继电保护分类以及保护原理精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的继电保护分类以及保护原理主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词 电力系统；继电保护；异常运行；短路故障

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）103-0063-03

电力系统中的输变电设备和电力线路，都需装设能反应故障和不正常运行状态的装置，即继电保护装置。电力系统的继电保护装置，必须具备区分被保护设备正常运行、发生故障或异常运行状态的能力，并能够根据上述三种不同状态下被保护设备参数的不同来实现相应地功能。

1 继电保护的基本工作原理

继电保护工作的基本原理就是保护装置通过正确的区分被保护设备是处于正常运行状态还是处于异常的运行状态，从而进行相应的动作。如，电力线路发生短路故障时，明显特征之一就是电流剧增，保护装置根据电流参数的显著变化来区分设备的工作状态，因而称为电流保护。短路故障的另一特征是电压剧减，因此，相应的还有低电压保护。再则，还可以同时反应故障时电压降低和电流增加的特征，由于故障时所测得的阻抗是变小的，故而在输电线路中，由保护安装处所测得的阻抗的大小反应了故障点与保护安装处的距离远近，因此输电线路的阻抗保护常称为距离保护。同理，如果同时反应电压与电流之间相位角的变化，则可以判断故障点的方向是处于保护安装处的正方向还是反方向，这就是实现方向保护的原理。为了更确切地区分设备的正常运行与故障或异常状态，还可以利用正常运行时没有或很小的电气量，而故障时却很大的电气量，如电压、电流的某一对称分量（负序或零序）或谐波分量来构成保护。另外，还可以利用其他物理量，如气体、温度等非电量来构成保护。总之，无论是反应哪种物理量而构成的保护，当其测量值达到一定数值（即整定值）时继电保护就能够按设定的程序准确地切除故障或显示电气设备的实时运行情况。

2 继电保护装置是如何分类的

1）按继电保护所保护的对象分为：发电机的保护、变压器的保护、输配电线路的保护以及母线保护、电动机、电容器的保护等；

2）按动作的结果不同分类：动作于断路器跳闸的短路故障保护和动作于发信号的异常运行保护两大类。其中，短路保护的种类有以下几种：

（1）按反应故障类型的不同，有相间短路保护、接地短路保护及匝间短路保护等；

（2）按其功能的不同，有主保护、后备保护及辅助保护，且后备保护又有远后备保护与近后备保护之分；

（3）按保护基本工作原理不同分类，有反应稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。根据所反应的参数不同，常规继电保护装置有反映过电流的保护、反映低电压的保护、反映短路电流不同方向的方向电流保护、能反映系统接地现象的零序电流保护以及阻抗保护、差动保护、高频保护和反映变压器内部气体变化的保护等，另外体现新的保护原理的还有工频变化量保护和行波保护等；

（4）按保护装置动作原理不同分类，主要有电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型及微机型保护等，目前使用的基本上是微机型继电保护装置；

（5）按保护装置通过反应参数增大或减小而动作归类，有过量保护和欠量保护。

3）根据保护装置所起的作用不同，继电保护可分为主保护、后备保护和辅保护。

（1）主保护

主保护指的是能以最短的时限，灵敏的、选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。它既能满足系统稳定运行及设备安全要求，也能保证系统中其他非故障部分的继续运行，如阶段式电流保护的I段和II段、距离保护的I段和II段、高频保护、差动保护等。

（2）后备保护

继电保护的后备保护装置指的就是当主保护或断路设备拒绝动作时，能够在设定的时限内切除故障的装置，如电流保护的第Ⅲ段、距离保护的第Ⅲ段等。后备保护不仅可以对本保护范围的线路或设备的主保护起后备作用，而且对相邻线路也可以起后备作用。因此，后备保护又可分为远后备和近后备两种方式。

（3）辅保护

辅助保护，为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护，通常电流速断就可以作为这类性质的保护。

3 继电保护的组成及作用

继电保护的种类虽然很多，但就其基本动作原理而言，基本上由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成，把保护各组成部分之间的作用串接在一起，就是一套保护装置的工作过程。

1）测量部分的作用是指通过测量被保护的输变电设备、线路的实时运行参数；

2）逻辑部分是继电保护装置重要的组成部分，它能根据测量部分测量得到的结果，然后与保护装置内部已设定的各种参数进行系统的分析、比较，从而判断被保护的设备、线路是否处于正常的运行状态，以决定保护装置是否应动作；

3）执行部分的作用就是根据逻辑部分分析判断后的结果，使保护装置执行准确的动作。

4 继电保护装置的基本任务

4.1电力系统出现异常运行状态时

电力系统的正常运行状态遭到破坏但还未形成故障时，一般可继续运行一段时间而不必立即进行跳闸，称为异常运行状态。常见的有过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。电力系统处于异常运行状态时将影响电能质量，长时间的过负荷运行将引起设备过热，加速绝缘老化，影响电气设备的正常使用，轻者降低设备使用寿命，严重时导致绝缘击穿引发短路，损坏设备。当电力系统处于异常运行状态时，要求继电保护装置能自动、及时、有选择性地发出信号，让值班人员知晓后及时进行相应的处理。

4.2电力系统出现故障时

电力系统最常见及最危险的故障是各种类型的短路故障，短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路、中性点直接接地系统的单相接地短路以及电机、变压器绕组的匝间短路等几种。其中三相短路、两相短路又称相间短路，两相接地短路、单相接地短路又称接地短路，并以三相短路最为危险，以单相接地短路最为常见。当设备或线路发生短路故障时，将由电源向故障点提供比正常运行时大得多的短路电流，对电力系统可能造成以下后果：

1）故障点的电弧将故障设备烧坏；

2）短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤，降低使用寿命；

3）系统电压损失增大使设备工作电压下降，离故障点越近，所受影响越大，用户的正常工作条件遭到破坏；

4）破坏电力系统运行的稳定性，严重时引起系统振荡，甚至使整个电力系统瓦解，导致大面积停电。

当电气设备出现故障时，对继电保护装置的要求是能自动快速的、灵敏的、有选择性可靠地通过断路器跳闸，将发生故障的设备从系统中及时切除，防止故障设备继续遭到破坏，确保系统其余非故障的部分还能继续正常运行。因此，继电保护对保证系统安全运行和确保电能质量、防止故障扩大和事故发生，起着极其重要的作用，是电力系统必不可少的组成部分。

5对继电保护的基本要求

为了保证继电保护能确实完成其在电力系统中所承担的任务及作用，对动作于跳闸的继电保护装置，应具备以下四个基本要求。

5.1选择性

选拌性要求的内容是：在电力系统发生故障时，对保护装置的动作必须有一定的选择。首先由发生故障的设备、线路的保护进行故障的切除，只有当其保护或断路器拒动时，才允许由其他的保护或装置切除故障。也就是说，保护装置的动作应只切除已发生故障的部分，或尽量使故障的影响限制在最小的范围。

5.2速动性

速动性要求是指保护装置应尽可能地快速切除短路故障，应注意以下两个问题：

l）切除故障的时间为继电保护的动作时间和断路器的跳闸时间之和。因此，要缩短故障切除时间，不仅要求保护动作速度要快，而且与之配套使用的断路器跳闸时间也应尽可能短；

2）保护的速动性要求是相对的，不同电压等级的电网要求不同。如，同样的保护动作时间0.5s，在110kV及以下电压等级电网中被以为是迅速的，而在220kV及以上电压等级电网中则被认为是不够迅速的。

继电保护的速动性应根据被保护设备和系统运行的要求确定，并非越快越好，否则，势必带来保护装置其他性能的降低，或者增加保护的复杂性，而且经济上也不合理。

3）灵敏性

灵敏性的要求是指保护装置对于其所保护的范围内发生的各种故障，应具有足够敏捷的反应能力。保护装置的灵敏性要求与选择性要求的关系密切，在电力系统故障时，故障设备的保护必须先能够灵敏地反应故障，才可能有选择性地切除故障，因此能有选择切除故障的保护，必须同时具备灵敏性。

4）可靠性

保护装置的误动或拒动是电力系统发生事故的根源之一，因此，保护装置应在良好的工作状态下，在保护装置不该动作时应可靠地不动作，而在保护装置该动作时应可靠地动作。

以上继电保护的四个基本要求，它们应同时满足，但是这种满足只是相对的，因为在这四个基本要求之间，既有相互紧密联系的一面，也有相矛盾的一面。例如：为保证选择性，有时就要求保护动作带上延时；为保证灵敏性，有时就允许保护非选择性动作，再由自动重合闸装置来纠正，而为保证速动性和选择性，有时需采采用较复杂的保护装置，因而降低了可靠性。因此，在确定继电保护方案时，必须从电力系统的实际情况出发，分清主次，以求得最优情况下的统一。

6 电力系统继电保护技术的发展前景

当前，电子技术、计算机技术和通信技术已经在日新月异的向前发展，电力系统智能化电网也在高速发展中，传统的电磁型、晶体管等型式的保护装置正在逐渐退出电力系统保护装置的历史舞台。如今，新建的发、变、配电站已基本上采用微机型继电保护装置，随着国内外电力系统新兴技术的蓬勃发展，继电保护技术也不断地朝着微型计算机化，网络信息化，保护、测量、控制和数据通信一体化，人工智能化的方向发展。

6.1继电保护的微型计算机化

微机型继电保护装置从上世纪90年代开始研究，现在已经取得了比较成熟的应用经验，微机保护装置具有运行灵活、方便，动作正确率高，可靠性高，易于获得各种附加功能，以及能够简化定期校验等功能，它相当于一台功能强大、性能优良的微型计算机，具有很好的优越性，使电力系统的运行稳定性能得到了较大的提高。

6.2继电保护网络化、信息化

当前，电子技术、计算机技术正不断地飞速发展，网络技术作为信息和数据通信工具已成为当今时代的主要潮流，随作电力系统智能化电网的不断发展，对继电保护的要求也越来越高，当前，继电保护除了必须按时准确切除电力系统的已发生故障的元件和限制事故影响的范围，更重要的是还要确保整个系统最大限度地安全稳定地运行。如今，通过将系统中输变电设备的各种保护装置用网络连接起来，形成一个继电保护网络系统，使得继电保护实现了具备有大容量故障信息和数据的长期存放空间，具有了快速的数据处理和强大的通信功能，以及能与其他保护、测控、自动化装置共享系统数据、信息和网络资源的能力，当发生故障时保护装置能自动进行系统的数据整理比对，使相关保护和自动化装置能协调动作，从而提高了系统运行的稳定性和可靠性。

6.3保、测、控以及数据通信一体化

当前，微机保护已经把以往运行中需要多台装置来完成的各种功能合在了一起，实现了保护、测量、控制、数据通信一体化的功能，它相当于融合了一台高性能、多功能的微型计算机的相关功能，它作为电力系统计算机网络上的一个智能终端，可以从网络上获取电力系统运行和故障的各种信息，也可将自身所获得的保护设备的相关信息传送给网络控制中心或任一终端，同时也实现了远方的监控等功能。

6.4继电保护智能化

近年来，随着电力系统微机继电保护技术的不断成熟，继电保护研究领域内的不少工作正逐步向人工智能技术方面发展。当前，代表着先进科研领域的人工神经网络、专家系统、人工智能等新技术正逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护技术的未来发展注入了新的活力。可以预见，随着电力系统技术的不断发展，人工智能技术在继电保护领域也必将会得到更加深入的应用，继电保护智能化将是今后发展的必然趋势。

参考文献

[1]电力系统继电保护.中国电力出版社，2010.

[2]电力系统综合自动化系统的前沿技术.华东科技，2011.

[3]黎彬，罗绍亮.继电保护智能化测试系统在电力系统中的应用和展望[J].电气开关，2010（3）.

第2篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：电力系统；继电器；可靠性

中图分类号：TM8 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0019-01

一、继电保护的组成以及其工作原理

电力系统和电力传输系统在供电的过程中会出现故障，但因为故障的不可预见可能引起电流或电压急剧变化，并且相位角改变，为防止此问题继电保护由不同原理功能出现不同的继电保护器。

（一）对继电器的分析。按继电器的功能促成分为：a.机电型继电器；b.整流型继电器；c.静态型继电器。其机电型继电器中包括感应式、电磁式、极化式继电器等，静态式继电器包括晶体管集成电路继电器等。除此之外按输入的电气量的变化特性还有度量继电器：这种继电器直接对于被保护数额倍的电气量变化敏感。其中有电流继电器、正序负序零序继电器、频率阻抗差动继电器等。

（二）继电器的组成以及原理。继电器通常是由测量模块、逻辑模块、执行模块组成。其原理为：输入信号经测量模块，逻辑模块，由执行模块执行，再输出信号，最后保护输出。其中的输入信号就是电力传输的系统保护对象的信号，测量模块会采集来自与被保护对象相关联的特征信号，并且有所给的定值进行对比，其结果送至逻辑模块。逻辑模块根据多种参数的组合逻辑运算，所计算出的值决定了是否进行动作。

二、继电保护中常见的故障影响及排除研究

（一）互感饱和对配电系统中的影响。电流互感饱和会影响变电设备以及配电保护，而随着配电系统负荷的增容，系统一旦短路，电流会很大，甚至达到电流互感器额定值百倍量级的电流。通常短路时，互感器的误差会随一次短路电流倍数的增大而增大，在电流速断保护灵敏度较低时可至阻止动作长生。线路的短路时，因为互感器的电流饱和，感应到的二次电流极小，也可能致使保护装置无法按正常工作。而当在配电的出口线动作致使进口线动作，就会使配电系统断电。

（二）开关保护设备选择不当引起影响。选择合适的开关保护设备也是相当的重要，现今，很多配电系统都将开关站建立在高负荷密集区域，也就是变电所—开关站—配电变压器方式输送。没有继电保护自动化的开关站，大多采用组合继电器设备系统实行保护作用。一般的，符合开关组合电器只在直接带配电压设备的出口线路中选用，且大多数为熔断器与负荷开关组合，所以故障出在配电所出口处时，开关站会断电跳闸。

（三）如何排除机电保护系统故障信息。信息故障处理模块主要实现如下功能：（1）与不同的厂站端子系统通信，取得各类的实时信息同时经行处理以及显示和存储。（2）查询统计主站和子站历史记录并分析，通过故障两端的数据，进行双端测距，来完成复杂的运算，精确定位故障点，最后由故障分析结果自动对相关装置的动作进行判断。

（四）如何排除继电保护中常见的隐性故障的。通过实际的调查，现今在用电系统上有超过75%的停电事故都是因电力保护系统所引起的，而继电保护又有很多故障，目前已成为电力系统工程人员正在研究解决的热点问题，多数文章中都强调分析继电保护隐形故障。对中要的输电线路来说，跳闸元件故障时全部的本地和远地的跳闸指令有效。因此所有的设计要求一个更加可靠的机电保护系统。只有完成这样的设计后才会使一个配电系统正常运行时足够安全。

三、几种典型差动继电器的比较

在现今的电力系统和电力传输系统的继电保护中，母线的保护非常重要，母线保护的最基本的继电器类型是量度继电器的电流差动继电器。通过基尔霍夫电流定律就可以深刻理解其工作原理。在母线上有多个设备终端，任何时刻流入系统的总电流为零，如果令总电流唯一定制Ic，则Ic=0，成Ic为母线保护的差动电流。如果母线故障发生，电流Ic发生变化母线保护便开始作用，有效的切断母线上的故障点。以下是对电流差动继电器和比率差动继电器的比较分析。

（一）电流差动继电器的特性。电流差动继电器的动作特征：当电流互感器存在的误差是0.1的时候，电流动差继电器就会发生误判断，从而导致错误的动作产生。换言说，电流动差继电器只能用于较小的电流流出的母线系统。

（二）比率差动继电器的特性。比率动差继电器的动作特征：抗CT误差能力比较强，并且适用于母线短路电流达到50%的情形下。但是不同的系数所对应的电流流出值也是不同的。

四、继电保护装置可靠性的提高方法

通过上述的分析可得知，继电保护系统关系到电网安全和稳定的运行，是电力以及电力传输系统的重要组成设备。可以选择通过加强二次回路的维修和检护，来实现实时的状态检修，整理统计故障点以及出现的故障缘由，促进规范的管理操作规程，加强设备冗余的设计等。

五、展望继电保护的发展

1.网络化：当前计算机网络在信息处理和数据通信的过程中起到为国家的能源以及国民经济建设的重要作用，网络化信息所带来快捷和便利，现已逐步开始得到在电力传输与配电系统当中的广泛应用。

2.信息化：随着现代通信技术飞速的发展，基于CPU核来实现的硬件保护措施也在不管得到提高，由自动化芯片控制使用的电路已经经历了从16G到32G位单CPU结构的微机保护发展到32G位多结构的发展阶段后来又发展到了总线结构，其性能与影响速度大大的得到提高，现已开始得到广泛的应用。

3.智能化：近几年来，例如神经网络、模糊算法、遗传算法等的人工智能技术广泛的应用在了电力系统自动化相关的领域中，而在继电保护领域中的应用和研究也日益兴起。因此在实现继电保护的信息化条件下，使得保护、测控、数据通讯一体化，同时并逐步实现继电保护的智能化，成为了现今乃至今后电力以及传输系统继电保护技术主要发展方向。

电力系统的安全性以及电力传输问题关系到人们的日常生活甚至是国家的经济发展，其安全的重要性更尤为重要，因此电力系统继电保护的关键性较为显著。为了顺应现代化的脚步，提高电力工作的安全性，运行便捷性，工作简洁性所采取的保护措施正在完善的过程中。又由于快速发展的智能科技的介入，电力继电保护系统运用了通信技术，正在进一步的向智能化转型。进一步改造的电力系统会更好的为国民经济造福，提高我国电力系统各项性能。

参考文献：

第3篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：继电保护；综合自动化；试验系统

中图分类号：C33 文献标识码：A 文章编号：

综合自动化系统是利用先进的现代电子技术、计算机技术、信息处理技术和通信技术等实现对电站二次设备的功能重组、优化，对电站所有的设备运行情况执行测量、监视、控制和协调的一种综合性的自动化系统。早期的继电保护装置需要有专职的巡检人员定期查看，不能自动智能化的进行优化整合功能。当前电子科技、计算机技术的高度发展，新型的继电保护装置及综合自动化试验系统应运而生，从而弥补了落后设备、落后系统控制的不足。

当前部分继电保护装置存在的问题

当前部分继电保护装置仍然采用老式的基本保护原理，无法实现与微机连接或综合自动化系统完成联合测试。存在着响应速度不够快，测试判断不够准确、保护装置和测试设备相对落后，接触设备的人员对该继电保护及综合自动化试验系统的熟悉度不够等，都是当前继电保护自动化试验系统存在的问题。针对各项存在的问题，对综合自动化试验系统提出了更高要求。

综合自动化系统需求

各大电气设备在各个领域的频繁使用，使得保护装置的重要性提升到更高的地位。继电保护及综合自动化试验系统在电厂、变配电站等电力设施中普遍的被使用。该项系统能够将保护装置同运行设备有效的结合起来，新型多功能微机保护装置的智能化更加可以满足综合自动化的处理需求。先进的综合自动化试验系统应该具有配置灵活、方便操控、扩展简单、便于关联管理等特性以满足现代的自动化系统需求。

三、新型综合自动化试验系统结构

如今继电保护及综合自动化试验系统以多功能微机保护为主，常见于变、配电站的综合自动化试验系统。TQDB-Ⅲ多功能微机保护综合自动化试验系统可实现常规保护继电器特性测试实验之外，还被使用在110KV及以下微机线路保护试验、多种微机继电器特性试验和多种电力设备保护试验。除了应用于试验系统，还可以任意组建具有组态结构，变化出各种不同的具有综合化的自动化试验。单套试验系统包括继电保护的测试装置、通信卡、多功能微机及其保护装置、多个常规的继电器（起保护作用）和上位PC，新型的综合试验系统结构如下图。多功能微机保护装置的信号源为继电保护测试装置，继电保护测试装置能模拟电力系统正常、故障等不同情况下的电流和电压信号，同时接收发送开出、开入信号；多功能微机保护实验装置位于系统的现场I/O层，不但能够完成监控和继电保护的功能，还能接收向上位机传送遥测和遥信量与上位机的遥控命令等；通信卡则处于系统的通信层，能够完成上位机和多功能微机保护装置之间的数据和命令的传输；上位机位于系统的计算机管理层，是整个继电保护综合自动化试验系统的核心环节，完成自动化的综合功能。

新型综合自动化试验系统包含了常规电压继电器、电流继电器、阻抗继电器、功率方向继电器与差动继电器等，搭配继电保护测试装置后可以开展多种常规保护功能的试验。以下是综合自动化试验系统结构框图：

四、继电保护测试装置的原理

继电保护测试装置的工作全部过程主要分为以下部分：设定试验条件与参数，准备试验所需要的数据，输出试验结果。在测试开始之前，首先需要确定试验条件以及试验参数，其中包括：试验项目、整组试验仿真的故障类型（三相短路、两相短路、单相接地、两相接地）、故障电流、故障相别、故障电压等。不同的故障类型需要确定的试验类型略有不同。试验条件设置完成以后，就按下确认键即开始计算试验各个阶段所需要的电压电流信号的数字量，并按照DAC芯片数据格式要求送往DAC。当模拟系统各运行阶段（空载运行、故障后、断路器动作后、重合闸动作后）的数字量准备好以后，按下开始键即进入试验阶段。试验开始后，由测试过程控制程序送出表示三相电压和三个电流以及3UO、3IO的数据流，数据流经过DAC转换、功率放大，成为可供继电保护测试的模拟量输出。与此同时，不断采集继电保护装置各类开关量反馈信号，并根据反馈回来的保护装置的动作行为进行相应的处理，切换数据区或者中断过程。试验过程中，根据保护装置的动作信息设置标志位，满足一定的条件就可以从试验中退出，处理试验结果并输出。试验结果的输出可以选择液晶显示、打印机中的一种或者两种。至此，测试过程完成。在新型继电保护测试装置中扩充了监控DSP系统，在整个测试过程中，监控板负责对8路模拟量信号进行ADC采样，并通过液晶显示器实时监测输出值及波形，对于信号失真、电压短路、电流开路等问题可以及时保护控制。另外，通过键盘和液晶显示器的配合，模块化的程序编写，然后调用预先编写好的测试程序进行试验任务，新型继电保护装置还可以不用PC机独立的完成测试工作。

五、新型继电保护测试装置的系统结构设计

新型继电保护测试装置的系统结构主要由主控DSP系统模块和监控DSP系统模块及各自硬件电路构成。其最终信号产生与主控制模块包括通信接口单元、数字信号产生单元。

六、继电保护和自动化试验系统的功能特点

具有智能化芯片的电力设备，可以对各种继电器（如电压、电流、功率方向、阻抗、反时限、同期、差动、低周、直流、频率、时间、中间等）和危机保护进行鉴定，并可模拟各种复杂的永久性、瞬时性、转换性故障进行整组试验。主要试验功能有：交直流试验；自动搜索各种原理继电器的定，基于多功能微机保护实验系统的继电保护测试装置在硬件设计上采用了许多比较先进的技术和工艺，在软件设计上使用了成熟的算法和原理，呈现如下几个主要的特点：

与多功能微机保护实验装置构成完整的“多功能微机保护与变电站综合自动化试验系统”，可灵活配置完成各种线路微机保护、安全自动装置试验、主设备的综合试验及变电站综合自动化等多项试验；

输出的高精度电压小信号以及全数字量测试信号满足与电子式互感器接口的新型微机保护装置研发对测试信号的需要；

采用高速数学信号处理器TMS320F2812 DSO作为系统控制核心，大大提高了装置的性能，提高波形的仿真精度；

装置既可作为科研院校的试验测试设备，也可单独作为现场继电保护测试的专用设备，应用广泛；

采用多种抗干扰技术和软硬件自检，整个系统抗干扰能力强，运行稳定、安全可靠。

结语

随着继电保护及综合自动化试验系统与相关设备不断完善，现有的相对落后的保护装置的试验系统就必须随之调整以适应新的大环境。新型的综合自动化试验系统对于保护装置能取得更好的成效，提供更加流畅的人机交互界面。新型的综合自动试验系统能够抗干扰，运行稳定并保持高精度，功能多样且自动化程度高，可靠度高。按照如此发展的现状，才能不断优化、提升我国的继电保护装置自动化进程，摆脱落后、自动程度低下的现状。

参考文献：

[1].赖擎.华建卫.吕云.通用继电保护自动测试系统软件的研究[J].电力系统保护与控制.2010年03期.

第4篇：继电保护分类以及保护原理范文

随着市场经济的飞速发展，人们的生活水平得到广泛的提高，导致人们对生活质量的要求也越来越高，同时随着科技的进步，各种高科技用电器广泛的出现在人们的生活当中，不管是日常生活还是工作抑或是学习，电都是其中不可或缺的一部分。为了满足人们的日常需求，电力系统自动化的发展已然成为了当今社会发展的一个趋势，它可以正常满足人们对电的需求安全的对住户供配电，提供及时、畅通的送点服务，这也是时代顺应科技发展的要求。而近几年来，继电保护装置在电力系统自动化中得到了广泛的应用，本文就电力系统自动化继电保护装置的测试等方面进行分析与研究。通过本文的论述，希望能起到抛砖引玉的作用。

【关键词】电力系统自动化 继电保护装置 测试 研究

继电保护装置为电力系统自动化的正常运行提供了很大的帮助，但是就目前继电保护装置的设计技术来说，还存在一些不足的方面，所以继电保护装置在帮助电力系统自动化运行的同时也制约着电力系统自动化的发展，因此在现有的基础上提高继电保护装置技术是适应电力系统自动化的正常发展速度。

1 继电保护装置的原理及类型

继电保护装置是在研究和解决电力系统故障和危及安全运行的工作状况下，探讨事故对策，在其发展的过程中需要继电器对电网进行保护，以解决在电力系统发生故障异常工作时，可在最短的时间内发出警报让其自动解决问题，亦或是让维修点力人员接受警报维修电路，恢复电力系统并将损失降到最低。继电保护装置也有分类，常见的分类有四种，分别是被保护对象分类、保护功能分类、保护装置运行比较和演算处理的信号量归类、保护动作归类，这四个大的分类里又有起效的分类，比如保护装置运行比较和运算解决的信号量分类又有模拟保护和数字式保护，模拟保护是说机电型、集成电路型等保护装置，这些装置直接反映输入的模拟信号量；而数字保护是指运用微处理机和微型计算机的保护装置，将收集到的模拟信号进行转化后输出，这两种保护方式分别使用不同的方式对电网进行保护，又比如保护动作分类又可分为过电流保护、过电压保护、距离保护、低电压保护等众多的小的种类。这几种基本的分类基本上确保了本国电网的安全，在我国电网发展的道路上起到了保驾护航的作用，然而随着我国电力方面的快速高质量的发展，其途中避免不了会遇到其他的的障碍，我国的继电保护要走怎样的发展路是可以预见的。

2 如何加强电力自动化继电保护安全管理

继电保护作为电力系统运行过程中不可或缺的部分，对其装置的要求就一定要满足可靠性、灵敏性等基本要求，对于继电保护装置的工作状态来说，它并不需要处于长期工作中的，只是当电力系统自动化运行过程中出现了故障的时候，它能够充分发挥其作用，在该动的时候动，不该动的时候不动，而且要保证不影响电力自动化系统的正常运行情况下开展自己的工作，所以在制作继电保护装置的时候，需要进行合理的规划，科学选择组成继电保护装置的产品。其实，继电保护装置的的安装对于整个装置的质量也有一定的影响，在装置安装的过程中，要重视安装调试工作，科学合理的给工作人们分配安装任务，严格按照安装标准进行，这样才能保证继电保护装置的质量达到最佳。此外，需要加大配电系统中继电保护的可靠性，简单的来说，就是在电力系统发生故障时，继电保护装置可以及时处理出现的故障，缩小故障范围，继电保护装置不仅要能够很快的解决故障，还要在故障发生时有另一个解决办法，也就是第二手准备，同样的，也要采取可靠有效的安全措施，加强安全事故的处理能力，加大对用电用户的安全教育，减少因用电问题带来的不必要的事故。

3 自动化继电保护装置测试技术分析

其实继电保护装置在很久以前就出现过，并且在电力工程中得到不小的应用，但是随着市场的要求以及科学的进步，传统老旧的继电保护装置已经不能满足人类社会的需求，进步是必然的。

自动化继电保护装置在不同的时期有不同的要求，而随着时代的进步，对其要求也越来越高，继电保护装置虽然根据日新月异的科学手段做出了很大的调整，并且在实际应用中其质量在整体上确实有了一个提高，但是装置要不断进步，测试技术可以从如今继电保护装置与传统继电保护装置进行比较，找出传统装置中的一些不足之处，然后在利用先进的技术进行改进。测试过程中，要注重装置本身结构设备的优劣，而且在制作装备的时候，有材料等一些方面的选择，这些选择都与继电保护装置的质量息息相关，所以在测试过程中，可以根据组成装置设备、材料等的不同，判断那种继电保护装置的工作性能更好，再根据实际情况做出选择。如今，继电保护装置已经随着科技的发展走上了自动化与智能化的道路，但是这也意味着继电保护装置系统发张更加趋向于复杂化，虽然这促进了继电保护装置的发展，但是同时也加大了其发展的难度，面对市场是各种层出不穷的组成设备，要选择最优的设备不是一件简单的事，如果要买进这些设备进行测试，对于资金方面就有很高的要求，所以继电保护装置的发展应该要往整体、统一这方面走。

综上所述，电力系统自动化的深入发展，造成其对继电保护系统装置的要求也越来越高，为了在满足市场需求的前提上，同时促进电力系统自动化工程的发展，就需要从继电保护装置这方面进行研究，而且继电保护装置对电力系统运行中出现的一些故障，的确可以为其解决掉，对于继电保护装置测试的研究，是一个长远的过程，在这个过程中，要充分结合先进的科技，注重继电保护装置的安装等一系列问题，才能全面的带动电力自动化系统的发展。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不当之处还望相关工作人员批评指正。

参考文献

[1]陆秋艳.电力系统自动化继电保护装置测试研究分析[J].电子制作，2013，（11）.

[2]马庆华.电力系统继电保护的自动化研究[J].科技致富向导，2011，（01）.

[3]陈学建.电力自动化继电保护相关安全管理问题探析[J].中国电力教育，2013，06.

[4]郑腾.电力自动化继电保护安全管理研究[J].黑龙江科技信息，2013（11）.

第5篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：继电保护；整定计算；特点；要求

中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号：

前言：随着我国电网建设的蓬勃发展，继电保护作为一种必不可少的设备广泛的应用于各级电压的电力系统中，尤其是在110kV及以上电压等级中更是得到了广泛的应用。由于继电保护在电网中非常重要，一旦出现故障，轻则引起大面积的停电现象，重则严重危害人民群众的生命财产安全。因此，我们一定要加强继电保护的整定计算工作，保证继电保护装置的安全，保证电网的安全、平稳运行。

1.继电保护整定计算的特点

由于科学技术的飞速发展，不仅继电保护原理得到了长足的发展，其主要组成元器件也发生了巨大地变化。在经历了近百年不同的发展阶段后，继电保护正向着智能化、网络化发展，集测量、控制、保护等功能于一身。为了适应当前的发展趋势，我们就要不断通过研究新型计算方法，在研究中逐步解决问题。这就需要我们在不断学习，充实自己的系统知识与理论知识的同时加强个人道德品质的培养，不仅做到技术上‘专业’，也要做到工作态度上‘专业’。

由于各种保护装置在不同的电网变化的情况下，造成了整定计算也随之发生了变化。当然，伴随着电力系统中运行方式以及基本建设发展的变化，达到或者超出设定范围时，会造成继电保护的整定计算工作超限，因此必须重新进行设定，以满足全新的系统运行情况。我们一定要充分考虑到继电保护的可靠性、选择性、灵敏性以及快速性，在这些之间进行充分选择，制定出一个合理的整定计算方案。最后，继电保护的整定计算工作一定要进行辨证、综合以及统一的运用。

2.整定计算需注意的几点意见

继电保护整定计算工作中有以下几点需要注意，现分述如下：

2.1定值计算资料管理

定值计算需要准确无误的计算资料，这是进行定值计算的前提。它包括：一、二次图纸；所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书；电压互感器、电流互感器变比和试验报告；实测线路参数或理论计算参数；保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等。在继电保护及安全自动装置相关运行、整定管理规程中也要求：一般在设备投运前三个月将设计图纸、设备参数和保护装置资料提交负责整定计算的继电保护机构，以便安排计算。实测参数要求提前1个月送交，以便进行定值核算，给出正式整定值。但是，在实际工作中，往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以，我认为定值计算资料管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。

2.2短路电流计算

短路电流计算是整定计算是否准确的前提，它的准确与否决定整定计算的准确度。系统的运行方式和变压器中性点接地方式又决定短路电流计算的正确性。

合理地选择运行方式是改善保护效果，充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式部门进行充分沟通，通过计算确认现有的电气设备是否能满足运行的要求，如有不合理或不符合要求时，及时提出改进方案，使电气设备能满足系统安全稳定运行的要求，不能因为继电保护整定的需要而对电气一次设备的运行做出限制。

变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式可以改善接地保护的配合关系，充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系，只与零序等值网络状况有关，与正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中，尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。因此，应合理地选择变压器的接地方式并尽可能保持零序等值网络稳定。

3.微机型保护装置的参数选择

由于电力系统中广泛采用了微机型继电保护装置，给我们的整定计算工作带来了全新的困难，并且由于厂家繁多，各个产品的原理以及参数设置等都不尽相同，因此我们必须熟悉各种继电保护装置的原理以及结构，特别是要通过合理控制字以及正确设置继电保护装置的参数。例如：许继的WFB-800发变组保护中逆功率保护功率定值则采用实际功率数据（单位为瓦），而南瑞公司研发的RCS-985发变组保护中逆功率保护功率定值为百分数，而AREVA公司MicomP系列保护则需要与电脑联接进行保护出口矩阵编写。尽管参数问题在继电保护的整定计算中非常重要，但是在实际的工作中，绝大多数的情况下仍然得不到有效地重视与管理，就造成了机电保护装置无法发挥全部的功效，给电网的安全运行留下了隐患。因而，我们一定要在认真分析厂家说明书等相关技术资料的同时还要了解装置功能的设计方式，继而做到正确的设置装置的参数，使机电保护装置发挥应有的作用，保护电网的安全运行。

结束语：

随着我国经济的飞速发展以及电网的广泛普及，我国对电力的需求急剧增高，电力事故的出现，极大地影响了人民群众的日常生活并对其人身财产安全带来了一定的危害。然而我国的电力行业现状不是很理想，缺乏统一的信息化沟通渠道以及统一指挥，并且电力行业长期处于垄断式的发展中，造成了管理、安全理念落后，所以我们一定要采取适当的方法措施，提高继电保护运行的可靠性，避免事故的发生。严格的掌控住继电保护整定计算中的重点和难点，提高整定计算的安全性，对于切实的提高继电保护的可靠性具有着十分重要的意义。因此，如何才能将继电保护的整定计算问题原因具体分析、工作落实到位，这些都是我们现在面临的急需解决的问题，继而才可以推动我国电力事业的可持续发展。

参考文献：

[1]王维章.电力系统继电保护基本原理[M].北京：清华大学出版社，2001.

第6篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：数字化；变电站；继电保护；技术分析

中图分类号：TM63 文献标识码：A

0.概述

在目前电力系统出现异常时，采用继电保护技术可以切除系统故障或者发出信号，减少供电系统的损失，缩小故障发生的范围，进一步确保供电系统的安全。在实际的应用中，继电保护技术可以满足测量、执行等条件，具有一定的灵敏度、选择性强、安全可靠等特点，在保障电力系统安全运行，防止重大事故方面越来越多地被使用。而随着科技的不断进步和供电需求的增加，数字化在变电站继电保护技术中的应用也得到了很大的关注，可以实现收集、传输、分析处理以及输出的全部过程，并由过去的模拟信息全部转换为数字信息，建立与之相适应的通信网络和系统。

1.数字化变电站继电保护应用原理

数字化变电站继电保护在应用中是指按照IEC61850标准和通信规范的基础建立，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建的装置。在变电站继电保护中通过电子互感器进行数据采集，在互感器中数据利用光纤使用光数字信号再把数据传输到低压的一端，进行处理后完成得出满足标准的数字量的输出，可以实现变电站的所有范围，包含一次设备的变压器、互感器，二次设备的控制、保护，以及数据应用、软件开发等。其中，智能化一次设备包括光电互感器、电子互感器和智能化开关等，网络化二次设备分层包括间隔层、过程层和站控层。

2.数字化变电站继电保护应用特点

在数字化变电站继电保护中，根据实际的应用效果来看，它的特点重点体现在具有可靠性、完整性、实时性的高质量信息，具有统一的数据模型、功能模型；在数据传输方面可以实现无缝交换，在变电站传输和处理上可以实现信息全数字化；各种设备和功能可以共享统一的信息平台，同时过程层设备智能化。

3.数字化变电站继电保护应用技术

数字化变电站继电保护技术的应用应该本着对未来技术发展、应用需求以及先进性、继承性、经济性的原则，通过确立分阶段建设目标以及规划设计目标等的战略决策加以实现。

3.1 数字化变电站继电保护硬件框架图。在实际应用中数字化变电站继电保护的硬件结构图一般包括光接收单元、开入单元、中央处理单元以及出口单元等组成。

3.2 数字化变电站继电保护配置设置。现在在电力系统的配置设置方面，一方面绝大多数是采用光纤接口形式的插件；另一方面是寻找GOOE光纤通信接口代替I/O接口插件；第三就是把CPU插件的模拟量处理统一更换为通信接口处理。这些改进和传统的继电保护配置相比较而言有了很大的改进，在实际的工作应用中提高了效率。另外在变压器的配置设置方面，也有了很大的突破。每一台变压器都可以应用一个MU合并单元进行采集母线电压、主变压器各侧电流。在主变压器上采取的是差动保护、高低侧电能表措施，并由MU合并单元。

3.3 数字化变电站继电保护网络选型。数字化变电站继电保护网络上多个CPU协同完成全信息的采样、保护算法与控制命令的形成；两级网络则全部采用100MHz以太网技术。同时在应用中，适合网络运行最适宜的环境条件就是满足采样的同步进行和确保命令的最快输出，在一定程度上给网络提出了更价严格的通信速度，以及合适的通信协议。

3.4 数字化变电站继电保护测试平台。数字化变电站继电保护的应用是由测试平成的，它是由数字化继电保护测试仪，网络负载模拟仪、网络分析仪等组成，具体如图1所示。

简单分析网络负载模拟仪的作用是把模拟网络负载较重或网络风暴发生的情况网络性能下降对被测保护装置功能的影响；而网络分析仪则是把保护装置测试的结果异常出现时对SMV等报文的事后分析。

结语

根据上面的综合阐述分析得知，数字化变电站继电保护在实际应用中着重体现出了它自身的优点，实现了电力系统中光纤取代电缆，电磁兼容性能优越的性能，功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入；达到了测量精度高和无饱和等状态，实现了信息传输通道的自检，管理自动化。但是随着信息技术的飞速发展，为了应对数字化变电站继电保护技术将来有序发展、并满足应用需求，保持一定的先进性、继承性、科学性等，电力系统中这一核心技术还需要进行深入研究，以便满足各种生产、生活需要。

第7篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：PLC；继电保护系统；调试；原理；构件

中图分类号：F407 文献标识码：A

PLC是Programmable Logic Controller 的简称，是在自动化领域使用得最为广泛的一种控制装置。它极其灵活，可以根据用户的需求专门定制，而且成本低，因而受到广大用户的欢迎。

一、PLC构件优点

与普通的继电保护系统相比，PLC构件的继电保护系统有着以下几个优点：可信性、可重用性、可移植性以及可维护性。

（一）可信性

构件的安全保密性是一个不容忽视的问题，它在最大程度上决定了用户的信任度。以下几个因素影响着PLC构件的可信性：安全性、可靠性以及可用性。安全性指的是系统发生故障或失效的频率保证在低范围内，同时故障或失效所造成的损失也能保证在一个可接受的范围内。构建的可靠性指的是构件从使用一直到发生故障时，持续服务可以坚持的时间。构建的可用性指的是当用户使用产品的环境十分特殊时，用户完成任务后对交互过程的满意度。

（二）可重用性

构件的可重用性指的是同一构件在不做任何修改或是稍微修改的情况下就能达到重复使用的目的。构件的重用节省了开发过程，降低了投入成本。构件能否被重用取决于它被使用的频率、开发成本等。使用频率太高的PLC构件由于老化的原因通常不具备可重用性。而投入稍多的PLC构件由于其质量的过硬，即便被高频率地使用过，却依然可以重用。

（三）可移植性

PLC构件的可移植性指的是它从一种计算机环境被移植到另一种计算机环境后依然可以正常工作。这种可移植性使它充分说明了它的质量。PLC构件的可移植性与目标环境的数量、移植工作量以及转移成本有关，转移成本越低，可移植性就越高。

（四）可维护性

PLC构建的可维护性指的是构件进行维护的难易程度。重用的构件由于在被重用之前进行过多次的重用测试，因此得到了不断的改进，极少会出现错误。因而，在重用构件越多的情况下，维护工作就越容易。

二、继电保护原理

电力系统在发生故障以后，会出现以下变化。第一，电流增大。短路电流值将远远超过最大电流负荷。第二，电压减小。当系统发生的故障是由于相间的短路或是接地短路造成时，系统各点的电压值就会减小，并且遵循离短路的位置越近电压下降速度越快的原则，最低时会下降到零。第三，相位角被改变。同相电压和电流间的相位角被称为负荷功率因素角，一般情况下负荷功率因素角的取值在20°；发生三相金属性短路时，同相电压与电流的相位角被称为阻抗角，架空线路的阻抗角一般在60°到85°之间；第四，阻抗改变。测量点电压与电流的向量之比即为测量阻抗。在继电保护系统正常运行时，测量阻抗与复合阻抗相同，而短路时，测量阻抗会增大。故障时的这些变化形成了判定依据，组成了原理各异的继电保护装置。

三、普通继电系统存在的问题

传统继电保护系统的调试在运行方面有着很多的问题，这些问题一直没有得到彻底的解决。主要问题有：需要过长的时间来进行后备保护；有限的故障检测方法使得故障的判定和排除都充满困难；对于系统的动态变化，保护定值无法适应其变化速度。继电保护系统能检测到的有效信息十分有限，以致其调节能力不够理想，各种保护功能没有很好的配合。传统继电保护系统的核心是电磁式继电器，但是不同的生产厂家所生产电磁式继电器的性能和物性参数都不相同，因此给继电保护系统的调试带来了极大的麻烦。同时，传统继电保护系统调试的灵敏性偏低使得自动保护装置的开启不够及时，而其庞大的体积使其很难被移动。而最主要的问题是，国家正在努力让电力设施实现自动化发展，而传统的继电保护系统调试无法做到。

四、继电保护系统调试的应用原理

（一）继电保护系统的任务

继电保护系统的任务主要有3个：最基础的系统任务、主要任务和设置任务。

最基础的系统任务：通过处理数据、调用保护程序、驱动输出等方法确保继电保护系统安全。稳定的运行。功能任务：主要是在发生故障时发出警报并测量等。设置任务：包括修改参数、显示数据等。继电保护系统越高效的完成这些任务，调试也就会越精确，整个系统的执行效率就能得到提高。

（二）调试工作原理

继电保护装置可以正确地区分系统运行的正常与故障状态。在出现故障时，继电系统会自动进行信号的检测并将传递回来的测量信号与正常整定值进行比较，然后依据结果判断保护装置是否已经开启。如果继电保护装置已经开启，那么系统的逻辑部分就会根据测量信号的性质、程度设定保护程序并将工作命令传达给执行系统，然后执行系统开始处理电力故障。

五、PLC构件在继电保护系统调试中的优势

PLC构件的继电保护系统调试在多个方面都有着其优越性，具体表现在：解决故障的能力更强；多个个体可以同时操作；具有较好的协调能力；解决方案的高度可靠性；较高的灵活性等。应用微机技术同样可以解决传统继电保护系统调试的问题，只是微机技术在编程时会碰到很多难以克服的问题，且不易操作，因此这种想法的实际操作性不强。而PLC构件的结构非常简单，程序的编写也比较容易，并且安全可靠，因此将PLC构件运用到继电保护系统调试中非常的合适，即便是普通的电气工人也能很快掌握操作之法。PLC构件的抗干扰能力也很强，运用到电力系统中可以让继电保护系统调试更加有效。

结语

随着微电子和现代通信技术的飞速发展，电力系统的发展也有了新的趋势。PLC构件在继电保护系统调试中的应用将会越来越广泛，PLC构件本身在管理、控制、灵敏度等方面的优点将会使继电保护系统的调试越加简便。

第8篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：大规模风电接入；电力系统；继电保护；风电机组；电能输送；电网运行 文献标识码：A

中图分类号：TM773 文章编号：1009-2374（2016）32-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.043

电网的安全运行离不开继电保护，作为电网安全运行必不可少的要素，可以快速准确地查找到故障所在并将其隔离，从而尽可能地降低对系统运行的危害，最大程度地保证电能的平稳输送以及应用。风能越来越为广泛应用，随之而来的则是风电场对电力系统的极大影响。尤其是风电场的接入不同则继电保护装置的故障各有其特性，其复杂化个性化的特点，就使得研究大规模风电场接入的继电保护问题尤为紧迫与重要，从而确保电网系统的安全运行。

1 风电场和风电机组的故障特性

继电保护的设计以及计算均是以故障特性为基础进行的。那么对风电场以及风电机组的故障特性进行分析就是必不可少的。传统电力系统的继电保护的基础是三相对称系统和同步发电机电源。在这个基础上建立的继电保护理论体系存在着自身不足，此理论假设故障出现时，同步发电机是以恒态存在的，也就是故障发生前后，其运行的状态和参数没有改变，一如既往，并计算相应的短路电流和其衰减特性，以此作为整定继电保护原理和选择开关设备的依据。目前，大多数风电机组使用的发电机都是异步发电机，由于其自身结构的特殊性而形成的故障特征也就具有了特殊性，必须要与传统的同步发电机的特性进行区分。永磁直驱机组虽然是同步发电机，但是在并网后，不论是在故障特征还是在短路电流上都已经于并网前发生了非常大的改变。当电网出现短路故障时，普通的异步发电机可以提供短暂的、短时间就可以衰减为零的极大电流，缺乏提供持续提供短路电流的能力。双馈式的发电机在故障发生时，其短路电流要小于前者，但衰减时间比前者长，故可以提供连续的短路电流。

2 大规模风电接入输电网的继电保护问题

伴随着风电在电力电网中的百分比的逐步增加，继电保护的问题日益凸显。近年来，国内外学者对这一问题进行了探究，现综述如下：

风电电源接入后，电力系统的零序网络要随着升压变压器的接地而发生了与之相对应的变化，结果就是使得零序保护的灵敏度降低；并网联络线的自动重合闸在大规模风电场联络线跳开后很难重合。之所以出现这个问题是因为我们国家现阶段使用的是在电网并网点接入风力电源的检同期方式，这就要求具有稳定性，来保证供电的平稳进行，但是大规模的风电场在联络线跳开后，风机会进入动态过程，检同期成功与否就存在着不确定的可能，继而出现自动重合闸无法重合，最终导致风电脱网事故的出现；拒动向常态转化。缺乏弱馈保护的专门设备将会使得并联网点联络线的保护性能大大降低，从而出现拒动由偶发变为常态。

风电场接入电力电网系统对速断保护的影响。配电网的主保护是以传统电流也就是同步发电机提供的短路电流为速断保护，而风电场是以类似于异步发电机方式提供短路电流，这就使得风电场接入电力电网系统后产生影响速断保护的问题；距离保护的动作裕度降低。异步发电机的阻抗是正电抗与负电阻的特征，所以阻抗平面轨迹很有可能至第二象限，进而使距离保护动作幅度降低；电磁暂态过程被忽视。由于风电场内机组和机群在现实中的客观问题，如分布以及型的不同，使得理想化的组合――理想电源与系统抗组组成的经典串联模型难以得到，自然也就无法通过采用等效风电场的方式来获得相应的电磁暂态；风电场输出功率波动性对并网联络线距离保护的影响。风电场的大规模的应用必然伴随并网联络线距离保护问题，这与测量所得电流、电压还有风电随机电源的个性化的特殊的故障问题密切相关。实质上就是对整定与管理高压电网的继电保护工作提出了更高的要求。

3 大规模风电场接入电力电网系统的继电保护思路及方法

风电场接入电力电网系统的继电保护问题，国内外学者仁者见仁，智者见智，至今并没有一个统一的标准，相关的研究工作也只是局部地片面地开展，缺乏系统化的深入研究。本文认为，对于大规模风电场接入电力电网系统的保护问题应从以下方面来展开深入的

研究：

3.1 故障出现后的电流波形特点的研究

继电保护的关键是要进行短路故障特征的分析，只有分析清楚问题的所在，才能够着手进行问题的解决。参考相关文献，发现研究者在对短路电流的最大值以及短路电流衰减特性上进行了大量的深入研究，也有从继电保护的配合与整定上来对保护的影响展开工作进行研究。这些研究是必要的但是却不是本质的。继电保护体系中，主保护作用的重要地位不容质疑，而衡量主保护性能的关键的、本质的因素是继电保护的根本原理――故障暂态的滤波算法以及波形特征。波形特征以及滤波算法的异同，不论是在计算工频电器量还是在保护判据方面都会产生很大的差别，对于结果的判别也都有着非常大的影响，是继电保护性能中决定性的因素。这就要求我们在发生故障短路后，必须进行电流波形特征的分析以求加强电网继电保护自动装置与风电场操控系统的配合。

第9篇：继电保护分类以及保护原理范文

关键词：数字化变电站；继电保护；运行水平

中图分类号：TM58 文献标识码：A

1 数字化变电站介绍

数字化变电站是指基于IEC 61850标准建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内一次设备智能化和二次设备网络化，以全站为对象统一配置保护和自动化功能的变电站。两次提到特点有:一次设备智能化；二次设备网络化；测量系统数字化；信号传输均由计算机通信技术实现；二次接线大为减少；良好的互操作性；数据易于共享；自动化水平高。

两次提到特点有也是六个方面： 一是变电站传输和处理的信息全数字化。二是过程层设备智能化。三是统一的信息模型：数据模型、功能模型。四是统一的通信协议：数据无缝交换。五是高质量信息：可靠性、完整性、实时性。六是各种设备和功能共享统一的信息平台。

2 数字化变电站的意义

数字化变电站将会给我国变电站的运行和管理带来深远的影响，无论在技术方面还是经济方面，都具有重大的意义。

从技术方面来说，数字化变电站可以减少自动化设备数量，简化二次接线，提高系统的可靠性，减少设备的检修次数和检修时间，提高设备的使用效率；方便设备的维护和更新，减少投运时间，提高工作效率。此外，还极大地方便了变电站的扩建及自动化系统的扩充。

从经济方面来说，可以减少占地面积，从而减少建设投资，减少变电站寿命周期内的总体成本，包括初期建设成本和运行维护成本；实现信息在运行系统和其它支持系统之间的共享，减少重复建设和投资等。

3　数字化变电站继电保护技术

3.1 数字化变电站继电保护装置

数字化继电保护装置原理是利用电子互感器采集数据，数据在互感器内通过光纤利用光数字信号将数据传到低压端，在MU(合并单元)处理后，得出符合标准的数字量输出。数字化保护装置由光接收、开入、中央处理、出口四个单元以及人机和通信接口等。

随着继电保护装置的不断发展，电力系统在快速、可靠、选择和灵敏性上对继电保护技术提出了新的要求。

3.2 数字化变电站提高了继电保护的运行水平

经过多年的发展，国内微机保护在原理和技术上已相当成熟，处于国际领先水平。但是，仍然存在着一些问题：

（1）二次回路设计接线错误，电缆长，执行反事故措施不到位，电缆老化后接地，造成保护误动；（2）定值项多，控制字和跳闸矩阵设置错误；（3）变电站直流电源回路故障接地引发继电保护误跳闸；（4）由于有许多季节性负荷，备自投(备用电源自动投入)、低频低压减载压板等核查、切换工作量大，易出错；（5）CT特性恶化和特性不一致引起故障延迟切除和区外故障误动；（6）保护通道问题；（7）下雨引起瓦斯继电器接线盒进水，触点接通；（8）一些配电系统无母线差动保护、备自投等，上一级保护难起后备作用，造成事故扩大，供电中断等。

如果采用基于IEC 61850标准的数字化变电站技术，由于二次电缆少，在不增加硬件设备、不重复采集交流信息的前提下，将相应功能分散到各间隔保护单元中，实现了网络化母线保护、网络化备自投和网络化低频低压减载功能，可以基本消除以上限制继电保护运行水平继续提高的瓶颈。同时，保护定值、控制字简化，保护压板、按钮和把手大大减少，也可以显著减少运行维护人员的“三误”事故(误碰、误接线、误整定引起的事故)。

而对于装置缺陷，由于直接采用数字量，能真实反映系统一次电气量信息，装置可采用更先进的原理算法，其集成度可以更高，抗干扰能力大大增强，再加上在线监测、在线检修自动化，装置运行也将更加稳定。

3.3 数字化变电站对继电保护技术提出了新的挑战

目前，继电保护装置的微机化趋势充分利用了先进的半导体处理器技术：高速的运算能力、完善的存贮能力和各种优化算法，同时采用大规模集成电路和成熟的数据采集、模数转换、数字滤波和抗干扰等技术，因而系统响应速度、可靠性方面均有显著的提升。然而，数字化变电站的不断发展，对继电保护技术提出了新的挑战：

更高的继电保护性能。具体到电力继电保护设备来说，包括：电力状态参数的快速准确监测；系统很强的存储力，能更好地实现故障分量保护；先进、优化的自动控制、算法和技术，如自适应、状态预测、模糊控制及人工智能、神经网络等，确保更高的运行准确率；在满足当前继电保护功能和性能需求的条件下，以更低的整体系统成本(包括软硬件成本和开发成本)实现。

更好的系统软硬件的扩展能力。产品方案的可扩展性是当前很多嵌入式系统产品方案选型的一个重要考虑点，对于继电保护系统来说尤其如此。

更高的可靠性。可靠性除了系统软件设计的优化和调试外，体现在数字元件的特性不易受温度变化(宽的工作温度范围)、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

3.4 数字化变电站中新兴继保技术的应用分析

3.4.1 智能化继电保护测试仪。随着推广与应用IEC　61850标准，智能化变电站的投入运行变得越来越普遍化，数字化测试设备在电力用户和制造厂中的需求呈上升趋势。DRT-802测试仪(许继研制)支持GOOSE收发、IEC 61850-9-1/9-2、开入开出及输出小信号模拟量，实现了数字化变电站对任意电压等级的继电保护装置测试。

3.4.2 全数字化变电站的动态仿真系统。具有数字化、信息化、自动化、互动化特点的数字化变电站，是建设智能电网的重要部分。国内目前不同模式的数字化变电站，因无法有效检测继电保护二次设备的性能，全数字化变电站的设备检查和监测功能无法实现。

全数字化变电站的动态仿真系统，研究数字化变电站的通讯组网途径与电子互感器的工作原理，开发出了全数字化变电站的动态仿真系统硬件，实现故障录波器与仿真系统软件开发人性化界面操作，检测了线路、变压器及母线保护的性能技术。仿真模拟全数字化变电站的操作演习、运行方式及事故状态得以实现，为继电保护设备、自动综合测控系统、故障录波设备、智能仪表等二次设备输出了仿真模拟的信号源；实现电网测控系统动态闭环测试，对提高电网稳定安全的运行，降低电网事故具有重大意义。

结语

数字化变电站快速建设对继电保护技术提出了更高的要求，这给继电保护的工作带来新的挑战。因此，建立一支强有力的继电保护队伍，提高保护人员技术水平和工作技能，结合辖区供用电实际情况，不断创新继保技术，确保电网安全稳定是我们的责任。

参考文献