电力系统及其自动化课件

电力系统及其自动化概述电力系统是现代社会基础设施的核心，为居民生活和工业生产提供稳定可靠的电能它由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成，形成了一个庞大而复杂的网络体系电力系统自动化则是利用先进的计算机技术、通信技术和控制技术，实现电力系统的监控、保护和优化运行随着智能电网的发展，电力系统自动化已成为提高电网安全性、可靠性和经济性的关键技术课程内容与学习目标理论知识学习1系统掌握电力系统的基本概念、组成结构和运行特性，理解电力系统稳定性、经济性和可靠性的基本理论，熟悉各类电力设备的工作原理和特性技术应用能力2学习电力系统自动化的基本原理和技术方法，包括SCADA系统、能量管理系统、配电管理系统等，培养分析和解决电力系统运行问题的能力创新思维培养3了解电力系统自动化的前沿技术和发展趋势，如智能电网、分布式发电、人工智能应用等，培养创新思维和技术视野，为未来电力系统的发展和优化奠定基础实践操作技能电力系统的基本概念电力系统定义电力系统特性电力系统指标电力系统是由发电设备、输电线路、电力系统具有瞬时平衡性，即发电量评价电力系统运行的主要指标包括安变电站、配电网络以及用电设备等组与负荷量必须时刻保持平衡；系统惯全性、可靠性、经济性和电能质量成的，用于发电、输送和分配电能的性大，对扰动反应较慢；电能不易大安全性指系统抵御扰动的能力；可靠复杂系统它是一个统一的整体，各量储存，需要实时生产和消费；系统性指持续供电的能力；经济性指最低部分紧密联系、协调运行运行状态随时间变化，具有动态特成本运行的能力；电能质量指提供标性准电压和频率的能力电力系统的组成部分输电系统发电系统将电能从发电厂输送到负荷中心，包括各种电压等级的输电线路和输电设负责电能的生产，包括各类发电厂及备，通常采用高压输电以减少损耗其设备，如火电厂、水电厂、核电21厂、风电场和太阳能发电站等变电系统通过变压器改变电压等级，包括升压变电站和降压变电站，同时配备3各种保护和控制设备用电系统5配电系统各类用电设备和用电负荷，包括工业、商业和居民用电设备，是电力系4将电能分配给各类终端用户，包括中统的最终环节低压配电线路、配电变压器和各种开关设备发电厂的类型和特点火力发电厂利用煤炭、石油或天然气等化石燃料燃烧产生的热能转化为电能特点是建设周期短，运行灵活，但环境污染较大在中国，火电占总发电量的60%以上，是主力发电方式火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机水力发电厂利用水的势能转化为电能特点是无污染、运行成本低，但受水文条件限制，建设周期长水电厂可分为径流式、调节式和抽水蓄能式等类型中国水电资源丰富，是世界上水电装机容量最大的国家核能发电厂利用核裂变释放的热能转化为电能特点是发电效率高，无空气污染，运行稳定，但建设成本高，安全要求严格核电厂主要包括核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等设备新能源发电包括风力发电、太阳能发电、生物质能发电等特点是清洁环保，资源可再生，但发电稳定性较差，受自然条件影响大随着技术进步和成本下降，新能源发电在电力系统中的比重不断提高变电站的功能和结构监控和保护实时监测系统运行状态，提供故障保护1电能质量控制2调节电压、改善功率因数电能分配3将电能分配至不同线路和负荷电压转换4通过变压器改变电压等级电能转接5连接不同电压等级的电网变电站按电压等级可分为超高压、高压、中压和低压变电站按用途可分为枢纽变电站、区域变电站和用户变电站主要设备包括变压器、断路器、隔离开关、互感器、避雷器等现代变电站还配备自动化系统，实现无人值守或少人值守运行变电站布置形式包括户外式、户内式、半户内式和地下式等随着城市化进程和环保要求提高，GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）变电站因占地面积小、环境适应性强而得到广泛应用输电线路的分类和特性按电压等级分类1超高压输电线路（≥500kV）主要用于远距离大容量输电，减少线损，提高输电效率高压输电线路（110-330kV）用于区域电网输电中压输电线路（35-110kV）连接变电站与配电网低压输电线路（≤10kV）直接向用户供电按结构形式分类2架空线路成本低，易维护，但占地面积大，受气象条件影响大电缆线路不受气象影响，美观安全，但成本高，散热差，故障定位难混合线路结合架空线和电缆的优点，在特定场合使用按交直流分类3交流输电线路技术成熟，变压方便，但存在线路阻抗和电抗，输送距离有限直流输电线路适合远距离大容量输电，无稳定问题，但换流设备复杂昂贵配电网络的结构和运行用户接入系统1直接与用户设备连接，提供最后一公里服务低压配电网2400V系统，连接配电变压器与用户中压配电网310kV系统，连接变电站与配电变压器区域配电中心435-110kV系统，连接输电网与配电网配电网络的拓扑结构主要包括放射状结构、环状结构和网状结构放射状结构简单经济，但可靠性较低；环状结构可靠性高，但控制复杂；网状结构可靠性最高，但投资和运行成本也最高配电网络的运行方式包括单侧电源供电、双侧电源供电和联络运行随着分布式发电和微电网的发展，配电网络正从传统的单向功率流动向双向功率流动转变，对配电网络的规划、设计和运行提出了新的挑战电力负荷的特性和分类工业负荷商业负荷居民负荷包括大型机械设备、电动机、包括商场、办公楼、娱乐场所家庭用电，包括照明、电器、电炉等，特点是功率大、连续等用电，特点是日负荷曲线峰空调等，特点是早晚高峰明性好、波动小，是电力系统的谷差大，与工作时间密切相显，季节性差异大，与天气和主要负荷类型在中国，工业关商业负荷主要是照明和空生活习惯关系密切居民负荷负荷约占总负荷的60%以上调负荷，功率因数较高随着增长快，是电力系统负荷增长工业负荷的功率因数一般较第三产业发展，商业负荷比重的重要组成部分低，需要进行无功补偿不断增加农业负荷农村生产和生活用电，特点是分散、季节性强，与农作物生长周期相关农业灌溉负荷是典型的季节性负荷，在农作物生长季节用电量大增随着农村电气化程度提高，农业负荷逐渐增长电力系统的稳定性分析稳态稳定性指电力系统在小扰动下维持原有运行状态的能力主要通过特征值分析法、功率角曲线法等进行研究稳态稳定的临界条件是同步功率系数为零，即功率角曲线的导数为零影响稳态稳定性的因素包括传输阻抗、励磁系统参数等暂态稳定性指电力系统在大扰动（如短路故障）后恢复到新的稳定运行状态的能力主要通过时域仿真法、等面积法等进行分析暂态稳定性问题通常发生在故障后的第一摇摆周期内，与初始运行状态、故障类型和清除时间密切相关动态稳定性指电力系统在各种持续扰动下长时间保持同步运行的能力涉及发电机组和负荷的动态特性，需要考虑调速系统、励磁系统等控制装置的影响动态稳定性分析通常需要长时间的数值积分计算电压稳定性指电力系统维持所有母线电压在可接受范围内的能力电压不稳定可能导致电压崩溃，造成大面积停电影响电压稳定性的因素包括负荷特性、无功功率平衡、系统传输能力等可通过QV曲线、PV曲线等方法进行分析电力系统的经济运行电力系统经济运行的核心目标是在满足系统约束条件下，最小化总发电成本主要包括机组的经济负荷分配和机组的经济调度经济负荷分配是在给定总负荷需求下，确定各发电机组的最优出力，使总发电成本最小经济运行的基本原则是等增率原则，即所有参与调节的机组的增量成本应相等影响经济运行的主要因素包括燃料成本、机组效率、网络损耗、系统约束等随着电力市场化改革的深入，电力系统经济运行也从传统的计划调度向市场化交易机制转变电力系统的调度原则安全第一原则1电力系统调度的首要任务是保证系统安全稳定运行这包括维持电压和频率在允许范围内，确保设备负荷不超过额定值，防止系统崩溃在安全与经济发生冲突时，应优先考虑安全因素，必要时牺牲经济性以保障安全运行可靠供电原则2确保持续、可靠地向用户提供电能，尤其是重要用户这要求系统具备足够的供电能力和备用容量，能够应对各种故障和突发情况调度人员需要制定应急预案，确保在极端情况下仍能维持关键负荷的供电经济运行原则3在满足安全和可靠性要求的前提下，追求经济效益最大化这包括优化机组组合、合理分配负荷、减少网络损耗等经济调度需要考虑各类发电机组的成本特性，合理安排高效率机组多发电，低效率机组少发电协调统一原则4电力系统是一个整体，各部分需要协调运行调度中心需要统筹考虑发电、输电、变电、配电各环节，协调不同电压等级、不同区域电网之间的关系，确保系统整体运行最优电力系统的自动化概念定义与内涵基本功能系统架构电力系统自动化是指利用计算机技电力系统自动化的基本功能包括数据电力系统自动化的系统架构一般采用术、通信技术和控制技术，实现电力采集与监视、远程控制、故障保护、分层分布式结构，包括设备层、站控系统的自动监测、控制、保护和管事故分析、负荷预测、经济调度等层、区域控制层和调度控制层各层理它的核心是将人工操作转变为自通过这些功能，可以实时掌握系统运次之间通过通信网络连接，形成一个动化操作，提高系统运行的安全性、行状态，快速响应各种运行事件，优统一的自动化系统随着技术发展，可靠性和经济性电力系统自动化涵化系统运行方式，提高系统运行效云计算、边缘计算等新技术也逐渐应盖从发电到用电的全过程，是现代电率用于电力系统自动化力系统不可或缺的组成部分电力系统自动化的发展历程机械继电器时代1920s-1950s1早期的电力系统自动化主要依靠机械继电器实现基本的保护功能这一阶段的特点是设备简单、功能单

一、可靠性有限典型设备包括机械式模拟技术时代过流继电器、电压继电器等这些设备体积大、反应速度慢，但为电力21950s-1970s系统自动化奠定了基础随着电子技术的发展，模拟电子设备开始应用于电力系统自动化这一阶段出现了静态继电器、模拟量调节器等设备，实现了更复杂的保护和控制功能系统反应速度加快，但集成度和可靠性仍有限数字化初期1970s-1990s3微处理器的出现推动了电力系统自动化向数字化方向发展这一阶段出现了数字式继电保护装置、数字监控系统等SCADA系统开始应用于电力调度，实现了数据采集、遥测、遥信和遥控功能，大大提高了系统网络化时代41990s-2010s的监控能力随着计算机网络技术的发展，电力系统自动化进入网络化时代这一阶段建立了各级调度自动化系统、变电站综合自动化系统等，形成了分层分布式的自动化体系结构系统功能不断扩展，开始应用人工智能、专智能化时代至今2010s5家系统等技术随着智能电网概念的提出，电力系统自动化进入智能化阶段这一阶段特点是大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术的广泛应用，实现了更高水平的自动化和智能化系统具备自感知、自诊断、自决策和自恢复能力，向着更加智能和自治的方向发展电力系统自动化的主要功能数据采集与监视远程控制通过测量设备和通信系统，实时采集电力系统的从控制中心远程操作各类电力设备，如断路器、电压、电流、有功功率、无功功率等运行参数，隔离开关、调压设备等，实现对系统的集中控监视系统运行状态，为系统控制和决策提供数据12制，减少现场操作，提高效率和安全性基础优化调度故障保护根据系统运行状态和经济指标，优化机组组合通过继电保护装置，快速检测系统故障并采取63和出力分配，控制系统电压和频率，实现经济相应措施，如跳闸隔离故障设备，防止故障扩运行和安全稳定运行的目标大，保障系统安全稳定运行负荷管理事故分析54预测系统负荷变化，合理安排发电计划和负荷分记录和分析系统运行事件和故障过程，为运行人配，保持系统供需平衡，提高系统运行的经济性员提供事故处理和分析的依据，同时为改进系统和可靠性运行和设备维护提供指导系统的基本结构SCADA现场设备层1包括各种传感器、执行机构和智能电子设备（IED），负责数据采集和执行控制命令这一层直接与电力设备接口，是SCADA系统的基础现场设备通常安装在变电站、发电厂和输电线路上，通过远程终端单元（RTU）或其他通信接口与上层系统连接通信层2负责数据传输的通信网络和设备，包括各种通信协议和介质常用的通信方式有光纤通信、微波通信、电力线载波通信等现代SCADA系统多采用基于TCP/IP的以太网通信，同时保留传统的串行通信作为备份通信层需要保证数据传输的实时性、可靠性和安全性主站系统层3系统的核心，包括服务器、数据库和操作员工作站等主站系统接收和处理来自现场的数据，执行各种应用功能，如数据处理、事件记录、报警处理、趋势分析等现代SCADA主站一般采用分布式结构，由多台服务器组成，以提高系统可靠性和处理能力应用软件层4提供各种应用功能的软件模块，如人机界面、历史数据管理、报表生成、事件分析等高级SCADA系统还集成了能量管理系统（EMS）和配电管理系统（DMS）的功能，提供更全面的电力系统管理能力应用软件层是SCADA系统面向用户的部分，直接影响系统的使用体验和效率能量管理系统（）概述EMS实时监控EMS系统通过SCADA子系统，实时采集发电、输电、负荷等数据，监控电力系统的运行状态系统以秒级的速度更新数据，为调度员提供全面、直观的系统运行画面，包括网络拓扑图、测量值显示、报警信息等网络分析基于采集的实时数据，EMS系统进行状态估计、潮流计算、安全分析等网络分析功能状态估计通过处理冗余测量数据，滤除错误数据，获得系统的最优状态估计值潮流计算分析系统功率流向和分布，为系统运行决策提供依据优化调度EMS系统根据负荷预测结果，执行机组组合优化、经济调度、自动发电控制等功能，实现系统的经济运行系统在满足各种约束条件的前提下，最小化总发电成本，同时保持系统频率和交换功率在规定范围内调度支持EMS系统为调度员提供决策支持功能，如负荷预测、检修计划制定、事故分析等系统还具备训练模拟功能，可模拟各种正常和事故工况，提高调度员的应急处理能力，保障系统安全稳定运行配电管理系统（）概述DMS网络监控网络分析开关操作管理DMS系统实时监控配电网络的运基于配电网络模型和实时数据，DMS系统支持配电网络的开关操行状态，包括开关状态、线路负DMS系统进行潮流计算、故障计作管理，包括操作票管理、操作顺荷、变压器温度等参数系统通过算、可靠性分析等功能系统可模序检查、远程控制等功能系统可颜色编码直观显示设备过载、电压拟各种运行方式，分析对系统性能自动生成开关操作序列，确保操作越限等异常情况，帮助运行人员及的影响，评估系统的可靠性水平，安全，避免误操作远程控制功能时发现潜在问题监控范围覆盖从识别薄弱环节，为网络规划和改造减少了现场操作，提高了效率和安变电站到用户终端的各级配电设提供依据全性备故障管理当配电网络发生故障时，DMS系统能快速定位故障位置，隔离故障区域，恢复非故障区域供电系统结合客户信息系统和故障呼叫系统，可快速响应用户报修，优化抢修资源分配，缩短停电时间，提高服务质量变电站自动化系统系统架构保护功能变电站自动化系统采用分层分布式结构，包括设备层、间隔层、站控层和网变电站自动化系统的核心功能之一是保护，包括线路保护、变压器保护、母络层设备层包括各种一次设备和测量装置；间隔层由智能电子设备线保护和断路器失灵保护等现代保护装置采用数字式或微机型，具有高精（IED）组成，实现保护和控制功能；站控层包括站控机和数据服务器，负度、多功能、自诊断能力强等特点保护功能确保在系统发生故障时，能快责站内信息管理和协调控制；网络层实现与调度中心的数据交换速隔离故障，防止故障扩大和设备损坏控制功能测量和监视包括远方控制、就地控制和自动控制远方控制允许调度中心远程操作变电通过各类传感器和测量装置，实时采集电压、电流、功率、电能等电气量以站设备；就地控制在站控层进行站内设备操作；自动控制包括自动电压控及温度、湿度、SF6气体压力等非电量系统对采集的数据进行处理分析，制、自动频率控制、自动投切无功补偿设备等控制功能使变电站能按照预生成各类报表和曲线，监视设备运行状态，及时发现异常情况先进的变电设程序或远方命令自动调整运行状态站自动化系统还具备设备状态监测和故障诊断功能发电厂自动化系统集散控制系统机组协调控制系统电气自动化系统DCS发电厂的核心自动化系统，负责对锅实现锅炉汽轮机发电机组的协调控负责发电厂电气设备的监控和保护，--炉、汽轮机、辅助设备等进行集中监制，包括机组负荷控制、机组启停控包括发电机保护、变压器保护、厂用控和自动控制系统采用分层分制、机组参数优化等功能系统根据电保护等系统监测电气参数，执行DCS散控制、集中操作管理的结构，包括上级调度指令或机组运行需要，自动自动控制和保护动作，保障电气设备现场控制站、操作员站、工程师站和调整机组负荷，保持蒸汽参数稳定，安全运行电气自动化系统与能量管历史记录站等系统实现了对发电过实现机组的高效运行先进的协调控理系统接口，实现发电厂与电EMS程的全面自动化控制，提高了机组运制系统采用模型预测控制等算法，进网的协调运行，响应电网调度指令行的安全性、可靠性和经济性一步提高控制精度和响应速度电力系统通信技术光纤通信是电力系统最主要的通信方式，具有传输容量大、抗干扰能力强、保密性好等优点在电力系统中，光纤通常沿着输电线路架设（如OPGW光缆），形成覆盖全网的光纤通信网络光纤通信技术支持SDH、PDH、OTN等多种传输协议，为电力系统提供高速、可靠的通信通道无线通信包括微波通信、卫星通信、移动通信等，作为电力系统通信的重要补充无线通信适用于光纤难以覆盖的偏远地区，或作为光纤通信的备份随着5G技术的发展，高可靠低时延的无线通信为智能电网、分布式发电等新技术提供了通信支持电力线载波通信利用电力线作为传输介质的通信技术，分为低压载波和高压载波低压载波主要用于智能电表抄读、负荷控制等低速率应用；高压载波用于输电线路的保护和控制信号传输载波通信的优势是不需要额外的通信线路，但抗干扰能力较弱，传输速率有限工业以太网基于TCP/IP协议的通信技术，正越来越多地应用于电力系统工业以太网具有开放性好、互操作性强、性价比高等优点，适用于变电站内部网络、配电自动化等领域为满足电力系统的实时性和可靠性要求，发展了IEC61850等专用通信协议和规范电力系统的数据采集采集设备数据源包括远程终端单元、智能电子设备RTU、数据集中器等，负责接收传感器信IED包括各类传感器、变送器和智能电子设备，用号，进行转换和初步处理，并通过通信网A/D于测量电压、电流、功率、频率等电气量以及络传送至上级系统温度、压力等非电量现代智能传感器具有数21字输出、自诊断和远程校准等功能传输网络将采集的数据传送至控制中心或数据处理系统，包括光纤网络、无线网络、电力线载波3等多种通信方式，形成覆盖全系统的通信网5应用服务络处理系统基于处理后的数据，提供各类应用服务，如监4接收和处理采集的数据，包括数据验证、处视显示、趋势分析、故障诊断、优化控制等，理、存储和分析等功能高级系统还具备数据为系统运行、管理和决策提供支持挖掘、模式识别和决策支持等功能，为系统运行提供智能分析遥测、遥信和遥控技术遥测技术1遥测Telemetry是指将现场测量的模拟量（如电压、电流、功率等）传送到远方控制中心的技术遥测系统包括传感器、信号调理电路、A/D转换器、通信设备等现代遥测系统采用数字传输方式，可实现高精度、多通道的测量数据传输遥测数据是电力系统运行分析和控制决策的基础遥信技术2遥信Telesignaling是指将现场开关状态、保护动作等离散量信息传送到远方控制中心的技术遥信信号通常为双位状态（开/闭、动作/正常等），采用数字编码方式传输遥信系统要求高可靠性和实时性，特别是对保护信号和事故信号，需要优先传输和处理遥控技术3遥控Telecontrol是指从远方控制中心发出控制命令，操作现场设备的技术遥控系统包括指令生成、编码传输、接收解码、执行反馈等环节为防止误操作，遥控系统通常采用双重或多重保护措施，如校验码、操作确认、执行反馈等遥控技术实现了远程设备控制，减少现场人员电力系统状态估计基本原理数学模型状态估计是利用冗余测量数据，采用统计方法估计系统状态变量的技术在状态估计的数学模型是基于电力系统网络方程和测量方程建立的非线性优化电力系统中，状态变量通常是指各母线的电压幅值和相角状态估计的基本问题常用的求解方法包括加权最小二乘法、正规方程法和最大后验概率估原理是最小化测量值与计算值之间的加权残差平方和，通过迭代计算获得最计法等模型中需要考虑测量误差、通信延迟等因素，确保估计结果的准确优估计值性和可靠性坏数据检测可观测性分析坏数据检测是状态估计中的关键环节，用于识别和处理异常测量值常用方可观测性分析用于判断系统是否有足够的测量数据来估计所有状态变量可法包括残差检验法、归一化残差法和卡方检验法等一旦检测到坏数据，系观测性分析方法包括拓扑分析法、数值法和混合法等对于不可观测的部统会自动剔除或修正这些数据，防止其影响估计结果的准确性分，可通过增加测量点、利用历史数据或伪测量来提高系统的可观测性电力系统负荷预测实际负荷预测负荷负荷预测是电力系统规划与运行的基础，根据预测时间尺度分为长期预测（数年）、中期预测（数月至一年）和短期预测（数小时至一周）长期预测主要用于系统规划和投资决策；中期预测用于设备检修安排和燃料采购；短期预测用于日常调度和电力市场交易负荷预测方法包括传统统计方法（如回归分析、时间序列分析）和现代智能方法（如人工神经网络、支持向量机、深度学习）影响负荷预测的因素包括天气条件、时间因素（季节、日期、时段）、经济因素、社会活动和特殊事件等准确的负荷预测对于保障系统安全、提高经济效益至关重要电力系统安全分析安全状态分类电力系统安全状态通常分为正常状态、预警状态、紧急状态和恢复状态正常状态下系统运行参数在允许范围内，且满足N-1安全准则；预警状态下系统虽然运行正常，但不满足N-1准则；紧急状态下系统参数超出限值或发生设备跳闸；恢复状态是指系统从事故状态向正常状态过渡的过程静态安全分析静态安全分析主要考察系统在扰动后的稳态运行情况，关注参数是否超限主要方法是N-1或N-2安全检查，即模拟一个或两个设备退出运行后的系统状态常用的分析工具是潮流计算，通过检查线路功率、母线电压等参数是否在允许范围内，评估系统安全裕度动态安全分析动态安全分析关注系统在扰动后的暂态过程和稳定性，包括暂态稳定性、动态稳定性和电压稳定性分析这类分析需要求解电力系统的动态方程，计算复杂，通常采用时域仿真方法动态安全分析能够评估系统在各类扰动下的动态响应，为制定安全控制策略提供依据安全控制措施基于安全分析结果，制定和实施安全控制措施，包括预防性控制和紧急控制预防性控制在事故发生前调整系统运行方式，如调整机组出力、改变网络拓扑等；紧急控制在事故发生后快速响应，如低频减载、紧急降压、机组紧急控制等这些措施共同构成电力系统的防御体系电力系统故障诊断故障检测故障定位故障分析故障检测是识别系统是否发生故障故障定位是确定故障设备和故障位故障分析是确定故障类型、原因和的过程通过监测系统电压、电置的过程常用方法包括行波测距影响的过程通过分析录波数据、流、频率等参数是否超出正常范法、阻抗测距法、故障指示器定位继电保护动作序列、设备状态信息围，或利用保护装置动作信息、遥法等对于复杂网络或多重故障，等，结合系统模型和专业知识，判信信号等，快速判断系统是否存在还可利用专家系统、模糊逻辑等人断故障性质和成因故障分析的结故障先进的故障检测方法还利用工智能方法，结合多源信息进行综果用于指导故障处理、预防类似故人工智能和信号处理技术，提高检合分析，提高定位的准确性和效障再次发生，以及改进保护和控制测的灵敏度和可靠性率方案故障恢复故障恢复是指在故障隔离后，尽快恢复系统正常运行的过程包括确定恢复方案、顺序执行恢复步骤、监测恢复过程等现代电力系统自动化技术支持自动故障恢复，如自动重合闸、配电网自愈控制等，能大大缩短恢复时间，减少停电损失电力系统保护装置保护装置的类型保护装置的基本要求保护装置的配置原则按照保护对象可分为发电机保护、变保护装置必须满足可靠性、选择性、电力系统的保护配置遵循重要设备重压器保护、线路保护、母线保护和电速动性和灵敏度的要求可靠性要求点保护和多重保护的原则重要设动机保护等按照保护原理可分为电在应该动作时必须动作，不应该动作备如发电机、大型变压器通常配置多流保护、电压保护、距离保护、差动时绝对不动作；选择性要求能准确识套保护装置；输电线路配置主保护和保护等按照技术发展可分为电磁别保护区内的故障并迅速切除，而不后备保护；配电网络则根据重要性配式、静态式和数字式（微机）保护影响其他区域；速动性要求尽可能快置相应的保护保护装置的配置应考现代电力系统主要使用数字式保护装速切除故障，减少设备损坏和系统影虑系统特点、运行方式、经济因素等置，具有多功能、高可靠性和自诊断响；灵敏度要求能检测到保护区内的多方面因素能力最小故障电流继电保护的基本原理过电流保护方向保护基于电流超过设定值时动作的保护原基于功率流向判断故障方向的保护原理当系统发生短路故障时，故障点附理方向继电器通过比较电压和电流的近的电流会显著增大，过电流继电器检相位关系，确定功率流向方向保护能测到这一变化并发出跳闸信号通常配1区分正向故障和反向故障，常用于环网合时限实现选择性保护，距离故障点越2或双电源供电系统，提高保护的选择远的保护动作时间越长性差动保护距离保护基于基尔霍夫电流定律的保护原理差基于阻抗测量确定故障距离的保护原4动继电器比较保护区两端的电流，当差理距离继电器计算故障点阻抗（电压3值超过设定阈值时动作差动保护对保电流比值），根据阻抗值判断故障是/护区内故障高度灵敏，对外部故障绝对否在保护区内距离保护通常分为多不动作，是变压器、母线和短线路的理段，覆盖不同距离范围，具有良好的选想保护择性和速动性。