陆 迪 万洁霜

（国网河南省电力公司超高压公司，河南郑州  450000） 

摘 要：继电保护及自动化在电力系统中起着至关重要的作用。然而，由于复杂的系统结构和运行环境，继电保护及自动化常常出现各种缺陷和问题。本文通过对这些缺陷的分类与分析，提出相应的解决方案，以期为电力系统的安全运行和未来改进提供有益的参考意见。

关键词：继电保护；自动化；常见缺陷；处理分析

中图分类号：TM76；TM77 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2024）16-0014-03

 

0引言

继电保护及自动化作为电力系统中的重要组成部分，其功能是保障电力系统的安全运行和稳定供电。在实际运行中，由于设备老化、操作失误、通信故障等原因，继电保护及自动化系统常常出现各种缺陷和问题，给电力系统的稳定运行带来了一定的安全隐患。因此，对继电保护及自动化系统中常见的缺陷进行深入分析和处理显得尤为重要。

1继电保护常见缺陷的分析和处理 

1.1误动和误闭 

误动和误闭是继电保护系统中常见的问题。误动指的是在无故障情况下，保护装置错误的动作会导致不必要的断电或操作。误闭则是指在有故障情况下，保护装置未能正确地动作，导致故障未得到及时处理^[1]。导致误动和误闭的原因有多种，包括电力系统的复杂性和多变性，导致保护装置对故障信号的误判；保护装置的参数设置不合理或调整不当，导致误动或误闭的发生。保护装置的硬件故障或软件缺陷，可能导致误动或误闭的发生；电力系统的运行环境变化，如电压波动、频率偏差等，导致保护装置的误动或误闭。针对误动和误闭问题，可以采取多种措施，包括对保护装置的参数进行合理设置和调整，确保其对故障信号的判断准确性；定期对保护装置进行检测和维护，确保其硬件和软件的正常运行。引入先进的故障诊断技术和算法，提高保护装置的故障检测和判断能力^[2]；加强对保护装置使用方法的培训，制定操作规程，提高操作人员的技术水平和操作准确性。

1.2灵敏度不足

继电保护系统的参数设置可能不合理，导致其无法及时检测到故障或异常情况。这可能是由于错误的参数选择、过高或过低的阈值设置等引起的。继电保护设备可能会随着时间的推移而老化或损坏，导致其性能下降。老化或损坏的设备可能无法正常工作，从而导致灵敏度不足。继电保护系统通常需要与其他设备进行通信，以便及时获取故障信息。如果通信链路出现故障或中断，继电保护系统可能无法及时接收到故障信息，从而导致灵敏度不足^[3]。人为的误操作或误配置可能导致继电保护系统无法正常工作。例如，错误地配置了继电保护系统的参数或设置了错误的逻辑关系，都可能导致灵敏度不足。为了提高继电保护系统的灵敏度，可以定期对继电保护设备进行维护和检修，确保其正常工作。这包括清洗设备、更换老化或损坏的部件、校准参数等。对继电保护系统的参数进行合理的设置，确保其能够及时检测到故障或异常情况。这需要根据具体的应用场景和设备特性进行调整。利用先进的技术来提高继电保护系统的灵敏度，例如，使用数字化继电保护设备、采用高精度的传感器、应用智能算法等，确保继电保护系统与其他设备之间的通信可靠性。这可以通过采用冗余通信链路、使用可靠的通信协议、定期检查通信设备等方式来实现。对继电保护系统的操作人员进行培训和教育，提高其对系统的理解和操作技能^[4]，有助于减少误操作和误配置，提高系统的灵敏度。

1.3抗干扰能力差

外部电磁场的干扰可能影响继电保护设备的正常工作，导致系统误动作或无法正确识别故障信号。继电保护系统的通信链路可能受到外部干扰，例如电磁干扰、信号衰减等，导致系统无法及时获取准确的故障信息。当继电保护设备与其他设备共同接地时，可能会出现共模干扰，影响系统的抗干扰能力。继电保护系统在面对干扰时，可能由于误动作抑制能力不足而无法正确判断故障信号，导致误动作的发生。恶劣的环境条件，如高温、高湿、强电磁场等，可能影响继电保护系统的正常工作，降低其抗干扰能力^[5]。为此，要对继电保护设备进行屏蔽和隔离，减少外部干扰对系统的影响，这包括采用屏蔽设备、隔离设备、合理布置设备等。要使用信号处理技术来抑制干扰信号，包括滤波技术、数字信号处理技术等，提高系统对故障信号的识别能力。在继电保护系统的设计阶段要考虑抗干扰能力，采用抗干扰设计原则，如合理的线路布置、信号处理电路设计等。要对继电保护系统所处的环境进行监测和控制，确保环境条件符合系统的要求，减少环境因素对系统的影响。要使用先进的故障诊断技术，提高系统对故障信号的识别和判断能力，减少误动作的发生。要对继电保护系统的操作人员进行培训和管理，提高其对系统抗干扰能力的理解和应对能力。

2自动化常见缺陷的分析和处理

2.1系统响应时间过长

自动化系统的硬件可能无法满足系统的要求，例如处理速度较慢、存储容量不足等，导致系统在处理输入信号时需要更长的时间，从而延长系统的响应时间。自动化系统的软件算法可能过于复杂，导致系统在处理输入信号时需要较长的计算时间，这可能是由于算法设计不合理、代码优化不足等原因引起的。自动化系统可能需要与其他设备进行通信，例如传感器、执行器等。如果通信链路存在延迟或不稳定，系统在接收到输入信号后需要等待较长的时间才能获取到相应的数据，就会延长系统的响应时间^[6]。自动化系统可能同时处理多个任务或请求，导致系统负载过重。当系统负载过重时，系统在处理输入信号时需要等待其他任务完成，就会延长系统的响应时间。更新或升级自动化系统的硬件组件，以提高系统的处理速度和存储容量，包括更快的处理器、更大的内存、更快的存储设备等。对自动化系统的软件算法进行优化，以减少计算时间和复杂度，包括改进算法设计、优化代码、使用并行计算等技术。优化自动化系统与其他设备之间的通信，减少通信延迟，包括使用更快的通信协议、优化通信链路、减少数据传输量等。对自动化系统的任务进行合理的分配和调度，避免系统负载过重，包括使用负载均衡算法、优化任务调度策略等。将自动化系统的任务并行化处理，提高系统的处理能力和响应速度，通过使用多线程、分布式计算等技术实现。对频繁使用的数据进行缓存，减少系统对外部数据的依赖和等待时间，提高系统的响应速度。

2.2逻辑错误和误操作

自动化系统的设计可能存在逻辑错误或不合理之处，导致系统无法正确地执行预期功能，这可能是由于设计人员对系统需求理解不准确、逻辑关系错误等原因引起的。在系统配置过程中，可能会出现配置错误或参数设置不当的情况，这可能导致系统无法按照预期的逻辑进行操作，从而引发逻辑错误或误操作。操作人员在使用自动化系统时可能会出现操作失误，例如误按按钮、误操作控制台等，这些误操作可能导致系统执行错误的逻辑或产生意外的结果。操作人员缺乏对自动化系统的充分培训和了解，可能无法正确理解系统的逻辑和操作流程，这可能导致操作人员在使用系统时出现逻辑错误或误操作。为解决上述问题，必须采取科学合理的技术措施。在系统设计阶段，确保系统的逻辑关系和功能设计合理^[7]，这需要设计人员对系统需求进行充分的理解和分析，避免出现逻辑错误。在系统配置过程中，要确保配置和参数设置的准确性和合理性，这可以通过严格的配置流程和审核机制来实现，避免配置错误，制订操作规程和标准，明确系统的操作流程和操作要求。操作人员应按照规程和标准进行操作，避免误操作和逻辑错误。对操作人员进行充分的培训和教育，提高其对系统的理解和操作技能，培训内容可以包括系统的逻辑原理、操作流程、常见问题和故障处理等。对操作人员的操作进行验证和审核，确保其按照规程和标准进行操作，这可以通过操作记录、操作日志和定期的操作审核来实现。定期对系统进行评估和改进，识别和纠正潜在的逻辑错误和误操作问题，这可以通过用户反馈、系统日志分析和定期的系统维护来实现。

3结语

在继电保护和自动化系统中，常见的缺陷会对系统的可靠性、灵敏度和抗干扰能力产生负面影响。对于灵敏度不足、抗干扰能力差、系统响应时间过长、逻辑错误和误操作等问题，可以通过分析原因并采取相应的措施来解决。在处理灵敏度不足时，通过合理设置参数、定期维护设备、加强通信可靠性设计，以及对操作人员进行培训教育等措施可以提高系统的灵敏度。对于抗干扰能力差的问题，可以采取屏蔽隔离、信号处理、抗干扰设计和环境监测等策略来提高系统的抗干扰能力。对于系统响应时间过长的缺陷，可以通过优化硬件性能、软件算法、通信和负载均衡等措施缩短系统的响应时间。而预防逻辑错误和误操作则需要合理的系统设计和设备配置、制订科学的操作规程和标准，以及进行培训和教育等措施。通过分析和处理继电保护和自动化系统中的常见缺陷，可以提升系统的性能、可靠性和安全性，确保系统在运行过程中能够正常工作，达到预期的功能和效果。

 

参考文献

[1] 刘健,张志华,张小庆,等.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].电力系统保护与控制,2020,39(16):53-57.

[2] 李向新.配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理[J].电子元器件与信息技术,2019,3(8):76-78.

[3] 黄荣禄.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法分析[J].通讯世界,2018(7):118-119.

[4] 廖鹉嘉.配电自动化与继电保护配合的配电网故障处理探究[J].低碳世界,2019,9(6):79-80.

[5] 郭瑾瑾.浅议配电自动化与继电保护配合下的配电网故障处理[J].建筑工程技术与设计,2018(27):1972-1977.

[6] 何志勤,张哲,尹项根,等.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备,2010,30(5):125−130.

[7] 袁灼新.变电站继电保护自动化常见缺陷的处理方法及辨析思路[J].电工电气,2019(10):67−69.

 

收稿日期：2024-05-15

作者简介：陆迪（1985—），女，河南南阳人，研究方向：电气工程及其自动化、继电保护。

 

Discussion on Handling Common Defects in Relay Protection and Automation

LU Di,WAN Jieshuang

(State Grid Henan Electric Power Company Ultra High Voltage Company, Zhengzhou  Henan  450000)

Abstract:Relay protection and automation play a crucial role in power systems. However, due to the complex system structure and operating environment, various defects and problems often arise. By classifying and analyzing these defects, corresponding solutions are proposed in order to provide useful reference opinions for the safe operation and future improvement of the power system.

Key words:relay protection;automation;common defects;processing analysis