坚实基础。

我国知识产权相关法律法规对于创意产业的保护已经有较多的形式和措施。《著作权法》、《专利法》和《商标法》，加上《计算机软件保护条例》等相关条例规定，共同构成了我国创意产业知识产权保护体系。这些法律法规基本上涉及了我国创意产业相关子行业，但法律体系仍不健全，在解决各类侵权案件中的实际作用和完备性需要进一步提高。陕西具有深厚的文化资源优势和突出的科技资源优势，这些优势都为陕西创意产业的发展提供了保障。近几年，陕西省政府陆续出台了《陕西省人民政府关于加强知识产权工作的若干意见》、《陕西省专利保护条例》、《陕西省知识产权战略纲要》、《陕西省知识产权专项战略》和年度《知识产权战略推进计划》、《关中、陕北、陕南十一市（区）知识产权协作协议》等地方性的法规来保护创意产业的知识产权，并采取优惠政策来调动文化企业的主动性和积极性。西安市举办知识产权与陕西文化创意产业发展论坛，交流研讨知识产权和文化创意产业发展的深层次问题，对于充分开发利用陕西文化资源，发挥陕西的科技优势，促进陕西创意产业的发展，发掘知识产权工作的内涵，都具有积极的意义。从陕西的情况来看，各类知识产权形式的拥有量明显的提高，知识产权服务体系也逐步完善，知识产权保护环境大力改善，知识产权事业的快速发展为创意产业的发展提供了有力的保证。

创意产业知识产权问题必须由知识产权及知识产权制度来予以规范和调整，权利人的合法权益也必须通过知识产权法律法规来进行保护。因此，发展创意产业更需要加强知识产权保护，以保障创意主体的合法权益，激发创意企业的创新活动。

第一，围绕创意产业链的各个环节，由政府部门牵头并结合实际经验，系统制定适合产业链各个环节的知识产权保护策略，并且按照创意产业各子行业的特点制定专门的保护办法，形成知识产权保护政策体系。在创意成果的开发阶段，政府部门应鼓励创作者尽快进行版权登记，通过版权行政管理机关的版权登记进一步明确版权的归属，并对已经申请知识产权保护的创意产品进行专利保护。在创意产品销售阶段，应加大执法力度，严厉打击侵害创意产品知识产权的行为，并制定相应的惩罚措施。同时，政府部门应进一步简化司法程序、提高办事效率，从而有效的增加侵权成本，抑制侵权发生。在创意产品消费阶段，应着力打击市场侵权行为，在严惩盗版的同时，逐步提高消费者的产权保护意识，保证市场秩序的良好运行。创意产业各子行业对知识产权保护的需求不同，应研究制定适合出版、动漫游戏、广告、影视等行业的保护制度，全方位、多角度的将其纳入保护范围。

第二，整合现有的知识产权相关管理部门的职能，提高知识产权管理效能，加强创意产业知识产权专业化的组织和监管。针对当前知识产权多头管理的现状，尽快实施统一的管理，将与创意产业相关的著作权、专利、商标等保护形势合为一体，提高管理效率，扩大管理范围。同时，逐步完善知识产权的综合执法体系，加大知识产权保护的执法监督力度，切实保护创意产业知识产权所有者的利益。新时期网络盗版侵权案件占全部版权案件的比重越来越大，网络数字化盗版暴露出的问题也更为棘手，面对新形势、新问题相关部门应采取更加切合实际的保护措施。

第三，培育知识产权中介组织，搭建知识产权交易平台。积极推动知识产权社会性中介组织的成立和发展，扶持和规范知识产权营利性中介组织的发展。鼓励和规范知识产权评估等中介机构的发展，完善知识产权评价、质押、交易模式。建立知识产权保护联盟、各种资质认证中心、版权资源信息中心和版权评价交易中心。建立共享的知识产权信息平台，对企业和个人的创意进行保护，保障创意企业获得充分的利润，提升创意产业的竞争力。建立维权举报奖励机制，加大对版权的宣传和保护力度。

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【关键词】智能变电站；继电保护；信息；分类；应用

引言

在智能变电站继电保护领域内，学者和工程技术人员将主要精力投入到智能变电站的继电保护装置、保护配置、保护采样跳合闸方式以及伴随着新一代智能变电站发展的站域保护等相关理论和技术研究中，未见针对智能变电站继电保护信息输出方面的研究。本文从生产运行和继电保护专业系统功能应用需求出发，提出了智能变电站继电保护输出信息分类原则，据此原则在某电网多个保护专业系统中实现工程应用。研究结果对规范智能变电站继电保护装置信息输出与应用具有指导意义。

1 保护输出信息分类原则

为满足保护故障信息系统、保护设备状态检修等高级应用功能开发对保护信息输出的需要，结合继电保护运行经验，参考变电站调控数据交互规范，按照“功能应用为导向、分类清晰明确”的原则，将智能变电站继电保护输出信息分为4类，即事故类（Ⅰ类）信号、保护动作类（Ⅱ类）信号、异常与告警类（Ⅲ类）信号和其他类（Ⅳ类）信号，具体描述如下。

（1）事故类（Ⅰ类）信号。反映一次系统发生一次故障的关键信息输出，主要包含一次系统或设备故障引起的开关跳闸保护装置动作出口信号，如主变保护装置的跳高压侧开关信息。该类信号主要是协助运行监控人员快速了解保护动作情况，同时作为其他高级功能开发使用。

（2）保护动作类（Ⅱ类）信号。反映何种类型原理保护动作的输出信息，这类信息包含了丰富的故障综合分析所需要的信息，主要涵盖各类型保护动作的变位信号，如主变保护装置的工频变化量差动动作信息。该类信号主要应用于故障综合分析，如故障简报的形成，面向的是继电保护专业人员。

（3）异常与告警类（Ⅲ类）信号。反映保护装置自身软、硬件或开入开出信号等的异常运行状态，这类信息为运行监视、二次设备在线监测和保护设备状态检修提供有价值信息，主要包含各类异常、告警信号，如保护装置的电压互感器断线信息。

（4）其他类（Ⅳ类）信息。除上述信息以外的其他全部信息，这些信息对装置的监视或高级应用功能开发所提供的有价值的信息量有限，在多数情况下属于无用或干扰信息，如保护装置的频繁启动信息。

以某型号智能变电站主变电气量保护装置为例，按文中给出的信息分类原则对部分输出信息划分（见表1）。

2 实际系统工程应用

2.1 运行监视

为适应并满足智能变电站投运后继电保护信息的综合应用，某电力调度控制中心于2012年初建设完成了面向智能变电站的继电保护故障信息系统主站。为提高系统的运行监视效率，便于日常运行监视与分析管理，在主站端应用上述信息分类原则，对信息子站上送的信息进行分类展示，提高继电保护设备输出信息运行监视水平。

2.2 故障简报的层次展示

在电网发生故障后，为了给电网调度运行人员快速掌握事故情况提供信息支撑，给继电保护专业人员分析保护动作行为特性提供参考，将事故类（Ⅰ类）信号与保护动作类（Ⅱ类）信号分别提取并显示在故障推理结果中，满足不同专业人员对继电保护动作信息的不同需求。图1给出了某次故障后形成的故障简报的主要部分。

2.3 故障综合分析中推理机制应用

常规103规约中普遍采用保护设备“关键遥信”作为保护跳闸点的方式来启动故障推理，该“关键遥信”不仅定义比较模糊、难于刻画，且需要人工配置，并根据每台设备的不同配置相应的关键遥信。如设备配置发生变化，则需人工重新调整，工程应用效果欠佳。

在按文中保护信息分类原则进行分类后，可应用继电保护事故类信号或保护动作类信号作为判断电网是否发生一次故障的启动条件。即故障报告驱动模块实时同步处理数据缓存区域内的继电保护设备输出信息，通过加载预先定义的设备故障识别模型（在运行经验的基础上，根据不同类型保护设备，设定保护Ⅰ类（或Ⅱ类）信息的“阈值”数量作为判断依据），判断某一台保护设备在指定时间区间段内上送的信息是否达到指定阈值，如果达到指定阈值则形成故障通知，避免繁杂的人工配置过程，提升工程应用效率（见图2）。

2.4 保护设备的状态检修

为提升继电保护设备的检修质量，实现保护设备状态检修，某电力调度控制中心于2011年建设完成继电保护状态检修智能决策系统。继电保护故障信息系统将收集到的现场保护设备的异常与告警信号实时转发给该决策系统，提高保护设备状态评估的准确性。

3 结语

随着智能变电站大规模投运，开展智能变电站继电保护装置的输出信息分类研究并加以应用具有工程应用价值。实践表明，该原则的应用有效提高了智能变电站继电保护输出信息的综合应用效率。

参考文献：

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【关键词】智能电网 继电保护系统

智能电网实际上就是电网的智能化，它通过先进的传感、测量、控制等技术实现电网的可靠、安全、高效以及环境友好等目标。由于智能电网体现出电力流、信息流、和业务流高度融合的显著特点，智能电网是现阶段电网发展主流，所谓的继电保护系统是智能电网的第一道屏障。本文通过简述面向智能电网的继电保护系统，探讨现阶段智能电网的继电保护系统的现状及发展方向。

1 智能电网及继电保护系统的定义

智能电网是将电网智能化运行，它是建立在集成的、高速双向通信网络基础之上的电网结构。与现阶段的电网相比，智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的特点，具有传统电网所不具有的优势。而继电保护系统是指当电力系统发生故障或者异常工况时候，在最短的时间最小的区域内，自动排出故障或者告知工作人员，以减小或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。智能电网和继电保护系统就像一对孪生兄弟一样，相互依存，没有继电保护系统，智能电网的运行随时可能瘫痪，而继电保护系统就如同管家一样，存在于智能电网系统之内。

2 继电保护系统的重要性

我们知道，继电保护系统是保障大电网安全的第一道防线。如果继电保护系统在第一时间内做出准确、可靠的指令，必然会阻止问题的扩大和运输电设备的损坏。反之，则可能扩大事故影响，甚至是大面积停电，这会给民众的生活带来极大的不便利。所以说，继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，不可或缺。因此，我们对于继电保护系统的研究直接关系到智能电网高效稳定的运行，具有重要意义。

3 面向智能电网的继电保护系统的现状

继电保护是实现电力网络及其相关设备检测保护的重要技术。据有关数据显示，截止2012年止，全国222kV以上的继电保护装置微机化率已达99.8%。继电保护装置的微机化趋势运用先进的技术保护电网，通过对数字化技术的引入，加大了继电保护系统的可靠性，但不容忽略的是，现阶段，仍然有各种各种的问题，影响着继电保护系统。笔者从以下几个方面谈及继电保护系统的现状。

3.1 继电保护系统发展现状

近年来，随着通信以及信息技术的高速发展，使得继电保护系统运行的可靠性不断提升、当前所运行的继电保护系统是刚性结构域，无论是连接方式、网络适应条件，还是保护的对象，这都是我们事先所设定的，总的来说，现阶段的继电保护系统的自适能力较差。

如图1所示，继电保护系统如果遇到自然灾害时，会导致T1通道失效，又由于其自适能力较弱，又不能自发的寻找新的信息通道进行线路恢复，因此，会给我们的智能电网造成极大的危害。

3.2 继电保护人员工作现状

现阶段的继电保护人员主要从事巡查任务，以及对新建供输电设备的检修，他们的主要工作是辅助管辖区域内220kV以下继电保护设备的正常运转。具体的工作要求有：（1）新投入变电站和线路保护相关设备的调试验收工作（2）变电站及线路运行方式改变时，继保相关设备的调整及测试（3）继电设备发生故障时，完成设备抢修工作。工作示意图如图2所示。

3.3 继电保护系统硬件现状

要保证电网的稳定运行，单单强调继电保护是远远不够的。电网整体的可靠性才是保障电网稳定运行的第一要素。然而目前我国的整体性智能电网还未建成，硬件系统不具备。加之现在的设备更新速度快，不少供电站跟不上节奏，这也给电网保障带来了一定的隐患。

4 面向智能电网的继电保护系统发展趋势

继电保护系统是实现电力网络及其相关设备监测保护的重要设备，它的发展趋势是向网络化、智能化以及数据通信一体化发展。由于智能电网将极大地改变传统电力系统结构，所以与之对应的继电保护系统就需要随着时代的发展而变化。

4.1 继电保护系统的结构升级

智能电网的分布式发电和交互式发电对于现阶段的继电保护系统提出了更加高的要求。随着通信、信息技术的长足发展，对于智能电网中的传感要求就会越来越高。完整的继电保护系统结构利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行情况随时进行监控，并通过网络系统分析综合。利用所采集的信息对运行状况进行全方位的检测，事先实时保护功能和远程动态保护。因此，该系统的结构升级有助于提升继电保护的功能，这是继电保护应当关注的重点。

4.2 继电保护技术的升级

智能电网的出现和发展改变了原有输电网络的一些格局和方式，信息化、数字化成为智能电网的主要特征，因此，与之配套的继电保护技术就需要在技术上作出一定的突破。运用各种高新技术，升级现阶段的继电保护技术，这样有助于改善继电保护系统的完善，对于落后的继电保护技术应当予以淘汰。

4.3 继电保护系统数字化

继电保护系统数字化是继电保护的一个重要发展方向。它是指利用互感器的高传输性能以及互感器性能的提升，使得继电保护不需要再考虑电流互感器出现的互感饱和以及二次回路等故障，电气量信息的真实性也得到了提升，有助与提升继电保护系统的安全性。

4.4 继电保护系统网络化

现阶段，网络具有得天独厚的优势，尤其是在信息数据交流方面，那么对于继电保护系统而言，网络化发展也是其中一个发展方向。升级继电保护系统网络化就是指利用网络共享的其它电气元件信息来提升继电保护系统信息的准确性。新一代的继电保护系统是智能电网中继电保护研究的前沿性问题，也是实现电网运行高度智能化的关键。

4.5 员工检修技术的提升

电力系统的保护仅仅依靠提升继电保护系统的性能等方面是远远不够的，值得注意的是，供电企业的检修技术人员也需要发挥作用。对供电企业来说，培养和提升企业在职员工的检修技术很有必要，它是一项长期性的工作，也是维护继电保护系统正常运行的一个重要一环，不容忽视。我们需要提升业务人员的专业水平，广泛开展技能竞赛，充分调动员工的积极性。

5 结束语

综上所述，笔者在本文中对继电保护系统的定义、重要性、现状及发展趋势做了简要的探讨，由于智能电网的升级发展需要继电保护系统具有更大的灵活性和可靠性，因此，我们需要配合智能电网的发展研究继电保护系统。在未来的智能电网中，我们的研究要使继电保护具有可重构、可再生的功能特点，而且需要与网络、数字化接轨，做到全方位的智能运行，这是今后我们智能电网以及继电保护系统的发展趋势，也是我们每一个智能电网研究者所要奋力追求的目标。

参考文献

[1]杨增力.周虎兵.王友怀. 面向智能电网的继电保护在线应用系统[J]. 湖北电力，2011，04：65-67+82.

[2]朱怀英. 基于智能电网的继电保护技术应用探究[J]. 继电信息，2012，27：98-99.

[3]李宇青. 面向智能电网的继电保护系统重构[J]. 科学之友，2013，04：30-31.

作者简介

杨明（1982 -）男，工程师，现在主要从电二次设备检修工作。

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关键词：继电保护；运行；可靠性

中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号：

0 引言

电力规程规定：任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行。因此，如何提高继电保护运行的可靠性，保证继电保护的正确性，显得尤为重要。

1 继电保护装置的定义及继电保护的作用

1.1 继电保护装置的定义

继电保护装置是指反映电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

1.2 继电保护的作用

1.2.1 快速切除故障

当电力系统发生故障或被保护设备发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续正常运行，并使故障设备不再继续遭到损坏，以减小损失，满足电力系统的稳定性要求。

1.2.2 对异常情况进行告警提示

当电力系统发生异常运行或被保护的元器件发生异常时，保护能根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出相应的告警信号，以便运行人员进行处理，或由装置自动进行调整。

1.2.3 对所保护设备的运行状况进行监控

继电保护除了基本的保护功能外，还应具有更高的数据处理能力，可通过装置采样板对运行的电流、电压、相角及状态等参数进行采样、监控，并可远程传输至后台，从而实现正确判断所保护设备的运行状况。

1.2.4 能够进行装置的工作与备用间的快速切换

继电保护装置在完成继电保护功能的同时，还可实现保护、控制、测量、数据通信等方面的综合自动化。正常运行中，当工作电源突然中断时，可以通过继电保护装置和自动装置迅速将备用电源投入，以保证系统及设备的安全稳定运行。

2 继电保护的基本原理和基本要求

2.1 继电保护的基本原理

电力系统从正常运行到出现故障或异常时，它的电气量（电流、电压的大小和它们之间的相位角等）会发生显著变化，继电保护就是利用电气量的突变来鉴别系统有无发生故障或不正常运行状态，根据电气量的变化测量值与系统正常时的电气参数的对比检测故障类型和故障范围，以便有选择地切除故障。

2.2 继电保护的基本要求

（1）继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的基本要求。（2）在实际选用中，满足基本要求后还必须考虑经济性，在能实现电力系统安全运行的前提下，尽量采用投资少、维护费用

低的保护装置。

3 提高继电保护运行的可靠性

3.1 做好继电保护装置的验收工作

3.1.1 新安装的继电保护装置

对于新安装的继电保护装置在安装结束后，应认真检查回路接线及绝缘测试，合格后上电进行单体调试。调试后应先进行严格的带回路自检，并且专业负责人要牵头组织整组传动的三级验收工作（三级包含检修、运行及安监部门），合格并确认后才能进行试运行。同时，运行后还要用一次电流及工作电压检验，且要做带负荷试验测量六角图。

3.1.2 检修后的继电保护装置

对于检修后的继电保护装置，工作负责人应该进行严格自检，并且专业负责人要对保护进行整组传动的验收工作，合格并确认后方可恢复安措。

3.1.3 保护定值或二次回路变更

（1）对于保护装置进行整定值变更时，应严格按最新定值通知单执行，在校验合格且有第二人核对后，方可投入运行。（2）对于二次回路变更时，应严格按照设备异动申请报告执行，现场应按经审批后的图纸进行，应将无用的接线隔离清除，防止误拆或产生寄生回路，影响继电保护的正确运行.（3）变更后及时做好设备竣工报告，并在更改簿上记录变动的内容、时间、更改负责人、运行班长签名等。

3.1.4 保护的所属主设备改造

对保护的所属主设备改造后，要在电流互感器的根部进行通流采样核对，尤其是差动保护还要确定差动方向，最后进行试运行或带负荷试验。

3.2 做好继电保护装置的巡查工作

3.2.1 运行人员的巡查

（1）在接班前应对所属设备进行一次全面的检查。（2）运行中途每2 h 安排一次较全面的详细检查。（3）对继电保护装置巡视检查的内容有：保护运行灯闪烁及信号灯显示正常；开关、压板位置正确；无发热现象及焦臭味存在；对于微机保护有报告异常时，及时通知检修人员处理。

3.2.2 检修人员的巡查

（1）每天必须对继电保护装置进行认真全面的巡查。（2）运行

人员除了检查表面状态外，必须对主设备保护装置的采样、历史故障信号进行认真核对查看；还必须定期核查保护定值、保护装置时间及软件版本号等，以确保继电保护装置健康运行。（3）严格执行继电保护各项规定及措施，防止继电保护的“三误”事故发生。

3.3 做好继电保护的运行工作

（1）新设备投运前，运行人员要熟悉保护原理及二次图纸，应该根据图纸核对、熟悉现场二次回路端子、继电器及压板。（2）严格

按照“两票”的执行情况及继电保护运行规程操作。为保证保护投退准确，在运行规程中编入各套保护的名称、压板、保护所跳开关及压板使用说明，从而避免运行操作出差错。（3）发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护按保护管理制度执行（请示总工后将其退出出口压板，然后联系检修人员处理）。

3.4 做好继电保护的定期维护及试验工作

（1）平时做到认真维护，一旦发现缺陷要及时清除。（2）为避免

运行人员在投退压板上误操作，应将跳闸压板和功能压板区用彩色纸标签区分开。（3）严格按保护装置的检修周期进行校验，在校验保护定值时要按最新定值单执行，并进行带回路及开关试验，确保保护的正确性。（4）保护进行传动试验时，应通知运行人员和有关人员，并由工作负责人或由其指派专人到现场监视，方可进行。

3.5 做好保护动作后的分析工作

（1）一旦发生保护动作，开关跳闸后，严禁立即将信号复归，而应检查动作情况并判明原因，做好记录。（2）在保护动作后应根据保护动作情况结合录波数据及当时运行状况进行全面分析，以判断保护动作的正确性。（3）凡属不正确动作的保护装置，应及时组织现场检查和分析处理，找出原因，提出防范措施，避免发生重复性事故。

3.6 做好保护装置的技术改造工作

3.6.1 加强直流电源的管理

（1） 要提高二次绝缘水平，防止发生绝缘降低或直流接地现象，造成保护的拒动或误动。（2）对二次回路的直流电源进行整改，使控制、保护回路逐步分开，并且有两路电源，做到一用一备。这样既便于直流接地的查找与处理，又可避免直流接地时引起的保护误动或拒动。

3.6.2 加强二次回路的管理

（1）对现场二次回路小线，保护压板及继电器的接线标号、电缆标示牌应做到准确、美观、清楚。（2）应定期对二次回路进行全面

检查，严防寄生二次线的存在，杜绝回路错误或寄生回路引起的保

护误动作。（3）交直流回路都是独立系统，为避免相互干扰，在二次回路中交直流不能共用一根电缆。（4）二次回路图必须符合现场实际情况，并应根据异动情况不断的加以完善。

3.6.3 及时对保护装置进行换型

（1）对缺陷多、超期运行且保护功能不满足电网要求的保护装置，要及时换型。（2）及时换型可以避免造成不必要的误动或拒动，提高继电保护运行的可靠性，从而达到提升系统稳定性的作用。（3）换型时首先应考虑满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性要求；其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理。

4 结语

我们只有做好继电保护装置的定期维护及试验，按时巡查其运行状况，发现缺陷及时处理，并做好继电保护的管理工作，才能全面提高继电保护的运行可靠性；才能在发生故障时将故障点从故障系统中切除；才能保证无故障设备迅速恢复正常运行；才能有效减少经济损失、提高经济效益，从根本上实现继电保护。就以国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

［参考文献］

［1］ GB/ T14285—2006 继电保护和安全自动装置技术规程［S］

［2］ 国家电力调度通信中心. 电力系统继电保护实用技术问答［M］. 北京：中国电力出版社，2000

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关键词：继电保护；电力系统；稳态；故障

中图分类号：TM73 文献标识码：A

文章编号：1009—0118（2012）10—0258—02

要分系电力系统是否稳定，就要首先了解电力系统的稳态与暂态的基本概念，这也是分析电力系统的基础。稳态与暂态的区分，是当前人们从能量平衡角度对对电力系统进行分析必然结果。而对继电保护进行分析的基础则是从电力系统故障状态、电力系统不正常运行以及电力系统正常运行三个状态进行分析。这种分类方法是通过电路的角度对电力系统进行分析的。在实际工作中，无论社会生产还是进行专项科研，都必须对这些概念有着准确的把握。

一、电力系统运行的三种状态的特征定义

（一）电力系统正常运行的定义

1、电力系统或相应的设备中的电流在设定的路径中流动。

2、整个电力系统中，所有相关的电力设备运行参数都在系统的规定范围之内。

3、电力系统电能质量符合相关规定的要求。

以上三点式正常情况下，电力系统正常运行的三项基本特征。除此之外，电力系统提供正常运行还有更高层次的特征要求：首先，电力系统的整体结构必须具备高度的可靠性。其次，必须确保电力系统运行的经济效益。在这里，上述基本三点中第二、三条都是在相关的规定与书籍中有详细论述的，而第一条则是本文新增的内容。下面将对此进行说明：

首先，第一条是必须具备的基础条件，只有在电力系统的运行状态满足条件一时，才能过说明整个电力系统的运行中没有出现断线、短路等故障。确定电力系统中没有金属性短路与电阻短路等情况发生。这时由于，一旦电力系统运行中发生断线，或者出现大量的过渡电阻短路等情况，电力系统的稳定性很可能不会受到影响，相应的电力设备运行也都在规定的参数范围之内。系统中的电能质量也符合各项相关的规定与要求。然而，这种状态下，电力系统的运行是不正常的，且整个电力系统也处于故障状态，没有足够的安全系数。

（二）电力系统不正常运行的定义

在电力系统或相应的电力设备中，电流的流动运行仍然按照原设定的路径进行，但是整个电力系统中的某些或部分电力设备的运行参数超出了其规定范围的运行状态。

过去对于电力系统不正常运行的定义一直是针对“没有发生故障”这一特定情况进行定义的，修改后针对“不正常运行”进行重新定义，避免了同级别名词的重复运用，也更加加强了对电力系统不正常运行的定义的准确性。

（三）电力系统故障的定义

在运行中的电力系统或相应电力设备中，电流的流动运行与最初设计的路径不同的情况。其中，短路是指，在原设定的电力系统或设备的路径之外出现的新的电流流通路径。而断线则是指，在电力系统或设备中，设定的电流流通路径断裂的情况。

一直以来，电力系统故障的定义都是针对短路与断线的，在电力系统故障的定义中，往往直接以“断线”与“短路”这两种情况对电力系统故障进行定义，这样的定义方法显然无法适应当前的电力系统。通过对定义的修改，避免了对“短路”与“断线”的针对性。

二、电力系统稳态与暂态的定义

（一）电力系统稳态

长期以来，对电力系统稳态的描述一直是“电力系统的正常运行状态”。这一定义是不准确的。这是由于，电力系统正常运行固然是稳态，但是稳态的电力系统却未必是正常运行的。在电力系统稳态运行中，电力系统的某些设备可能会处于超负荷运行的状态，这就是电力系统的不正常运行。

因此，这里建议将电力系统稳态的定义改为：在发电机组调速器作用下，各发电机转子吸收的正方向机械转矩等于转子受到的反方向电磁转矩；电力系统中所有发电机转子都以相同的速度均匀转动。在发电机励磁调节器作用下，发电机转子中的励磁电流按照均方差不变的规律调整变动；电力系统各母线电压也按照均方差不变的规律调整变动。

这样的定义能够更加准确的反应电力系统稳态的运行状况。

（二）电力系统暂态

本文建议电力系统暂态的定义为：电力系统从一种稳定运行状态向另一稳定运行状态的过渡过程；或者，电力系统从一种稳定运行状态到电力系统崩溃的过渡过程。

三、电力系统继电保护的基本作用

继电保护作为电力系统正常运行的安全保障，这里建议对其的定义为一下三点：

（一）在电力系统及相应电力设备正常运行中，继电保护装置不发生动作。

（二）当电力系统出现不正常运行的状况时，相应的继电保护装置将发出相应的警告信号，确保值班人员能够及时的获知信息并进行处理，从而确保电力设备的正常运行，对部分问题也可以通过机电保护装置直接进行智能处理。

（三）在电力设备出现故障的情况下，继电保护设备能够快速的向故障设备附近的短路器发出信息，及时跳闸，从而及时的切除故障设备与电力系统的联系。在最大程度上降低故障对电力设备造成的损害，同时缩小停电范围，确保其他电力系统的安全运行。

在这里，继电保护设备在运行中必须做到“不误动”以及“不拒动”这两点的要求，那么第一条的添加确保了对继电保护设备进行了准确的定义，因此是十分必要的。而第二与第三条则对“不拒动”进行了详细的分类与说明。此外，由于跳闸指令的发出必须通过短路器来进行执行，因此，在定义中体现断路器的应用也是十分必要的。

四、结论

综上所述，在实际操作中，通过对电力系统运行状态、故障状态以及其暂态、稳态等不同状态的认识，进而对电力系统继电保护进行了重新定义，强化了对“不误动”以及“不拒动”这两点的体现于认识，了解其基本概念以及相应的定义与内涵，能够有效的提高电力系统的运用，同时提高电力系统基本概念的完整性及严谨程度。当然，在这里由于笔者自身水平有限，所提出的部分建议可能还存在着一定的缺陷，望同业佼佼者及时加以补正。

参考文献：

[1]曹一家，王光增.电力系统复杂性及其相关问题研究[J].电力自动化设备，2010，（30）.

[2]艾琳，华栋.电力系统智能型调度[J].电力自动化设备，2008，（28）.

[3]刘取，刘宪林.21世纪电力系统的先进技术[J].电力自动化设备，2010，（30）.

[4]何剑，孙元章，程林，刘海涛.电力系统运行可靠性在线控制[J].中国电机工程学报，2008，（28）.

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【关键词】电力系统；继电保护；新技术；优点；趋势

Research of relay protection of power system new technology

Chen Le

【Abstract】This article from the current relay protection technology about the status quo, discusses the relay protection technology development process, an overview of the various technologies such as information technology, adaptive control technique, the integrated substation automation technology in relay protection application, and puts forward the application of new technique, finally gives the prospect of relay protection technology development trend.

【Keywords】Power system; relay protection; new technology; advantages; trend

中图分类号：TM77文献标识码： A 文章编号：

1、继电保护技术的发展

随着社会经济的进步与电力系统的快速发展对继电保护技术的要求不断提高，加之计算机技术及各种微电子技术的飞速发展为继电保护技术的发展奠定了基础，继电保护技术在逐步走向完善和成熟。未来继电保护技术的发展趋势将面向微机化、网络化、智能化，保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。从九十年代开始我国继电保护技术进入了微机保护时代，不同的技术原理、不同微机机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一大批新一代性能优良、功能齐全并且工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法、技术等方面取得了很多理论成果。微机保护经过20多年的发展,已经取得巨大的成功并积累了丰富的运行经验。随着计算机技术的飞速发展以及计算机在继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展。

2、继电保护新技术

许多新技术都不断应用到继电保护的领域,例如IT技术的应用,实现了保护、控制、测量、数据通信一体化;应用人工神经网络,可以解决复杂的非线性化问题;应用光电互感器解决电流互感器的饱和问题;应用可编程控制器(PLC)代替传统的机械触点继电器等等。

2.1信息网络技术在继电保护中的应用

当代继电保护技术的发展,正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面,保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式,也就是远方终端装置(RTU)加上当地监控系统,保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU,也可以通过串行口与RTU按照约定的通信规约进行信息传递。如果变电站综合自动化采用全分散式,也就是按一次主设备为安装单位,将保护、控制等单元分散,就地安装在主设备旁。具体实施又分为两种模式:保护相对独立,控制和测量合一,如SIEMENS的LSA678系统;保护、控制和测量合一,如CSC-2000。

2.2可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器(PLC)可以视为具有特殊体系结构的工业计算机,更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里,要把各个分立元件用导线连接起来,这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用PLC就可以解决上述问题,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。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。

2.3智能化

进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。人工神经网络(ANN)具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,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问题。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)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。

2.4自适应控制技术在继电保护中的应用

自适应继电保护的概念可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。

2.5变电所综合自动化技术

综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。

2.6广域保护

广域保护为何在全国联网的趋势下配置合理的保护防线提供了解决方案。广域保护可定义为：依赖电力系统多点的信息，对故障进行快速、可靠、精准的切除，同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应的控制措施，这种同时实现继电保护和自动控制功能的系统称为广域保护系统。目前广域保护系统可以分为两类：一类是利用广域信息，主要完成安全监视、控制、稳定边界计算、状态估计等功能，其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现：另一类则是利用广域信息完成继电保护功能。

2.7新型互感器的应用

引起继电保护应用的里一个根本性的革命可能是光电流互感器（OTA）、光电压互感器（OTV）以及基于该种互感器的保护在电力系统中的应用。国外已制造出OTA，OTV，并在现场运行。与其传统的TA，TV相比有其明显的优点：实现了高压和弱电的完全绝缘隔离,用光纤传递测量无电磁干扰影响，无CT饱和问题，频率响应宽。这些特点将使各种保护的技术性能得以改善并彻底改变保护的应用条件和应用方式。

2.8微机保护设计新思想

微机保护新算法是微机保护不断发展的重要原因，模糊控制原理、自适应原理、综合优化原理已在微机保护中获得了良好的应用效果。华北电力大学四方研究所提出了网路化通用硬件平台和层次结构软件平台的设计思想，并对网络应用的关键问题进行了深入研究和大量试验，证实了网络应用的高可靠性，还对变电站自动化中微机保护网络通信功能、智能化状态检测新特点以及全自动化测试提出了新想法和实现方式。

3.总结

现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响，因此继电保护技术需要大力发展。电力系统伴随计算机技术、通信技术的发展，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为计算机化、网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，为电力工业的快速发展提供了更可靠、稳定、完善的保护。继电保护必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征，也将获得更广泛的应用。

参考文献

吴斌 继电保护中的人工智能及应用电力系统自动化。

葛耀中 自适应继电保护及其前景展望，电力系统自动化。1997.21（9）：42-461.

杨奇逊 变电站综合自动化技术发展趋势，电力系统自动化.1995.19(10)7-91.

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随着电力系统的发展及继电保护设备的广泛应用，电力系统对继电保护设备的检修技术也得到了提高。下面，就一起跟随本文对继电保护设备状态检修进行一个简单的分析与说明吧。

【关键词】电力系统 继电保护 状态

随着国内经济建设的不断发展，电力系统中继电保护设备的应用也越来越普遍。继电保护设备已经不单单是装置本身，而是单独构成了一个交流、直流、控制回路等运行设备的一个完整的系统。从而使供电更安全可靠。

1 继电保护设备状态检修的重要性

在继电保护检修中，由于目前的技术对大部分二次回路还不具备检测功能，因此，对设备运行时的状态无法进行准确的定位。同时，由于目前大部分二次回路的检测与操作都是由硬件系统来实现的，这就造成了除少量故障能够通过硬件系统传输信号外，大部分故障硬件系统都无法实现报警功能，从而产生了继电保护装置中的空白区。因此也可以说，以目前的技术水平对继电保护设备并不具备完全的检修能力。

另外，继电保护装置的检修并不是单纯章义上的检修，而是要根据设备的故障点进行针对性的检修，并且在检修过程中在充分注意外界环境的配合。而不能将继电保护检修盲目应用于各种设备中。因此，在某种意义上来讲，继电保护设备的检修就是状态的检修。

除此之外，在电力系统发展中，继电保护设备主要是对供电系统进行及时的故障断电、及时地对电力系统供电过程中出现设备不正常状况时发出报警信号，以保证电力系统的正常供电安全，降低供电设备的损坏率。因此，继电保护设备对状态的检修是十分必要的，它对电力系统的供电安全以及设备的正常运作是十分重要的。

2 继电保护设备检修在电力系统中的统计方法

在电力系统供电中，继电保护设备的正常运作是依靠继电保护设备自身的可靠性指标定义以及继电保护计算、评估、使用、检修等共同来实现的。就目前来看，我国对继电保护设备的统计方法还主要是依靠‘正确动作率’来完成的。这种统计方式主要是利用一定的限期内对继电保护设备总共动作次数中正确动作次数的统计，其主要公式为：

正确动作率=（正确动作次数/总动作次数）×100%

这种统计方法由于产生的故障率较低，如果在统计期限内电力系统内部供电没有出现故障发生时，被统计的正确动作率就会很低，甚至会显示正确动作率为零。

3 继电保护设备状态检修方式

继电保护设备的检修对维持电力系统正常供电具有着十分重要的作用。因此，在继电保护设备检修中要针对继电保护设备状态进行检修，才能最大限度保证供电安全。

3.1 继电保护设备状态检修的意义

继电保护设备的状态检修主要是指在二次供电设备检测的基础之上，针对二次供电设备检测及分析的结论，对继电保护设备实行科学合理的检修时间安排及检修项目的一种方式。继电保护设备的状态检修主要有三层意义，即：对继电保护设备运行状态的检测；对继电保护设备运行状态的故障诊断；对继电设备故障检修的安排。其中，继电保护设备运行状态的检测是继电设备故检修的基础条件，而继电保护设备运行状态的故障诊断则是以继电保护设备的运行状态为依据的，这三者之间形成一个完整的系统结构，利用综合的历史信息数据、强大的神经网络对继电保护设备的运作状态进行检测，以保证继电保护设备的运行安全及设备的健康。

除此之外，继电保护设备的状态检修目标主要是为了减少设备因故障时的停电时间、有效地延长设备的使用年限、提高继电保护设备的整体运行安全和设备的使用率、改善继电保护设备的运行能力、降低继电保护设备的检修次数及检修费用支出、提高电力系统的整体经济运营成本。

3.2 继电保护设备状态检修方式

继电保护设备的状态检修方式主要有三种：对新安装的继电保护设备进行状态检修、对运行状态下的继电保护设备进行定期检修、对继电保护设备运行状态下实行补充检修。

在继电保护设备状态检修中，首先要对供电系统所有被保护数据进行整理，在计算机系统里，所有的逻辑分析功能都是由其内部的CPU来完成的。因此，在继电保护设备状态检修中，要对硬件实行规范化管理，同时，对于出口的继电保护设备均要采用全封闭继电器，这有利于提高继电保护设备的安全性，同时还可以大大降低对二次回路检修的复杂程度。另外，这种新型的装置还可以有效地降低二次回路与继电保护设备因接点不牢固而产生的设备不正确动作性。

另外，当检修过程中，一但出现继电保护设备异常情况及故障时，计算机保护系统都可以通过自身所附带的自检功能对中心系统发出报警信号，同时关闭对继电保护设备相关的保护。另外，要想保证状态检修的准确性，对计算机的软件编程要实行标准化格式，以提高软件编程的灵敏度。另外，要在计算机与继电保护设备是设置安全性高的通信接口，以便继电保护设备一但出现故障问题时，计算机可以及时通过信息分析功能对此进行处理并将故障点打印出来。

除此之外，由于计算机保护下的继电保护设备安全性能大大提高，节省了电力系统的大量人力物力的资源。传统模式下的对二次设备的定期检修主要是依照一定的时间对设备进行检查，而在检查中并没有真正考虑到设备运行的实际情况。这种状况下的检修工作存在着较大的盲目性。而继电保护设备的状态检修，则是通过改善电网安全、减少线损、提高供电安全性为主要目的，对继电保护设备的检修更具实际性，并且能够通过对状态的检修及时发现问题，解决问题，为企业降低了大量的检修成本，同时提高了设备的安全性，延长了设备的使用年限。

4 结语

综上所述，继电保护设备的状态检修对提高供电安全及供电设备的正常运行性能都是十分重要的。因此，在继电保护设备状态检修时，要本着提高电力系统整体供电安全的目标进行检修，以最大限度保证继电保护设备的安全，保证电力系统的可持续发展。

参考文献

[1]杜延令.推行状态检修探讨[J].山东电力技术，1999（2）.

[2]邓云球.推行状态检修的几项重点工作[J].电力安全技术，2001（6）.

[3]申，陈晋龙，丁霞.成功实施发电设备状态检修的要素[J].中国电力，2002（3）.

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关键词:智能电网 继电保护 影响 注意问题

中图分类号：TM621文献标识码： A

随着当前技术的不断进步,大量新兴技术在不同领域得到应用,电网也顺应时展开始迈入智能化。随着技术进步,现代智能电网已从概念阶段迈进具体实施阶段。因其具有比以前更优良的特性,被认为是当前世界电力系统主要的发展方向,并被广泛应用于不同国家的电力系统。随着国内智能电网建设的不断推进和发展,智能电网将对传统电力系统的形态造成巨大的改变。继电保护作为保护国家电网运行的有效技术手段,势必面临着智能电网对继电保护提出的更高要求;而众多先进的电力技术不断投入使用,也对继电保护造成了重大影响。下面笔者将从多个方面全面探究智能电网对继电保护发展的影响。

1 智能电网的概述

各国目前对智能电网并没有一个准确的定义,对智能电网的研究和应用尚处于初级阶段,智能电网的定义还在得到不断地丰富和发展。受不同发展环境和内在因素的限制,不同国家对智能电网均有自己的理解。在研究和发展智能电网的过程中,各国采纳的路线和侧重点也不尽相同。智能电网在我国正得到大力建设和发展,已经初步实现了技术上的数字化、信息化、自动化和互动化,以及管理上的精益化、标准化、集约化、集团化。

2 智能电网中继电保护的主要构成

继电保护作为电力系统的重要组成部分之一,是电力设备能够安全稳定运行的重要保障,在控制和测量电力以及电力的网络化普及等方面起到了至关重要的作用,它的发展能够有效促进电力系统智能化的发展。在智能电网中,继电保护装置利用多种传感器实现对输、供电设备的全面监控,采集被保护线路和关联节点的电气量信息。然后将采集所得信息传送到电力系统中进行整理、分类和初步分析,在线对设备故障做出判断,并针对被监控设备的实时运行状况远程调整设备的运行,实时监控和修正运行设备的定值以保护电网的安全稳定运行。此外,对继电保护来说,智能电网中的继电保护装置需要同时保护电网设备和与之相关的其他设备及连接点,及时对电网运行中出现的各种故障进行识别、隔离与恢复,以最大程度减少供电系统故障的发生。

3 智能电网对继电保护发展造成的影响

智能电网通常把物理电网当作主干,并利用控制技术、网络信息技术等各种先进技术将电网的不同部分有机的联接起来,组建成智能化的电网系统。作为智能电网系统的首要安全防线,继电保护在应用领域也随智能电网受到了众多方面影响

3.1 数字化

数字化是当前智能电网建设的一个主要特征,主要体现在两个方面。第一是将测量手段进行数字化,可以通过不同类型的数字接口和电子互感器来实现这一目标。电子互感器因其具有的特性,可以消除传统互感器带来的测量误差,为继电保护带来更好的性能。第二是利用光纤改变传统的信息传输方式,实现数字化。智能电网数字化的发展使得继电保护的稳定性得到了提升,也使得智能电网的保护方式得以改变。因此,在继电保护以后的发展中,应该将重心转向对继电保护的辅助功能进行简化,将传感器数字化以尽可能提升继电保护的有效性和稳定性。

3.2 网络化

随着我国开始逐步推进变电站的数字化建设,电力系统的发展随之开始迈进网络化阶段,这些极大地变革了继电保护的现状,主要包括两方面。首先是变革了信息的获取方式。变电站的网络化建设将变电站的所有设备信息实现了网络共享,不再局限于只保护自身设备。其次是变革了信息的传输方式。信息传输方式向网络化的转变使得控制信号在整个电力系统中能够更加及时和精准的传递。

3.3 广域化

我国目前正不断推进信息化电网的建设,很多地方已经初步建成基于P U M 的W A M S 网络。W A M S 网络建设也因其广域性而使得继电保护设备的性能得以显著提高。W A M S网络建设使得整个继电保护装置的安全性得到显著提升,虽然其出发点并不是服务于智能电网的继电保护。

3.4 输电灵活

智能电网能够显著提高电流的传输效率,能够更加灵活地对整个电力系统进行控制。而且,交直流混合输电作为我国电网所特有的输电技术,使得非线性可控电力元件在整个电网系统中的数量显著增加。智能电网是以电子元件作为主体的,而传统电网则以旋转元件为基础,两者之间存在显著差异,也严重影响了当前电网中使用的继电保护装置。

3.5 整定自动化

传统电网中的继电保护往往受限于单线信息,只针对被保护的线路且在对定值进行调整时也存在很大误差。而智能电网中的继电保护装置能够将被保护线路与相关设备有机结合,汇总整个电力系统中各部分的运行信息,从而使继电保护更加精准和及时,有利于电力系统的分布协同保护。

4 继电保护在智能电网中应该注意的问题

近年来我国继电保护已经能够满足国内电网的运行的要求,有了长足进步。智能电网的迅速发展使得电能传输的部分特点发生了改变,同时因其具有的信息化和数字化等特征而,也与传统系统存在着本质区别。继电保护也需要适应智能电网的发展进行进一步的研究

4.1 对保护定值进行适时调整

首先,因为智能电网具有灵活性和不确定性,保护定值需要具有出色的适应性以适应各种状况。在运行方式发生变化时,保护定值需要能够随之发生相应的变化,以实现对继电保护中的距离和电流进行保护;同时,对继电保护的保护功能也要做出相应的调整。最后,因为传感器对于周围环境的变化相当灵敏,温度和容量一旦发生微小的变化都会影响到最终的结果,还要密切关注周围环境对保护定值造成的影响。

4.2 网络化使继电保护配置发生变化

网络化极大地改变了继电保护收集和传输信息的方式,并且提升了主保护的性能,使得继电保护的配置也随之改变。此外,在广泛推进网络化的同时,同时要提高信息传输的准确性和安全性。

4.3 提高安全自动装置性能

智能电网的广域化显著提高了安全自动装置的性能,进而大大改善了这些安全自动装置的延时整定,从而减少了大范围发生定点事件的概率。

4.4 继电保护新原理和技术

智能电网相对于传统电网主要通过电子来实现灵活控制,但各种新兴能源的应用和发展也为智能电网中的继电保护带来了隐患。因此对于研究当前智能电网下的继电保护新技术也迫在眉睫。

4.5 在线整定技术的应用

传统的自适应保护只能根据被保护线路的运行情况调整定值,无法利用全网信息实现在线调整。发展智能电网有望推动在线整定的实现,改变当前的状况。