继电保护最新发展方向范文

导语：如何才能写好一篇继电保护最新发展方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】电力系统；继电保护；技术；发展；应用；分析

随着计算机技术和计算机保护领域中的普遍应用，以及新的控制原理和方法的快速发展，这些新技术不断用到电力系统继电保护上，而且已经取得了很好的效果。所以，继电保护的研究方向应该向着更高层次发展。

1 信息网络技术在继电保护中的应用

随着如今继电保护技术的快速发展，已经从传统的模拟、数字方式变换到信息技术领域的开拓。使得变电站更加自动化，保护配置更加灵活。如果使用传统模式下利用自动化综合自动化，那么就是远程终端单元（RTU）加上当地监控系统的变电站自动化。保护设备的信息可以通过远程信号输入电路进入RTU，也可以通过串口与RTU通信协议，按照商定的信息进行传输。如果采用完全分散的分布式变电站自动化，就需要根据主设备安装单位，将保护、控制和其他单位进行散布，安装在本地主设备的旁边。

2 微机保护设计新思想

微机保护新思想正在不断发展，而且已经成为继电器保护发展的重要原因。模糊控制理论、自适应理论、优化理论已经在微机保护中得到很好的应用效果。

中国的许多大学研究所已经对电力系统的通用性进行了层次设计和分析，他们研究提出了一些电气系统的继电保护的应用平台，比如硬件平台、软件平台和网络平台设计等方面，并且对网络应用的问题进行了深层次的分析和测试，确认网络应用的可靠性，同时也为变电站自动化网络通信功能在微机保护、智能状态检测测试等新的功能以及全自动化提出了新的思路。

3 新型互感器的应用

对于继电器的保护技术发展，造成了另一个根本性的革命开始，那就是光学电流互感器（OTA）、光学电压互感器（OTV），并基于这种变压器在电力系统保护中的应用。国外很早就已经开始生产OTA、OTV，并在该领域应用了很长时间。其与传统的TA、电视相比，其明显的优势：实现了高压和弱电的完全绝缘、测量光纤传递无电磁干扰、无CT饱和问题、宽广的频率响应。这些功能的特点将使得多种保护技术的性能得到改善，并且彻底改变保护技术的应用条件和应用方法。

4 广域保护在电力系统继电保护中的应用分析

在当前状态的技术支持下，对于广域保护技术的可靠性应用，是解决全国各地的网络趋势所对应的保护防线过程中一直面临的问题的重要保障。研究人员表示，对于电力系统保护安全，广域保护可以被定义为：对整个电力系统运行状态的多点信息有效性的应用，实现对电力系统相关故障及时、准确和可靠的参与解决方案来进行处理。在此基础上，也可以实现故障去除相对于整个电力系统的稳定性和可靠性的影响研究。从这个角度来看，通过应用适当的控制措施，使得整个电力系统的继电保护功能和相应的自动控制功能完全集成于一体。从实际应用的观点来看，电力系统继电保护中广域保护系统的实现类型，可分为两大类：一，信息的方式的广域应用，是完成电源系统正常工作条件下，包括安全监控功能的应用控制功能，以及实现状态估计功能的重要途径，其次，通过对广域信息的可靠性应用，以完整的电力系统为中心，使得整个继电保护的可靠得以实现。

5 自适应控制技术在电力系统继电保护中的应用分析

从理论上讲，在电力系统保护中使用的自适应控制技术在使用过程中的主要定义是，结合电源系统的工作状态和故障状态，改变电力系统中的操作模式，以实现整个过程中的电力系统保护性能的可靠性，以确保操作特性和保护继电整定工作与整个电力系统的正常运行，从而实现状态调整的适应性。从实际应用的角度来看，电力系统保护，通过应用自适应控制技术方法，以确保最大程度的保护，以适应电力系统的运行状态中涉及的各种变化，从而起到继电保护性能显着提高和优化的作用。更关键的一点是：建立的自适应控制技术在电力系统保护中，对于整个电源系统的技术与响应行动的可靠性有所提高，同时能够达到增强运行的可靠性，并实现了更为显着的经济提升的好处。尤其是对输电线路、发电机保护和自动重合闸保护，自适应控制技术展示了极为广阔的发展前景，具有深远的意义和价值。

随着世界科技的不断进步，人们对电力系统的技术发展也在不断进步，从而实现电力系统继电保护技术的网络化和计算机化，这也是国内继电保护技术发展的一个重要方向。电力系统继电保护技术的发展，也保证了我国电力系统的运行稳定和可靠。继电保护一定会因为各种技术的发展提出更新的特点，也将被越来越广泛的应用。

参考文献：

[1]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望[J].电力系统自动化，2012（9）.

[2]李振兴，尹项根，张哲，等.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].中国电机工程学报，2011（28）.

[3]陈国炎，张哲，尹项根，等.广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计[J].电力系统保护与控制，2012（4）.

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关键词：微电网；特色专业；实训基地；“三强”型人才

作者简介：井天军（1980-），男，北京人，中国农业大学信息与电气工程学院，讲师；杨建华（1963-），男，河南卫辉人，中国农业大学信息与电气工程学院，教授。（北京 100083）

基金项目：本文系中国农业大学教改项目（项目编号：11023）的研究成果。

中图分类号：G482 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0106-02

高等学校的专业建设是其人才培养基础和保障条件，也是反映高校办学水平和竞争力的一项主要指标，而特色专业因其所具有的独特性、创新性以及不可替代的特征，决定了它必然是高等学校的特质资源与核心竞争力之一。[1-4]我国高等教育通过面向21世纪教学内容和课程体系改革，逐步推广国家新的发展形式下的人才培养模式。但如何结合本专业的最新发展动向，针对创新意识、动手能力和合作精神“三强”型人才的培养，并与行业内用人单位的岗位技能需求挂钩，在实践教学环节实现具有专业特色的人才培养模式仍值得探索。中国农业大学信息与电气工程学院根据当前电力系统发展特点，结合自身科研开发的历史积累，在深化实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学改革的同时，正在微电网实训基地方面探索服务于我国电力行业的“三强”型人才之路。

一、电气工程实践教学环节的主要问题

实践教学是电气工程类专业必不可少的环节，是学生将所学课本知识理论联系实际，锻炼学生创新能力和实践能力的一种基本训练。然而实践教学中存在一些问题，影响了实践教学的效果。

1.校内实践环节设备的局限性

受到经费制约，校内实践环节的硬件设备普遍存在老化、维护不足等问题，实践的方法、方式和手段无法紧跟当前电气工程领域的发展，严重阻碍了实践教学效果与质量的提高。

2.校外生产实习的局限性

目前受到学生人数和电力企业安全生产的限制，电力企业现场很难接受学生真正进入运行班组进行跟班实习，只能短期安排学生参观电力生产运行的基本过程，现场学习收获有限，实习效果与教学目标不佳。此外，电力系统涵盖发、变、输、配、用电各个环节，而校外生产实习受实习现场条件、实习经费和实习时间等各方面的限制，学生实习只可能了解上述某一个环节，无法从全局了解电力系统整体生产、运行、控制和保护之间的内在关系，更无法进行电气设备的操作、维修和调试。这些实践环节的缺失既影响了学生的学习兴趣，也无法结合所学理论知识去发现问题、解决问题，制约了在实践教学环节中对学生创新和实践能力的提高。

二、微电网的发展与实践教学环节的结合

随着电气工程领域的科技发展和电气工程教育实践教学方案的改进，不少高等学校都在新能源发电及节能减排新形势下探索新的人才培养模式。[5，6]

1.电网的发展需要高校教学与时俱进

在电网规模不断扩大，逐步发展成集中发电、远距离输电的超大互联系统的同时，电网运行的稳定性和安全性趋于下降，而且难以满足多样化供电需求。另外，对全球常规能源的逐渐枯竭、环境污染等问题的担忧却日益突显，环保、高效和灵活的分布式电源广受青睐。

2.微电网作为未来电网发展方向之一需要增强教学环节与之配套

为协调大电网与分布式电源间的矛盾，充分挖掘分布式电源为电网和用户带来的价值与效益，提出并不断发展了微电网的概念。[7]微电网作为一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网技术涉及电力系统运行控制、电力电子、储能变流控制、分布式发电控制、网络通讯和数字信号处理等专业方向内容，微电网教学需要在现有高校教学框架的基础上，通过实验教学等环节培养电气工程的“三强”型人才。[7-9]

三、微电网实验教学建设内涵

1.微电网实践教学发展应依托于电气工程学科的发展

教与学是综合的系统工程，微电网实践教学环节由于具有较强的交叉性，不一定需要通过课程的形式开展，可以通过相关课程的渗透，借助实践教学环节有效开展，避免内容重复，提要教学效率。微电网实践教学环节立足于培养当代电气工程新型技术人才，通过相关“电力系统分析”、“继电保护”、“电力电子技术”、“电力系统调度自动化”和“单片机原理”等核心课程的交叉，以从事微电网相关科研工作的教师为主体面向高年级本科生进行教学与课程实践工作。

2.微电网实践教学环节促进特色专业建设的发展

特色专业建设是进一步优化高校专业设置，提升专业建设整体水平，提高人才培养质量、效益和人才竞争力的重要手段。建设特色专业首先必须确立自己的特色，并且不断加以深化完善和升华。特色专业建设目标应包括教学、科研和社会服务三个方面，符合社会人才需求的现状和变化趋势，应与学校的办学方向、层次、规模、能力和特色相适应。

微电网由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置等汇集成小型发配电系统。从电气工程特色专业建设方面来看，微电网从技术上具有先进性，另外，微电网是小型自治系统，有助于帮助学生理解大电网的工作过程，使学生在电力系统知识学习中具有全局观。此外，微电网系统容量小，实践教学中的物质条件要求少，易于展示，便于通过操作实现互动。

3.微电网实践教学环节与电气工程其他专业方向的关系

微电网教学内容是多门核心课程的交叉点，如果在教学中采取专门课程讲授，可能会导致多课程内容的重叠。此外，微电网教学与实践联系紧密。因此，可以通过其他课程内容的引申和渗透，从基本原理解决微电网教学难点，通过实践环节开展微电网的学习。

四、微电网实践教学实训基地建设

1.微电网实践基地建设

（1）校内实践基地。借助学校“985”建设资助的电气工程创新平台和国家“十一五”科技支撑科研平台，目前已经实现在院科研教学楼顶层安装400W风电机组和5kW光伏并网发电阵列，并实现了微电网典型发电设备的数据采集、存储与调用，为微电网实践教学提供了必要的素材。另外，在院实训中心开设了电气工程实训中心，用于微电网可视化教学展示与有关实验课程。

（2）校外实践基地。通过国家“十一五”科技支撑和“863”科研项目等示范工程，设立校外实训基地，定期组织学生参观、操作和维护，了解实际微电网的应用效果，区别于实验室环境，帮助学生熟悉实际环境中运行的问题与解决方法。

2.微电网专题讲座

针对高年级本科生开设有关微电网规划、电气设计、运行控制策略设计、实际运行案例分析等内容的讲座，帮助学生实现从基本专业知识到微电网相关知识的转化，锻炼学生知识迁移能力，为学生在今后的工作中不断学习新知识奠定基础。

3.微电网实训课程开设

（1）光伏发电实训。选取分布式发电中具有代表性的光伏发电，开设分布式发电实训。实训中分发电资源模拟、光伏发电控制、负荷控制及系统运行分析等项目，使学生通过实训理解分布式发电因发电资源特点所产生的波动性，微电网并入主网及微电网设计储能设备的必要性等。

（2）微电网运行监控实训。采用图1所示系统结构，开发微网监测软件，集成已有气象数据、发电数据，实现界面显示直观清晰。建立微电网监测数据库，包括气象数据、可发电功率计算数据、风力发电数据、光伏发电数据及电网运行数据。

（3）微电网运行控制测试实训。为了帮助学生掌握微电网运行中各组成部分之间的相互影响，通过可操作的微电网实验系统试验，展示系统各部分工作原理，通过学生进行离并网切换实验、发电控制实验、并网同步实验及黑启动实验熟悉电网、储能、发电资源及负荷发生变化后对系统各部分的影响。

五、微电网实践教学与本科学生职业规划

我国大学生就业有国家在转变经济发展方式和调整经济结构的过程当中形势严峻的大背景，但通过教学方式的转变可以帮助学生找到明确的定位，有针对性的提升自己的专业技能和行业经验。

微电网涉及了电力系统发、变、输、配、用的多个环节，微电网实践环节可以帮助学生通过实习操作掌握电力系统工作的行业特点。在教学中以微电网涉及的点为线索拓宽学生在电力系统知识方面的广度，使学生通过实践与实习可以更好地发现自己的兴趣点，可以起到引导学生在较高专业水平上进行职业规划的作用，帮助学生树立战胜就业难的信心及实力。

六、结论

特色专业建设是高等学校深化教学改革、特色强校的重要要素。进行特色专业的实训基地建设，是高校在高等教育大众化新形势下得以生存和发展的重要战略手段。微电网代表了电气工程发展的新方向之一，同时表现了较强的综合性和实践性，适宜通过特色专业建设增强。同时微电网实践教学的形式灵活多样，可操作性强，易于激发学生学习兴趣，引导学生全面掌握专业知识，培养创新意识、动手能力和合作精神，合理进行职业规划。

参考文献：

[1]黄振跃，杨泽斌，朱熀秋.电气工程及其自动化国家特色专业建设的探索与实践[J].中国电力教育，2009，（8）.

[2]张智.基于国家特色专业建设平台促学科发展[J].教育教学论坛，2010，（32）.

[3]潘再平，黄进，赵荣祥，等.全面优化本科教学平台，培养电气工程创新人才——浙江大学电气工程及其自动化特色专业建设[J].电气电子教学学报，2010，（S1）.

[4]谭豫之，刘为民，白菲.中国农业大学特色专业建设探索与实践[J].高等农业教育，2010，（5）.

[5]顾炜莉，刘泽华，柳建祥.以节能减排意识培养为导向的工程热力学教学研究[J].高等建筑教育，2010，（9）.

[6]陈春香，李啸骢，梁志坚，等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育，2013，（5）.

[7]严新平，李宇光，孙孝文，等.以共建合作培养“三强人才”的理念与实践[J].高教发展与评估，2009，（25）.

[8]田乃清，黄锦鹏，刘晓峰.培养“三强四好”高技能人才——以“校中船·船中练”现代航海高技能人才培养模式为例[J].江苏教育，