电力系统继电保护中的自动化措施研究
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摘要：电力系统的主要构成有发电、配电、电器设备等系统。在其运行过程中，各方面因素都会影响其运行稳定性，因此就需要寻找更加安全、可靠的方法确保系统的稳定运行，以保障电力传输的质量。当前，计算机、网络、微电子等技术获得空前发展，这些科技也给继电保护水平的提升提供稳健的支撑，深入研究继电保护自动化技术，对电力系统而言具有重要的基础和保障作用。
关键词：电力系统;继电保护;自动化措施
一、继电保护自动化概述
社会科学技术的发展推动了电力系统继电保护装置技术的创新应用。在电力系统中，微电子技术广泛应用，改变了外围各种器件使用的性能，减少了成本支出。在施行电子元件计算时，CPU会起到重要的影响作用。它在完成指定保护作用的前提下，实现对其他动作的保护，形成一个具有多功能作用的控制装置，从而利用装置的科学运行，保证继电保护更好的应用。从结构上看，它涉及测量、逻辑与执行模块三个组成部分。测量模块的使用基本功能包含对电力系统内部电流、频率等相关运行的检测，通过逻辑模块实现数据的传输。逻辑模块是对数据进行分析处理，从而做出合适的指令。执行模块是负责为指令执行提出可靠的保护措施。
二、电力系统继电保护中的自动化方法
（一）通过微机方式
微机保护是计算机保护和继电保护的主要途径，在电力系统中开始逐步使用，但具有一定的挑战性。这种保护措施依托强大的数学运算和逻辑处理能力，对电力系统的运行方式、状态进行实时监控，对电力系统而言，借助微机技术精确的检测、处理功能，能够获得一定的提升。
（二）提升电力元件保护措施
电力元件在电力系统运行中发生故障时，或者线路以及发电机出现故障时，继电器保护装置就能够产生作用，避免故障大范围蔓延，应该提前设置预防措施以及安全预告，在适当的时候对电力系统故障进行控制，以免造成较大的人身财产安全问题，这是自动化的继电保护防范措施，也是防范措施体系的集合体，执行元件、比较元件、感受元件是电力系统最主要的元件。针对电气元件的保护主要就是使用前保证其质量，使用过程中给予及时的维护，使用后合理的销毁等方面进行优化，使用前选取有相关资质的进货商进货，确保电力元件的质量。使用时工作人员要定期及时检查配件的运行状况，促进电力系统可持续发展。
（三）发电机继电保护的应用
发电机是电力系统的核心，主要为系统运行提供动力，其周边也必须安装相匹配的继电保护自动化装置。自动化技术在发电机中的应用主要表现在两方面，其一消除发电机失磁故障。继电保护装置作用于发电机中时，主要将后者的相位、中性点以及电流作为保护对象，使其在电机运行中不会出现失控现象。发电机有时会处于单向接地状态，如果电机内部出现过电流，电机会面临被烧毁的威胁，相关人员可以开启继电保护装置，对其实行继电接地保护。另外继电保护装置会将定子绕组匝间作为保护对象，因为该对象在运行中容易出现短路故障，该故障会引起一系列的隐患，比如温度飙升，烧毁元件，进而使绝缘层绝缘失效。其二备用保护。定子绕组负荷正常，发电机才会处于稳定运行状态，否则继电保护装置就要发挥用武之地，对其实施保护。这种保护主要出现在绕组负荷较低的情况，当故障隐患刚出现时，保护装置会使电源处于断开状态，使开关闸处于非闭合状态，同时还会对相关人员发出预警通知，另外还会实施过电压保护，使绝缘处于安全状态，不会形成击穿事故。发电机外部也会出现短路现象，针对这种故障，保护装置采取的保护措施主要为过电保护。
（四）在母线保护中的应用
在当前电力系统的运行过程中，继电保护自动化技术中母线的保护需要根据实际情况进行分析，将其划分为差动保护和相位保护两种。不同类型的应用在形式与作用上都存在很大不同，从而对其做出正确的理解与区分，这是保证继电保护自动化技术实现的基础。总的来说，差动保护的特点是在母线的元件上设置特点、变化一致的电流互感器。二次绕组与系统母线发生连接后，可再将继电保护装置安装在系统母线差动位置，从而实现对母线的保护。因此，继电保护自动化技术在母线的保护中非常关键。
（五）使用冗余技术优化设备可靠性
对整个继电保护设备安装环节的优化可以有效提高继电保护设备的容错率，而冗余技术则是优化硬件的有效措施之一。冗余技术是指当继电保护设备内部出现错误指令时，系统会自动对指令进行判断，消除错误指令，降低错误操作对于继电保护设备的负面影響。从实际应用情况来看，冗余技术能够有效改善继电保护设备的拒动率，提高设备的运行效率，即便是在继电保护设备出现错误运行的情况下，也可以通过冗余技术将错误运行问题表示出来。一般情况下，冗余技术的参数设备需要参照继电保护设备的实际应用情况，要确保其达到各项参数的基本指标。冗余技术的应用成本较低，且实用价值较高，目前得到了广泛的使用，该项技术可以帮助电力企业使用最小的成本预算取得最大的效果。
（六）提高客户机自动化程度
继电保护有两种形式，主机、客户机。客户机一般设置在变电站中，对变电站录波器端口执行保护和管理命令，把设备的故障数据分类收集后给予传输到上层主机中。在系统运行正常的情况下，客户机实施不间断检测，收取来自设备的数据，自动分析系统检测时间段的运行质量。继电保护自动化客户机能仅仅能够检查、收取并分析电力系统的运行情况的功能，还能够对员工的操控指令实施监测，如果命令执行者出现误操作的情况，触发报警装置，员工能够及时改正纠偏，保障系统准确科学的运行。自动化客户机在电力系统继电保护的过程中还可以对远端主站进行适当的拦截，在远端主站就可以接收到来自变电站运行时出现的问题和异常，即使自身设备不能进行正常的操控，可以通过请求远端主站来完成监控变电站的运行情况。
三、继电保护自动化技术的未来发展的展望
新时期，生产力获得极大地解放，科学技术在不断提升，根据研究，笔者认为未来继电保护自动化技术的新变化主要有以下三点：一是朝着更加智能化方向发展。当前人工智能成为时下各大科研院校院所的研究热点，技术也逐渐成熟，在继电保护自动化领域诸如神经网络、逻辑及遗传算法等将会不断引入和使用，这会不断放大继电保护系统的功能，当前一些复杂的问题也会迎刃而解。二是网络化是继电保护的又一重要发展方向。具体而言，继电保护可靠性的不断提升可以借助网络技术来实现，在继电保护装置中使用该技术能够实现保护的网络化，这是今后继电保护自动化技术发展的重要方向。三是计算机化是继电保护技术发展的必然要求。设备的性能及故障处理的速度一直以来都是继电保护自动化技术所追求的，未来可以借助计算机技术而实现，以此提高电力系统运行的稳定性。
四、结论
综合来看，电力系统是关乎社会发展的关键系统，无论是对于人民群众的生活还是工作学习均会形成直接的影响。因此，提高电力系统的运行稳定就成为了电力企业必须去思考的问题。而继电保护设备是确保整个电力网络稳定运行的基础所在，加强对于继电保护设备运行可靠性的研究具有一定的现实意义。
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