摘要：现阶段我国电力系统规模越来越大，同时电力系统面临的故障也越来越多，这种情况下电力系统的运行质量根本得不到有效保障，成为广大继电保护工作技术人员非常头疼的问题。继电保护及故障检测可以在电力系统运行发生故障时，快速选择性的发出指令，第一时间跳闸将故障切除，从而减少由于电力系统运行故障对整个电力系统运行安全造成的影响，为电力系统持续稳定安全运行提供保证。
关键词：电力系统；继电保护；故障检测
1 继电保护与故障检测的重要作用
电力系统的继电保护以及故障检测对电力系统安全稳定的运行有一定的作用，当电力系统中的某一部分发生故障时，继电保护可以迅速的做出反应，中断电路，保护电力系统中的其他元件，也可在最大程度上减轻对发生故障原件的损害，实现电力资源的整合之后可迅速恢复其他原件的正常运行，不会对电力系统安全稳定的运行造成影响。另外，继电保护以及故障检测对电力系统安全稳定的运行也有一定的监控作用，充分的掌握电力系统的运行情况，针对出现异常现象的部分进行保护，分析出现异常问题的原因并针对具体的问题给予相对的解决策略，合理的处理故障问题，保障电力系统的正常运行。还可自动的对电力系统的异常进行分析，并对故障范围、具体的故障位置以及故障的性质进行判断，在第一时间内处理好故障问题，将电力系统的安全隐患降到最低。在实际工作的过程中，电力系统的继电保护以及故障检测存在一定的优势，不但具有较高的灵敏性，还具有一定的可靠性，对其进行利用的过程中保证其操作的规范性可在一定程度上保证电力系统的安全稳定运行，对经济社会的发展作用重大。
2 基于小电流接地系统的故障检测
2.1 用空间电磁场探测单相接地故障
如果小电流接地系统有单相接地故障出现，这时接地点、前向与后向支路、非故障支路电流、电压将会呈现出不同特点，这种情况下一些线路周围磁场、电场分布将会发生明显变化。所以，这时可以利用磁场与零序电场对接地故障点进行探测。
2.1.1 小电流接地系统稳态分析
以仿真模型作为π型电杆的10kV 配电线路，利用这些线路代表正常和发生故障的支路，针对五条配电线支路的故障点进行探测，通过实验可以获得正常支路参数、故障参数、故障支路参数及系统参数的结果与数据。从中我们可以看出故障稳态情况下配电系统各支路零序容性电流表现出如下特点：测得非故障支路零序容性电流的超前零序电压为π/2，测得零序容性功率是负数；测得故障支路故障点前向
零序容性电流的超前零序电压为π/2，零序容性功率也是负数，零序容性功率为正数，结果正好和前二者相反。该方法具有具有两条支路，其中性点经电抗器接地系统图如图所示。
2.1.2 配电线路电场、电磁分析
在小电流接地系统稳态分析基础上，在不考虑线路之间以及负载相关因素的影响条件下，李孟秋基于配电线路电磁场展开了仿真接地点探测，得到了电流、电压三相合成的电场、磁场零序电压、电流，产生了基于电场、电磁的具有可替代性结论，同时利用五次谐波电压、电流的电场及磁场作为检测信号，对故障点进行定位和探测，充分证实了空间电磁场与故障点探测故障支路方法的可行性。
2.2 对故障支路以及故障接地的识别
电力系统在正常运行的过程中在小电流接地出现故障的情况下，电力系统的正常运行会受到阻碍，处于暂停的状态，更加便于工作人员进行故障检测，确保电力系统的正常运行。建立小电流接地的模型可在一定程度上暂停发生故障之前的状态，有利于形成有效的信号来识别波段以及波形，对出现变化的各个支路的电流变化也有一定的监测作用，工作人员可以根据相关的监测结果科学的分解出现故障的波段，并通过对比无损支路以及故障支路对故障的检测结果进行有效的判定，根据判定结果给予故障部位有效的解决措施，保障故障尽快的解决。在实际工作的过程中，只有有效的分析故障出现的实际情况并给出具体的解决措施，才可以保证电力系统的安全性以及稳定性，科学合理的解决电力系统所遇到的任何故障。
3 系统继电保护与故障检测分析
3.1 综合故障分析系统功能
系统可以及时的为调度人员提供简要故障信息，准确提供出故障位置及开关闸等情况，基于此快速提出恢复系统工作的决策，更好的为继电保护技术人员提供故障动作行为，提供故障电流电压变化、故障分量保护装置等相关信息。系统可以保证故障录波器和就地站保护保持同步，进而更好的为站内自动化监控系统运行提供数据支持，通过故障录波器和地站保护展开智能化数据处理，这样一来，即使是不同设备之间都能进行数据转换，充分适应不同工作对象的运行需要。通过对双端故障测距的计算，有助于测距准确性的提高，可以和MIS 系统之间实现数据接口与数据交换等工作，这样一来系统数据上网方式的灵活性将会更强，还具备故障信息集中处理、数据共享与综合利用等相关功能。
3.2 综合故障分析系统继电保护与检测
3.2.1 自适应控制
系统中自适应继电保护的实施可以对电力系统运行及故障状态改变进行检测，同时随着故障状态的变化保护性能、特性及定值都会发生改变，进而从最大程度上保护适应电力系统变化，这样才能切实改善发电机保护、输电线路距离保护及变压器保护等相关功能，进而使系统可靠性得到明显增强。
3.2.2 网络化
随着信息技术的快速发展，微机保护装置也实现了网络化，并为电力系统继电保护各设备及装置提供了差动和纵联串联保护，然后由主站统一对数据通讯、处理及上传等信息支持进行协调管理。具体工作中应按照继电保护装置反应电气量，对发生故障的性质、具体位置及原因等进行准确的、实时的分析和判断，进而及时为保护装置发出指令，进而将故障元件快速切除，将故障范围缩小，促进整个系统运
行可靠性、安全性及稳定性的提升。
3.2.3 人工神经网络
基于生物神经系统产生了人工神经网络故障检测方法，利用神经网络、遗传算法等人工智能技术在电力系统保护中成功检测故障。利用人工神经网络继电保护与故障检测具有的自适应、自学习及自组织等功能，电力系统继电保护可以准确的判别故障类型、确定保护方向。例如，例如BP 模型的方向可以为判别保护方向起到重要作用，进而为高压输电线路提供有效的方向性保护。
4、结语
综上所述，实施电力系统继电保护与故障检测可以为其安全、稳定、可靠的运行起到重要作用，随着电力技术的快速发展，很多新技术开始应用于电力系统继电保护与故障检测领域中，例如小电流接地系统空间电磁场探测，可以为故障支路与故障点分析、识别提供新的检测方法，成为当前快速检测小电流接地系统故障点、故障支路的方法，对于提高电网设备维护、提升故障检测分析水平提供了可行性策略。当前电力系统逐渐朝着微机化、自动化的方向发展，无人值班变电站、数字化变电站等开始建设运行，与此同时继电保护与故障检测工作也逐渐朝着测量、保护、控制、智能一体化的方向发展，相信未来电力系统继电保护及故障检测工作将会出现更多新的方法，为系统安全运行提供更好的保证。
参考文献：
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论文作者:李书程
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/16
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