摘要：电力系统自动化与继电保护之间存在千丝万缕的联系，电力系统的运行效率、稳定性、安全性提升均需要得到这种联系的支持，但在笔者的实际调研中发现，我国现阶段部分地区存在电力系统自动化与继电保护联系紧密性缺乏问题，而为了尽可能解决这类问题，正是本文围绕电力系统及其自动化和继电保护之间关联性开展具体研究的原因所在。
关键词：电力系统；自动化；继电保护；关联性
一、继电保护装置工作原理
当被继电保护装置保护的线路或者电力系统在运行过程中故障前后某些突变的物理量变成了信息量，突变量达到了一定的数值时，保护装置会启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或者信号，从而做出有效的判断。继电保护装置由测量模块、执行模块以及逻辑模块着三大部分组成。
其中测量模块主要为接受信号，并比较信号的测量值以及定值，然后再将比较后的结果向着逻辑模块传输，逻辑模块对接受过来的比较结果进行计算，从而获得逻辑值，然后通过对逻辑值的判断，确定动作是否处于合理的范围内，再将动作信号闲着执行模块传递，当执行模块接收到动作信号后，再做出相应的信号动作。
二、电力系统及其自动化和继电保护的关联性分析
1、电力系统自动化保障
近年来我国在电力系统自动化领域取得了较为长足的进步，电力调度自动机化、发电控制自动化、配电自动化均属于这一进步的具体表现，而深入分析这类进步不难发现，继电保护在电力系统自动化领域发挥着关键性的保障作用。发电机组保护、变压器继电保护、接地保护属于继电保护的典型应用，而这些便与我国电力系统自动化程度的提升存在较多衔接之处，结构简单化、操控一体化、设备智能化、功能多样化的电力系统自动化发展趋势也受到了继电保护较为深远的影响，这些必须得到业界人士关注。
2、继电保护有效性提升
在电力系统自动化程度不断提升的同时，我国电力系统的继电保护有效性也在不断提升，电力系统运行情况的实时反馈、故障的快速发现与切断也离不开电力系统自动化的支持。事实上，随着电力系统自动化程度的不断提升，继电保护正逐步实现实时测量、保护、数据通信的一体化，自动化控制终端、分布式检测元件、微机保护装置在其中发挥的关键性作用也能够证明这一认知，由此可更深入了解电力系统及其自动化和继电保护的关联性。
三、提高电力系统自动化程度、继电保护水平的策略建议
1、提升电力系统自动化程度的策略建议
1.1一般策略
图1 某省级电网继电保护状态检修体系结构图
优化信息管理、加强巡视检查、开展状态检修均可为电力系统自动化程度的提升提供有力支持，这类策略的具体应用如下所示：①优化信息管理。计算机技术属于电力系统自动化发展的核心构成，但考虑到电脑病毒、黑客入侵很容易对电力系统自动化发展造成影响，围绕这类因素开展的信息管理必须得到关注，引入物理隔离技术、建立多重防护属于较为常见的信息管理优化方式。②加强巡视检查。巡视检查属于计算机技术监测的重要补充，定期检查机器设备、保证各类检验项目质量、关注继电保护以及电力系统各项装置，即可为电力系统自动化更高水平发展提供有力保障。③开展状态检修。状态检修能够大大提升电力系统自动化设备检修的针对性、有效性，继电保护装置的状态检修也能够同时得到保障，图1为某省级电网继电保护状态检修体系结构，结合该图可直观发现状态检修实现的实时控制区网络安全运行保护，图1所示结构同样可用于电力系统自动化设备的状态检修。
1.2基于数据挖掘的电力系统自动化程度提升
神经网络、灰色分析法、关联规则均属于较为常见的数据挖掘算法，这类算法的应用能够有效提升电力系统自动化程度，具体应用思路如下所示：①神经网络。神经网络的应用可实现电力系统的基础数据整合统一、不同环节电力调度的关联，由此实现数据的统一管理、数据信息整合性的保证，即可为数据分析、决策、共享提供有力支持。②灰色分析法。灰色分析法可快速发现电力系统中的不完整数据，这使得其在用户用电情况预测、电力销售情况预测领域有着较为不俗表现，灰色分析法因此能够较好服务于电力系统自动化程度提升。③关联规则。关联规则可用于电力系统数据之间的关联、联系分析，周期性关联规则挖掘算法属于分析的关键，电力系统存在的隐患、不足的解决将由此获得有力支持。值得注意的是，周期性关联规则挖掘算法的应用可引入蚁群算法，由此分类检索和路径检索将更好服务于电力系统自动化程度提升，蚁群算法应用中在不同路径所留下的信息素则属于关联规则算法应用的核心。
图2
2、提升继电保护有效性的策略建议
2.1开展广域继电保护
为保证继电保护更好服务于电力系统自动化，传统继电保护存在的仅作用于系统设备内部保护、误动现象频发、稳定性较差、难以实现故障连续性切除等问题必须得到关注，因此本文建议结合广域继电保护原理实现继电保护有效性的提升。这里的广域继电保护是一种有别于传统继电保护的认知，信息利用、安全性与稳定性提升属于广域继电保护的核心，广域继电保护动作范围时间在100ms~100s之间。深入分析不难发现，广域继电保护的实质是制止潮流在系统内大面积转移，这就使得其能够更好服务于电力系统自动化。
广域继电保护的结构可以分为分布式与集中式两种，图2对两种结构进行了直观展示。深入分析图2不难发现，各个终端设备IED属于分布式广域继电保护的核心，独立工作的IED之间的信息科学交流可有效提升继电保护有效性；集中式结构对控制中心设备要求较高，通信系统也需要具备较高的可靠性、实时性、准确性，继电保护有效性的高低也会受到直接影响。值得注意的是，广域继电保护的开展离不开广域继电保护算法的支持，广域电流差动保护算法、广域纵联保护算法均属于其中典型，前者较为适用于分布式广域继电保护结构，可根据在线拓扑结构变化自适应的调整保护区属于该算法主要特点，后者则是一种比较出故障相邻区域多测点故障方向信息的算法，该算法能够实现故障位置的准确判断，电子智能装置（IED）属于该算法应用的核心。
2.2结合电力系统自动化发展实际
为最大化继电保护效用发挥，继电保护必须与电力系统自动化发展实际实现高质量契合，以图1所示的110kV智能变电站继电保护配置方案为例，该方案中涉及的继电保护措施便具备较高借鉴价值，具体措施内容如下所示：①变压器后备保护。采用分布式保护用于变压器后备保护，电压等级、直接采样、就地测量、就地控制需要在继电保护中得到体现，由此在GIS汇控柜中安装保护控制测量智能单元并应用智能保护设备，即可实现继电保护有效性的提升。②变压器差动保护。利用GOOSE网络负责启动失灵、变压器保护跳母联等故障信息传输，并同时关注两侧子单元发送数据，高水平的失灵保护跳闸命令传输、接收将由此实现
结束语
综上所述，电力系统及其自动化和继电保护存在较高关联性，在此基础上，本文涉及的引入数据挖掘技术、开展广域继电保护、加强巡视检查、开展状态检修、结合行业发展实际等内容，则提供了可行性较高的电力系统自动化、继电保护发展路径，而为了进一步推动我国电力事业发展，如何进一步提高故障响应、切除速度应得到业界人士关注。
参考文献
[1]何为,李愷.刍议继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业,2016,25:66-67.
[2]高伟平.继电保护及电力系统自动化发展动向研究[J].中国战略新兴产业,2017,20:181.
论文作者:刘东林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/26
标签：电力系统论文; 继电保护论文; 算法论文; 关联性论文; 程度论文; 状态论文; 模块论文; 《电力设备》2019年第1期论文;