电力系统继电保护及故障检测方法的创新分析郭梦娇

电力系统继电保护及故障检测方法的创新分析郭梦娇

郭梦娇

(国网潍坊供电公司山东省潍坊市262400)

摘要：随着我国GDP的不断增长，人们生活水平不断提高，对电力的需求越来越大，这就要求保障电力系统的稳定性和持续性，向住户稳定输出电力。因此人们把关注点聚焦在电力系统的运行上，关心电力系统能否承载如此大的需求，能否稳定的安全运行的问题。电力系统的维护手段主要是电力系统的继电保护和故障检测的方法。本文将阐述继电保护和故障检测的概念，并分析其作用，探讨故障检测的具体方法。

关键词：电力系统；继电保护；故障检测；方法

近年来，由于资源的短缺，电力作为一种清洁能源逐渐成为了应用最广泛的能源之一，电力系统的规模也逐年增多。目前我国的电力系统节点有两万多个，分布在全国各地，这两万多个节点每一个都对着一个发电厂或者变电站。所以如何确保如此庞大的供电系统的安全，是政府和百姓都关心的问题。作为维护电力系统安全的重要手段，继电保护装置已经为我们减少了很多电力事故的发生。但是当电力系统出现故障时，如何快速地解决故障恢复供电成了电力部门最关心的问题。

一、继电保护和故障检测的涵义阐述

（一）继电保护的概念以及工作原理

继电保护和故障检测是电力系统自动检测、保护的关键，是在电力系统运行中实现线路障碍查找的核心，是在线路短路时或局部电网出现故障时，为了评价电力系统对电缆的承受力和故障的严重程度，并有选择地对局部电网进行减压和断电的手段，是切实保障电力系统平稳运行的关键[1]。继电保护装置是电力系统安全的重要保护装置，它主要的工作原理通常是将出现问题的线路或者设备的电气量跟在没有出现问题之前线路或者设备的电气量做比较，以此来维持电力系统的安全运行。每当电力系统发生故障难以运行时时，继电保护装置会及时发现电气量的变化，跟据变化的大小来判断电力系统是否可以继续运行下去。如果电力系统出现严重问题，保护装置会自动切断电线，采取断电跳闸的方式来保护电力系统。继电保护装置是由三部分组成的，分别是测量部分、逻辑部分和执行部分这三部分。

（二）电力系统出现故障的原因

在电力系统中，有三种最常见的继电保护故障：第一种，是继电保护装置自身出现了零件损坏导致的电力故障。继电保护装置的元件可能因为自身做工不精，零件质量差，精度不够或者元件老化，从而使继电保护装置出现问题。这样不合格的零件容易引起相当大的电力故障。第二种故障是受外界自然天气影响而造成的故障。由于电力系统的运输方式主要是用电线输电，而电线常年暴露在空气中，外皮容易老化，温度过高时，电线受热容易出现短路，或者极寒的天气，近年南方的冬天天气出现了大量的雨雪天气，雨夹雪和南方潮湿的气候结合，将电线冰冻，引起了多地的电力故障，出现大面积停电现象。第三种是隐形故障。这种故障并不容易被发现，也不会对供电系统产生任何影响，但是只要在运输电时哪一部分出现变化，就会和这种故障进行相互作用，这种情况下的电力故障要比以上两种故障都大。

二、电力系统继电安全和故障检测的重要意义

（一）确保电力系统的稳定运性

继电保护装置最大的作用就是维护电力系统的安全，让电力系统可以稳定的输出供电，确保人们的正常生活。电力系统不仅仅是外在我们看到的电线输送而已，电力系统的核心是对于住户和工厂数据的管理和信息，当电力运输过程中，某个零件或者设备出现故障时，如果不及时解决，不仅对线路造成破坏，同时也会对核心的信息收集库造成严重损伤，造成历史数据丢失的问题。因此，电力系统中的继电保护装置和故障检测就是为了防止这种情况发生。每当某一设备发生错误时，继电保护装置会立马检测到，就会将该线路切线跳闸，将有问题的电路分离出电力系统，维护中心数据库的安全。科学技术和信息技术的迅速发展，早已增加了中心数据库的数据容量，所以，即使出现了一些故障，信息管理系统仍然可以稳定运行。

（二）监控电力系统运行是否稳定

继电保护系统对电网保护装置和录波装置的第二次装置进行实时监控检测，确保整个电力装置安全高效运行[2]。人工对电力系统的检测专业可靠，但是难免会因为劳累或者更多因素而造成误差，所以只能的保护装置可以很好的解决这一问题。而且出于对人身体素质的考虑，无法二十四个小时都在监测系统，所以每当工作人员全部休息时，继电保护装置就会对电力系统进行监控。对电路温度是否过高、设备运行是否稳定安全等等问题进行实时的监控，对数据进行推算和解决，如果某个线路被检测到出现故障，继电保护装置可以对这种存在的安全隐患进行一次切除，确保电力系统的安全。所以，要想电力系统可以二十四小时都安全运输电力，首先就要对继电保护装置进行精心维护，加大装置的灵敏性。

（三）自动化分析设备的运行状况

继电保护装置可以自行检车设备的运行状况，如果电力设备出现问题时，继电保护装置可以及时检测到具体设备，针对设备是温度过高还是零件损坏做出判断，并自动将问题反馈给相关工作人员。工作人员收到故障问题警告，会及时进行人工检测，解决设备故障问题。

三、电力系统继电安全和故障检测的创新分析

（一）利用网络对继电保护进行故障检测

在信息发达的今天，网络也逐渐普及并且迅速发展，每个人都能体会到网络信息的快速，所以越来越多的企业都开始实行网络化管理，这种管理方法方便且高效，是未来发展的。我国的电力系统是一个繁杂的系统，管理着中国每一个地方的电力输送，人工处理过于缓慢，难免有缺漏，而计算机化的管理模式正好可以解决这个问题。对继电安全和故障检测实行网络化的管理关键在于将它本身的保护系统月计算机的数据传感器进行融合，即将全国所有的继电保护系统的节点的数据信息都上传到网络系统中，利用计算机的转换功能，将数据转化为数字信号，再将这些信号直接传达到监的工作人员的电脑上。网络的连接方便了我们管理电力系统。

（二）应用自适应控制方法

伴随着人们对科技的需求，以及对智能的要求，自适应控制的理论已经进入我们的生活。自适应控制方法是利用运行元件的自适应特性，对元件的灵敏度进行合适设定，在电力系统出现问题时，及时自主的发出警告信号。所以这对继电系统中元件的要求很高，在挑选元件时，电力系统工作人员务必要买到优质的元件。

（三）利用人工神经网络进行故障检测

人工神经网络故障检测时将生物神经网络、模糊逻辑和遗传算法等人工智能技术应用在电力系统保护领域[3]。这种方法是最新型的对数据处理和分析的方法，相比计算机网络，人工神经网络更加高效，更加人性化。如果网络化管理是故障警告，那么人工神经网络方法可以更加准确确定故障类型并解决故障。

结束语

电力系统是人们更好生活的关键，所以我们要不断创新继电安全保护和故障检测方法，优化对电力系统的管理，保障人们的正常生活。

参考文献

[1]欧志利.电力系统继电保护与故障检测方法分析[J].科技与创新，2016（12）.

[2]周雪莹,都洪基.电力系统中继电保护和故障检测新方法的分析[J].电子技术与软件工程,2015(12).

[3]张皓.电力系统中继电保护与故障检测简析[J].现代制造,2017(27).