继电保护的发展趋势范文
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关键词:继电保护;电力系统;作用;发展趋势
随着科技与经济的发展,电力开始在世界舞台上扮演着越来越重要的角色,越来越多的事情需要通过电力才能够完成,因此电力系统中继电保护的作用也就逐渐凸显出来,它能够在电力系统发生故障时迅速解决故障,降低由电力系统故障带来的损失,如果遇到特殊情况可以切断电源,保证整个电力系统在一个平稳、安全的环境下运行。当前科技发展迅速,越来越多的新生事物开始被运用,这无疑为继电保护带来了新的发展方向,国家应该注重这一方面的研究,保证我国电力系统的正常运行,以此来促进我国经济、科技的向前发展。
1 电力系统继电保护概述
继电保护可以对电力系统的一系列异常情况进行相应的处理,保证电力系统的安全与正常运行。我国对电力系统继电保护的研究从上世纪80年代初才正式开始,晚于西方各国。微机继电保护是我国一直以来对电力系统继电保护的研究方向,我国自改革开放以来就注重对电力系统以及继电保护的研究,而且在上世纪80年代就引入了计算机,在1984年以计算机作为依托建立了微机继电保护,并且取得了良好的成效,这一技术在我国已经日趋成熟。目前,电力系统在我们的生产与生活中扮演了越来越重要的角色,因此对电力系统的保护工作也越来越重要,因此我们看重继电保护,要了解它、发展它,让它跟上时代的步伐,为我国发挥出更大的作用。
2 电力系统继电保护的作用
2.1 保护电力系统在安全的状态下运行
整个电力系统由其中的各个部分构成,它们共同发挥作用,让电力系统能够正常的运行,为广大居民、政府机构以及企业提供电量,让生活中的一切都可以正常的运行,可是一旦其中一个部分出现了问题那么就会引发“蝴蝶效应”,牵一发而动全身,对整个电力行业造成不良影响。继电保护存在于电力系统中的各个部件之中,一旦某个部件发生了问题,那么继电保护就会第一时间察觉到,对该部件进行跳闸处理,减少因故障对供电带来的影响,保护电力系统的安全运行,同时降低出现问题部件的自身损坏,把因为部件故障而带来的损失控制在最低范围内。
2.2 提示电力系统中存在的特殊情况
电力系统存在于各种电气设备中,而电气设备又由多个部件、多个系统组成,如果整个电气设备在工作中出现了特殊情况,那么继电保护会根据设备的自身条件以及设备的异常状态对设备使用者进行提示,引起相关人员的注意,并且让相关人员能够及时对该设备的特殊情况进行处理,继电保护也可以自行发挥作用,对出现问题的部分进行处置,如果那些部件的继续运行会对整个电气设备造成影响,那么继电保护会将它进行切除处理,以此来避免电气设备遭到进一步损害,保证电力系统以及电气设备的正常运行,不影响人民、政府以及企业的正常生活与工作。
2.3 监控整个电力系统的运行状态
很多工作人员与普通民众都对继电保护的认知仅仅停留在它能够保证电力系统的正常运行、处理电力系统中出现的相关问题并且能够给人做出提示等方面,但是实际上,继电保护还存在着一个作用就是对整个电力系统的运行状态进行监控。在过去进行的继电保护不仅工作步骤繁杂,还会造成大量人力、物力的浪费,对于一些偏僻地区的电力系统,需要工作人员全天在那里工作,一旦出现异常情况就要及时进行处理,如果处理不及时那么就可能导致相关电力系统的故障,让这一地区出现停电等状况,对该地区人民的正常生活与生产造成不良影响。但是现在随着科技的发展与应用,继电保护可以实现对整个电力系统的远程监控,一旦出现事故可以及时做出处理与调整,保障整个电力系统的平稳\行以及人民的生活与生产,节省因为继电保护而使用的人力物力。
3 电力系统继电保护的发展趋势
3.1 计算机化发展趋势
计算机正在走进我们每个人的生活,在正常的生产中也需要运用到计算机对一系列事件进行处理,科技正在不断向前发展,电力系统也正在跟上时代的步伐,因此对继电保护也提出了更高的要求,继电保护的计算机发展趋势已经成为一种必然选择。与以往相比,当前的继电保护需要能够容纳更多的数据信息以及故障信息,对任何故障都能够做出正确的处理,并且能够以互联网作为基础和其他计算机进行通信交流,实现数据、故障等方面信息的共享。计算机自身具有强大的储存能力以及数据处理能力,可以满足电力系统继电保护的要求,同样也为电力系统继电保护提供了更多发展的可能。
3.2 网络化发展趋势
网络化发展趋势是以计算机化发展趋势作为基础的,网络需要依靠计算机来体现,通过计算机进行各种信息的传输与通讯,以此来实现数据、故障等信息的共享,利用网络进行对电力系统的继电保护是一种新型的继电保护形式,它能够对继电保护的性能进行提高,也是目前科技发展的必然趋势,可以利用网络的特性建立一个个分站,分站之间彼此连接、加强联系,可以直接对电力系统进行保护,也可根据形势形成另一个继电保护系统,加强对整个电力系统的保护。
3.3 智能化发展趋势
智能化发展趋势同样以计算机发展作为基础,人工智能技术开始被大规模应用,带动了许多技术向着更高的方向去发展,电力系统以及其相关的继电保护也是其中的受益者,人工智能技术能够让它朝着新的方向去发展。人工智能技术中的进化规划、遗传算法以及神经网络等方面的技术都在被应用于现代的电力系统中,这也为继电保护增加了新的发展内容,继电保护也会因此具有新的功能,能够完成更多方面的工作,为现代电力系统的发展提供更多保护工作。
3.4 一体化发展趋势
我国经济在不断发展,人民的生活水平在不断提高,用电量也在逐年增加,这无疑对电力系统以及继电保护提出了比以往更高的要求,因此现代技术要求电力系统继电保护向着一体化的方向发展。一体化发展趋势是以计算机化发展趋势与网络化发展趋势作为基础的,依靠计算机和网络设置终端,这一终端需要能够对相关资源进行共享,并且对电力系统中出现的故障进行处理,管理整个电力系统。一体化发展趋势的本质是将整个电力系统的保护、控制和其他计算机的通信等方面结为一体,它打破了时间与空间之间的限制,只要电力系统出现问题,那么与之相关的一系列工作都将启动,整个系统为了保证电力系统的安全、人民的正常用电而服务,将会为未来的电力工作带来新的形式。
4 结束语
我国国民用电量在不断增多,用电的需求也越来越高,因此对电力系统的保护工作也越来越重要,继电保护一直以来都很好地保护着我国的电力系统,即使是今天仍旧发挥着它自身的功能,面对着当前的科技发展,应该为它制定相应的发展趋势,为其增添新的内容,让它能够更好地为我国电力系统、我国社会发展服务。
参考文献
[1]姜凡.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].科技创业家,2014(6):92-93.
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关键词:继电保护;装置;实际应用;发展趋势
1前言
现代电力系统的迅速发展,用电设备的功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。
2继电保护的作用与意义
2.1继电保护在电力系统中的作用
电力在现代社会各方面起着重大的作用,没有电力的支持,社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性,对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护,则是电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转,技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性,是电力系统应该着重关注的,也是社会各界所关注的问题。改革开放30年来,中国的市场经济得到快速的发展,我国的经济建设取得了举世瞩目的成就。随着经济的发展,对电力的需求越来越大,电力供应开始出现紧张,在很多地方都出现了供电危机,使其不得不采取限电、停电等措施,以缓解电力供应的紧张。在如此严峻的形式下,加强对电力系统的安全维护至关重要,而继电保护正是其中主要的保护手段之一。继电保护对电力系统的维护有重大的意义。
2.2继电保护可以保障电力系统的安全、正常运转
因为当电力系统发生故障或异常时,继电保护可以实现在最短时间和最小区域内,自动从系统中切除故障设备,也可以向电力监控警报系统发出信息,提醒电力维护人员及时解决故障,这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因,而产生时间长、面积广的停电事故,是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。
2.3继电保护的顺利开展
在消除电力故障的同时,对社会生活秩序的正常化,经济生产的正常化做出了贡献不仅确保社会生活和经济的正常运转,还从一定程度上保证了社会的稳定,人们生命财产的安全。前些年北美大规模停电断电事故,就造成了巨大的经济损失,引发了社会的动荡,严重的威胁到了人们生命财产的安全。可见,电力系统的安全与否,不仅仅是照明失效的问题,更是社会安定、人们生命安全的问题。所以,继电保护的有效性,就给社会各方面带来了重大的影响。
3继电保护装置使用条件和维护
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用,就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置,所谓”工欲善其事,必先利其器”,有了设备的支持,才真正具备了维护电力系统的能力。因此,要做好继电保护的工作,就必须要重视保护的设备。而设备的质量问题,直接决定了继电保护的效果,因而必须对继电保护的装置提出较高的要求。
3.1灵敏性
要求继电器保护装置,可以及时的把继电保护设备,因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况,灵敏的反映到保护装置上去,及时有效的反映其保护范围内发生的故障。以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。
3.2可靠性
保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
3.3快速性
要求继电设备能在最短时间内,消除故障和异常问题,以此保证系统运行的稳定,同时可以把故障设备的损坏降到最低限度,以最快的速度启动正常设备的正常运转,避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。
3.4选择性
在要求继电器在系统发生故障后,可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器,有目标的,有选择性的切除故障部分,在实现最小区间故障切除的同时,保证系统其它正常部分最大限度地继续运行。
3.5重要性
不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求,还要在日常的检测和维护上做好工作。首先,要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态,影响其日后的正常和有效运行。其次。要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。再次,要了解继电设备技术发展趋势,采用新的技术对设备进行监管和维护。而且,目前我国在线监测技术上,使用还不够成熟,在日常的状态检修工作中还不能做出准确的判断,只能依靠在线数据与离线数据的相互配合,进行综合分析评价。
4继电保护装置简介与实际应用
4. 1继电保护装置的简介
WSTJ―1微机式继电保护数字通讯接口装置这是近几年兴起的一种较为先进的继电保护装置,这套装置采用传统数字通信5群中的64kbi/s数据接口,但是却利用了最先进的专业光缆通道传输多路继电保护的开关量信号。装置中的继电保护接口可与相间距离和零序方向保护配合,实现闭锁式或允许式保护逻辑,构成方向比较纵联保护。该装置可与微机线路保护配合,构成各种闭锁式和允许式保护。
4.2全数字继电保护测试装置
全数字继电保护测试装置具有数字化、模块化、小型化、嵌入式人机界面等功能,主要技术特点为高压保护、测量装置等,满足IEC61850-9―1标准的数字量信号的情况下,从硬件结构和软件设计实现觉得保护装置的全数字操作目标。
整机采用两套DSP+CPLD分别作为信号发生和人机监控模块,其中主控DSP系统采用以太网模块和自定义的内部通信协议,通过模块间内部CAN通讯接口传输测试数据,而监控DSP系统赋予了整机人机交互和保护自检功能。该装置能够满足新型微机保护装置研发中对数字量继电保护测试数据的需要。
4. 3继电保护装置的实际运用
近年来,由于电网继电保护技术均已达到先进水平,在经过实际应用,相信该系统在电网安全运行方面将发挥重要作用。
电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站,各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要优先采用电力调度数据网络,保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。
该系统实现了事故推画面、故事汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新,至投入使用以来,经历了夏季高温用电高峰、暴风雨,冬季冰雪等突发事件的检验,结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。
5电力系统继电保护发展趋势
在未来继电保护技术将向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护,控制装置和调度联网以共享全系统数据,信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。
为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。
6结束语
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电力系统继电保护技术对电力维护起着至关重要的作用。随着科学技术的发展,计算机控制技术亦成功运用到电力系统继电保护中,为继电保护技术注入了新的活力,继电保护技术向着计算机化、网络化、一体化、智能化方向进一步的发展。
电力系统包含发电、输电、变电、配电等多个环节,地域分布广,系统结构复杂庞大,其中任何一点发生的故障,往往都会在瞬间影响和波及全系统,引起连锁反应,造成大面积停电,可能直接造成设备损坏,人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行。
电力系统继电保护技术是在上述背景下应运产生的,它是当电网或电力设备发生故障,或出现影响安全运行的异常情况时,能够自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备,其特点是动作速度快,其性质是非调节性的。
一、电力系统继电保护技术的应用现状
1.起步较晚发展迅速
电力系统继电保护技术主要研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,国内的研究开始于20世纪70年代后期,起步较晚,但发展迅速。在我国电力系统继电保护技术发展的过程中,1984年以保护电脑的样机试运行后,通过鉴定和大规模生产。目前,线路保护产品已形成并得到广泛应用。微机保护取得多年的实际操作,依靠优良的先进技术和极为良好的原则性,则进程已经超越了进口保护。从20世纪80年代及以上的220kV高压电力系统,以保护使用进口,到现在的基本国内220kV系统的继电保护,反映了国内继电保护设备和具有明显优势。
2.微机继电不断发展
随着电力系统的不断发展,继电保护电力技术系统发展迅猛。在继电保护领域,成熟的微机继电保护技术的发展是最重大的进展。国内外学者经过长期研究和实践,证实了电力系统继电保护的重要作用。在电力系统继电保护技术飞速发展过程中,微机继电取得了新的成就。微机保护是电力继电保护的发展方向,它具有自我测试功能,逻辑的强大处理能力,数值计算能力和记忆能力,其高可靠性、高选择性、高灵敏度,明显优于传统的电磁继电器和晶体管。另外,由于微机保护是用微型计算机构成的继电保护,它充分运用计算机技术,实现电力自动化,使得微机继电的性能更优,数字更准确。
二、电力系统继电保护技术的发展趋势
继电保护作为保障电力系统可靠运行的重要组成部分,其未来的发展趋势明显呈现出四个特征,即继电保护技术计算机化、继电保护技术网络化、继电保护技术一体化和继电保护技术智能化。
1.继电保护技术计算机化
随着电力工业与计算机硬件技术的迅猛发展,从初期的8位单GPU结构问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大规模结构。除了具备保护的基本功能外,还具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这一设想没能实现。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速断、存储容量都大大超过当年的小型机,因此,微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势,即高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,计算机技术与通信技术的飞速发展,为实现高可靠性和灵活性的通用软硬件平台创造了更有利的条件。
2.继电保护技术网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化,它深刻影响着各个工业领域并为之提供了强有力的通信手段。多年来,继电保护的作用也只限于切除故障元件、缩小事故影响范围,这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。随着电力系统发展的要求及通信技术在继电保护领域应用的深入,继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统运行状态和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。
3.继电保护技术一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,继电保护装置实际上就是高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息,也可将自身所获得的被保护元件的任何信息传送给网络控制中心,或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信等功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
4.继电保护技术智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题,应用神经网络可迎刃而解。距离保护很难正确做出故障位置的判别,从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。
三、结语
总之,随着电力容量的应用不断扩大,而继电保护系统需要进一步的发展并不断增强,从而使得继电保护技术不断创新,继电保护系统也将进行全面的改革并提高其技术含量,电力系统继电保护技术也将向着计算机化,网络化,保护,控制,测量,数据通信一体化和人工智能化等方向迈进。
参考文献
[1]贺家李,李咏丽等主编.电力系统继电保护原理(第四版)[M].北京:中国电力出版社 2010年月8第四版.
[2]张保会,尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社.2005年5月第一版.
[3]张耀天.电力系统继电保护技术现状与发展研究[J].现代商贸工业,2010(24).
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关键词:电力系统;继电保护;技术;发展;研究
中图分类号:U224.4 文献标识码:A
电力系统继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置,研究继电保护技术发展趋势,可以更好地提高继电保护的技术水平,对电力系统发展意义重大。
1 电力系统继电保护概述
1.1 继电保护基本概念
在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。
电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。
1.2 继电保护在电力系统中的任务
电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响;并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
2 继电保护发展历程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速,电网结构越来越复杂,短路容量不断增大,到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置,在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点,但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发,大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。
3 电力系统继电保护的发展趋势
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信——体化发展。
3.1 计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。
3.2 网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。 因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。
3.3 智能化
随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。
4 保证继电保护安全运行的措施
4.1 做好常规巡视检查
不论何种保护,常规巡视检查都是非常重要的,清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等,将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
4.2 做好继电保护装置检验
认真完成各类检验项目,在完成整组试验和电流回路升流试验,严禁再拔插件.改定值、改定值区、改变回路接线等工作。
4.3 接地问题
继电保护工作中接地问题是非常突出的,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜辫或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
结语
综上所述,随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和智能化,只有了解和掌握继电保护技术,才能更好地处理遇到的问题,保证电力系统安全运行。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社.2009.
篇5
【关键词】浅谈;电力;继电保护技术;现状分析;解决措施;发展趋势
前言
在上面的摘要中,我们已经初步了解到了电力工业的发展历史及我国电力工业的发展状况。即,我国电力工业在改革开放后得到了飞速发展,并且取得了对电力相关技术的实质性突破,在一些尖端领域已经到达或者超越世界先进水平。总之,我国在电力发展过程中取得了另世界瞩目的成就。但是,在我国电力工业快速发展的同时,也同时承担着巨大的压力,即来自电力系统容量的日益增多,用电量的不断加大等。因此,随着电网技术的发展进步,传统的继电保护定期检验制度已逐渐不适应现代电网运行检修的要求,并且传统定期检验存在着检修效率和检修针对性不高等诸多问题。本文就是通过对我国电力系统继电保护技术发展的回顾与研究,从整体上概述了电力系统继电保护技术,并总结和提出了未来我国电力系统继电保护技术的发展趋势,即朝着计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化方向发展。希望对我国电力系统继电保护技术的发展产生一些积极的影响。下面,我们就来详细了解下。
1、电力系统继电保护技术的整体概述
1.1首先,我们来了解下什么是电力继电保护技术,它具体所指的是什么?据研究,继电保护技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。它是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。
1.2其次,我们来说一说电力继电保护的作用。在整体上来看,电力继电保护技术的使用,不仅快速的提高了我国电力系统运行的安全可靠度,而且对继电保护技术的发明与推广使用,还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资,也就是说在保证电力系统安全可靠运行的同时,还缩减了对电力设备的投入资金。其次,电力继电保护器作为电力系统安全运行中重要的电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。因为,在电力系统中某些故障的及时解决是我们人工无法做到的,如在切除故障元件,在这些工作中,所需的时间不能超过十分之一秒,我们工人是根本无法完成。而在现如今,随着经济的发展,社会的进步,继电保护的作用已经不仅仅局限于切除故障元件上,还在与充分保护整个国家电力系统的安全可靠运行上面。因为,电子计算机网络的迅速崛起与发展,电力继电保护系统的微机硬件也在不断完善,这就推动了继电保护装置与电力其他的保护、控制装置、调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。
1.3第三,我们在来说说我国继电保护技术的发展现状。我们知道,电力继电保护技术的发明与应用就是为了保证电力系统能够持续不间断的供电。因此,它能否正常运行与实现和提高电网故障的分析与处理水平的提高有直接的关系。因此,当今我国继电保护技术所面临的一个现状就是如何能够进一步提高继电保护的可靠性、准确性、安全性。所以,我们只有对继电保护技术不断注入新的技术,新的活力,这样才能使其不断满足我们人类生产、生活的需求。
2、继电保护技术的未来发展
2.1电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。而电力系统各元件之间是通过电或磁建立的联系,任何一元件发生故障时,都可能立即在不同成度上影响到系统的正常运行。所以,切除被损坏元件的时间一定要极短,这个工作仅仅靠人是不可能来成的,因此一定要有一套自动装置来执行这一个任务。继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。只有这样,继电保护系统才能够更多地检测到故障信息,对于故障的性质和位置能够做到很好的判断,极大地提高了保护性能的可靠性。现在,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。电力继电保护在电力企业日常运行中发挥了重要的作用,电力企业应该时刻关注电力继电保护的故障问题,因为对同一类型及同一厂家的设备而言其装置结构相同,在相同的运行和气候条件下,电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力。其测试结果应大致相同若悬殊很大,则说明装置有可能有缺陷。这就要求电力企业工作人员能够熟知电力继电保护的故障现象并且熟练掌握继电保护故障信息。深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。
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关键词 继电保护 配置应用 维护 发展
一、前言
近年来,随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障,使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障,是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。
二、继电保护发展现状
20世纪60-80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到8O年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机---变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
三、电力系统中继电保护的配置
(一)继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时.安全地、完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据:供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
(二)继电保护装置的基本要求
1.选择性。
当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除 首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。
2.灵敏性。
保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。
(3)速动性。
是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
四、电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护,控制装置和调度联网以共享全系统数据,信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。
五、继电保护装置简介、维护及实际应用
(一)继电保护装置的简介
1.WSTJ-1微机式继电保护数字通讯接口装置。这是近几年兴起的一种较为先进的继电保护装置,这套装置采用传统数字通信5群中的64kbi/s数据接口,但是却利用了最先进的专业光缆通道传输多路继电保护的开关量信号。
装置中的继电保护接口可与相间距离和零序方向保护配合,实现闭锁式或允许式保护逻辑,构成方向比较纵联保护。该装置可与微机线路保护配合,构成各种闭锁式和允许式保护。
(二) 继电保护装置的实际运用
近年来,由于电网继电保护技术均已达到先进水平,在经过实际应用,相信该系统在电网安全运行方面将发挥重要作用。
电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站,各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要优先采用电力调度数据网络,保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。
该系统实现了事故推画面、故事汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新,至投入使用以来,经历了夏季高温用电高峰、暴风雨,冬季冰雪等突发事件的检验,结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。
六、结语
总之,在电力系统继电保护工作中,只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,才能提高供电的可靠性。
参考文献:
[1]王翠平 继电保护装置的维护及试验 科苑论坛,2003(4).
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关键词:智能电网;继电保护技术;
中图分类号:V242.3文献标识码: A 文章编号:
1、引言
随着我国社会经济的发展,传统电网已经不能满足社会发展的要求,因此国家电网开展智能电网的建设工作。智能电网作为当今世界电力发展的新方向,涉及许多高精尖技术,继电保护技术就是智能电网进行网络和设备检测保护的重要技术,在智能电网的建设和发展中占有重要地位,因此本文对基于智能电网的继电保护技术进行研究。
2、智能电网概述
智能电网,即是以物理电网为基础,并结合高速双向通信网络,将众多技术集成于一体,包括信息技术、计算机技术、传感测量技术、决策支持系统等,以确保电网安全、可靠的运行,其本质是能源的替代和兼容并包,一方面创建了开放电力系统以及共享信息模式;另一方面对电力系统的数据进行整合,并对电网的运行管理进行优化。
3、智能电网的继电保护技术
基于智能电网的继电保护技术的发展趋势是计算机化、网络化和智能化,以及控制、测量、保护和数据通信一体化。继电保护装置是利用先进的半导体处理器技术,以高速的运算能力和良好的存储能力、优化算法,运用大规模的集成电路,以及众多成熟的技术,比如数据采集技术、模数转换技术、数字滤波技术以及抗干扰技术等,因此和传统的继电保护装置相比较,系统响应速度和可靠性都得到很大程度的提升。
然而,智能电网在改变了传统电力系统形态的同时,也对电力系统继电保护产生较大影响,下文主要对基于智能电网的继电保护技术进行研究。
3.1 智能电网继电保护构成
智能电网对继电保护提出更高的要求,同时通信技术和信息技术的发展,以及数字化技术的应用,都为继电保护的发展提供了技术支持。基于智能电网的继电保护技术可以对发电、配电、供电以及输电等相关设备进行实时监控,并将数据进行收集整理和分析,通过这些信息可以得到智能电网的运行状况,如有异常,也是通过网络系统将数据传送给控制中心,并及时作出处理,以确保智能电网功能和保护定值的远程动态监控。
智能电网的继电保护技术在实行保护功能时,并非仅仅针对本保护对象,有可能在本保护对象之外需要发连跳命令,以跳开其他关联节点,或者是仅仅发出连跳命令,不包括本保护对象。基于智能电网的继电保护技术需要具备智能化的故障诊断功能和自我隔离和修复功能,如果电网关联设备发生故障,可以对其进行迅速隔离,以防止发生电网运行事故,具体的智能电网继电保护构成图如图1所示。
3.2 智能电网继电保护核心技术
基于智能电网的继电保护技术的核心技术主要有以下几个方面:
(1)广域保护技术
广域保护技术即是针对电力网络系统的子集,把子集认作是进行电网运行障碍分析和处理的最小单位,在一定范围内进行继电保护信息的采集和分析,迅速找出故障原因,及时进行处理,广域继电保护包括安全自动控制和继电保护,前者是为了给电网自我控制和修复提供更多的解决方案。其中,广域继电保护的最为关键的作用就是可以在根本上解决了传统继电保护整定配合复杂的难题,从而促进了继电保护自适应能力的提高。
(2)保护系统重构技术
基于智能电网的继电保护技术中,现代智能电网要求继电保护自适应装置可以进行适当的改变,其中涉及保护系统的重构技术。其实,继电保护系统本身就具有重构功能和自我诊断功能,甚至还可以在继电保护元件无法正常工作时,自动去寻找替代元件,以恢复继电保护的功能。因此,为了能够达到上述要求,应该对继电保护装置进行重新构建。
(3)电子式互感器、合并单元、智能终端等智能设备的应用。
在智能电网的完善当中,智能一次设备的安装及二次设备的光线网络化,为电网运行数据信息的实时高效采集提供了技术支撑,为智能电网对自身状态进行分析,尤其是进行评估工作,提供更加准确的运行信息,从而促进继电保护系统性能的提高。
电子式互感器是用以传输正比于被测量的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器与传统电磁式互感器相比有较大优势:电子式互感器没有铁芯,没有传统互感器的磁饱和和铁磁谐振问题,抗干扰能力强;动态范围大,一个电子式互感器可以同时满足计量和保护的需要;二次可直接输出数字信号与其他智能设备接口,满足智能电网的要求。
合并单元的作用是将互感器传递过来的电流电压值进行合并同步处理后,按照一定的传输标准,将采样值传送给保护测控及计量等装置。合并单元可以是互感器的一个组成件,也可以是一个分立单元。
智能终端与一次设备采用电缆连接,与保护、测控等二次设备采用光纤连接,实现对一次设备(如:断路器、刀闸、主变等)的测量、控制等功能。相当于集成了常规变电站操作箱和测控装置的部分功能。
(4)网络交换机及光缆的大量应用
常规变电站综合自动化系统只有站控层交换机,所有保护测控装置均连接至站控层交换机。智能变电站除了站控层交换机还需要配置过程层GOOSE交换机和过程层SV交换机。过程层交换机要求较高,目前多采用国外品牌,造价也较高,而站控层交换机多采用国内品牌。
智能变电站中合并单元将交流电流电压量实现了数字化输出,并采用光纤传输;继电保护设备之间的跳合闸命令和联闭锁信息也通过光缆直接连接,采用GOOSE机制传输;传统电缆已被大量的光缆取替。
3.3 继电保护技术的发展趋势
基于智能电网的继电保护技术的未来发展趋势主要有以下几个方面:
(1)网络化
数字化变电站在智能电网中应用,改变了传统继电保护信号的方式,直接在智能电网中与互互联网进行连接,一方面用户可以直接共享网络上的信息,提高了继电保护装置的能力;另一方面对于继电保护装置来说是一种简化。继电保护装置的实质是整个电力系统计算机网络上的智能终端,既能把获得的数据和运行信息传给网络控制中心,也可以利用网络获得故障信息和数据。
(2)自动整定
自适应继电保护的应用,是根据智能电网的电力运行方式以及故障变化,来对系统进行保护,确保继电保护能够适应电力系统的变化,以便改善继电保护的性能。除此之外,还解决了电力系统中频率变化的问题、过渡电阻的问题等。
(3)数字化
智能电网中,不再考虑电流互感器饱和以及二次回路接地和短路等故障问题,其原因是由于智能电网中互感器传输性能的提高,大大降低了设备的故障率。同时也提高了继电保护装置的性能,未来的继电器发展仅仅需要考虑如何去简化继电保护的辅助功能,并且思考如何将数字化传感器更好的应用到继电保护装置上,并且能够提高继电保护装置的整体性能。
4、智能电网员工技术的提升
智能电网是未来供电公司的发展方向,其建设和运行涉及众多高科技,相对应的电网操作人员和维护人员的专业素质也要得到提高,才能符合智能电网的未来发展要求。首先,员工要具备专业的操作技能,并且充分了解有关智能电网的新技术;其次,供电公司要把培养员工以及相关智能电网知识的掌握,给予足够的重视,并且认可员工在智能电网系统中发挥的重要作用;最后,老员工要进行定期培训,确保他们的专业知识和操作技能能够符合智能电网的发展要求。除此之外,电力系统继电保护技术是确保电网安全稳定运行的关键因素,担当着重要的安全责任,对于继电保护技术相关工作人员的业务能力的要求会更高,供电公司要重视新入职员工的培养工作,从而促进智能电网员工技术的提升。
5、结语
随着我国智能电网的迅速发展,智能电网的保护技术也要经历改进,本文针对智能电网下继电保护技术进行研究,提出继电保护技术的发展趋势,并对智能电网员工素质水平提出更高的要求,以期对于我国电网的发展,起到一定的理论指导意义。
参考文献
[1] 陈新,吕飞鹏,蒋科,郭亮,李运坤. 基于多技术的智能电网继电保护在线整定系统[J]. 电力系统保护与控制. 2010(18)
[2] 赵宇皓,郝晓光,高志强.应用于智能电网的广域继电保护[J]. 河北电力技术. 2009(S1)
[3] 杨增力,周虎兵,王友怀.面向智能电网的继电保护在线应用系统[J]. 湖北电力. 2011(04)
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关键词:智能电网;继电保护技术;发展趋势;探究
中图分类号:U66 文献标识码:A
1 智能电网概述
在电力系统的电力输送过程中,智能电网具有强大的电力输送功能,并且还能有效保证其安全与稳定。同时,在做好环境保护的工作下,它还能减少对环境的污染,提高资源与能源的利用效率,从而有效提高电力系统的工作质量与效率。在整个电网的运行方式中,智能电网可以起到良好的调整作用,并且还可以实现电源、电网以及电网等方面信息资源的共享。当然,智能电网中各种高新技术的广泛应用,也会对继电保护技术的发展产生深远的影响。
2 智能电网中继电保护技术的原理
在智能电网的实际运行过程中,其发电、配电、输电等电气设备的监控,都是由传感器来完成的,并在此基础上,通过网络系统对监控数据进行收集与整合,最后作出有效的分析,以达到适时监测的效果,这样就能实现对保护定值与保护功能的远程监控与修正。
对于继电保护技术在智能电网中的应用来说,其保护装置除了确保保护对象信息的安全之外,还能够关联到其它电气设备的运行信息。在此过程中,就能实现资源的有效共享。在这种情况下,继电保护装置不仅能够准确找到故障的发生点,而且还能够在无人干预的情况下,实现故障的自我修复,从而保证电力系统供电的连续性与完整性。
3 智能电网对继电保护技术发展的影响
在电力系统中,智能电网通常是复杂的网状结构,这跟传统电网中的简单环网机构是有本质上的区别。但是,在复杂的网状结构中,单一的保护装置还是存在着一定的缺陷,比如信息少,整定难等等,所以这会对继电保护技术的应用产生一定的影响。
3.1数字化
对于智能电网来说,数字化使其最基本的特点之一,这也是它与传统电网最重要的区别,所以,继电保护技术也应该朝着数字化的方向发展,以适应时代的需要,比如信息传输的数字化、测量手段的数字化等等。
3.2网络化
随着智能技术的不断进步与发展,继电保护操作人员的工作方式也必将会发生变化,为信息平台的建立,也会促进智能电网的网络化发展。在这种情况下,继电保护技术也应该往网络化的方向发展。
3.3广域化
在智能电网的快速建设过程中,整个电网系统的压力也会越来越大,同时,出现故障的机率也会大幅上升。针对这种情况,可以充分利用广域测量技术进行后备的保护服务,这样就能提高整个保护装置的性能,以确保电力系统运行的安全与稳定。
3.4自整定技术
当前,很多智能电网中的继电保护的机构所采用的是一种刚性的结构,而且其中的连接方式、保护对象等内容,都是预先设定好的。在传统电网中,系统的整定是通过保护线路的实际运行情况来实现的。而在智能电网中,继电保护能够充分地运用全网的信息资源,这样它就能进行实时的判断,以达到整定的目的,进而实现全网系统整定的自动化与配置的自动化。
4 智能电网下继电保护技术的发展趋势
对于继电保护技术来说,它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护的重要手段,同时,智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势,尤其是监测、测量、保护以及数据通信的一体化。在现代电力系统的智能电网运行中,继电保护技术除了要具备上述的功能之外,还应该适应高压输变电技术发展的要求,这样才能有效适应大机组电气设备的正常运行需要。另外,在继电保护技术中,广域保护也是一个讨论的热点问题。在当前电力系统的全国联网发展趋势下,如何才能做好电力系统的防线配置工作,还需要电力从业人员进行深入的分析与研究。目前,国内外在广域保护的研究上,主要分为两个层面的内容:其一是对广域信息的充分利用,并以此来实现稳定的边界计算、安全的监控以及状态估计等等,它的侧重点就在于对开发与利用广域信息;其二是通过对广域信息的利用,以实现继电保护功效的充分发挥。
对于保护整定管理系统的研究来说,其保护整定技术已经取得了显著的成就,并且已经由手工整定管理过渡到了机械整定管理,同时也提高了其整定的质量与效率。在此过程中,网络技术的有效应用,也促进了保护整定值的集中式管理的发展。虽然,保护整定技术取得了一定的成就,但是在智能电网的快速发展过程中,这种技术还是存在着一定的差距。当前,对于网络整定管理技术来说,它必须正视以下几个问题,并采取有效的措施加以解决:
第一,系统中,数据与网络拓扑维护存在着很大的阻力。其中,网络拓扑与系统的参数是交由专门的整定人员进行自我维护的,但是,在网络技术的快速发展过程中,系统的更新换代速率非常快,网络的变化也比较频繁,所以这就给维护人员的工作带来了极大的麻烦。同时,在此过程中我,网络参数维护的效果如何,将直接关系到整个系统保护整体的实际情况,还会影响到整个网络定制的精准度。
第二,当前,系统的定值计算与管理系统的定值是处于一种分离的状态,通过计算机的整合之后,现场的个工作人员需要先进行网络定值的下载,然后再通过手工的方式设置保护装置。但是,这个操作过程需要耗费大量的人力与时间,而且失误率也比较大。
参考文献
[1]刁庶,路垚.智能电网时期的继电保护技术探究[J].华东科技:学术版,2013(01).
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【关键词】电力系统;继电保护技术;研究;发展
1 前言
随着我国经济的迅速发展,电力也成为了社会发展的重要保障与动力,电力行业的发展直接关系着国家的经济发展速度与人民的生活水平。而随着电力系统容量的不断扩大,电网运行过程就会出现很多问题,电路故障与运行不正常的现象经常发生,这些问题会导致用户的用电质量降低,更严重时还会引起人身伤亡等事故。因此,确保电力系统能够安全、稳定的运行是非常重要的,尤其需要注意对继电装置的保护,因为继电装置作为电力系统中的一个重要组成部分,能够很好的保障电力系统的安全稳定运行,从而提高整个电力系统的使用质量和运行效率。
2 电力系统中继电保护技术发展的现状
从我国电力行业目前的发展现状来看,继电保护技术的现状主要表现出以下两个方面的特征。
2.1 继电保护技术的起步较晚
我国是从20世纪70年代后期才开始对继电保护技术的研究,虽然起步与世界其他各国相比较晚,但是发展却很迅速。电力系统中的继电保护技术主要是研究电力系统运行过程中出现的故障以及在运行过程中出现危及人民生命财产安全的异常情况,我国的继电保护技术主要是使用微机保护,也就是通过微型的计算机的设置而构成的保护系统。在1984年,我国研究出第一个微机保护系统,通过试运行之后,才开始进行大规模的生产与应用。而我国的微机保护技术通过多年的研究与发展,已经超过了之前进口的保护技术,证明我国在继电保护的设备与技术上都具有非常明显的优势。
2.2 微机继电技术的不断发展
由于我国的电力行业在迅速发展,为了保障人民的用电安全,就需要使用到继电保护技术,因此,继电保护技术也需要得到快速的发展。在我国目前的继电保护领域,已经取得了一些重大的成就,并且通过国内外许多学者的研究与实践,证实了继电保护技术对于整个电力系统运行安全的重要性,从而使更多的人认识到微机保护的重要性。随着现在继电保护技术的不断发展,微机继电技术也得到了充分的应用,取得了较大的成就。因为微机保护技术具有逻辑处理能力强、灵敏度高、数值计算能力强、记忆能力好等优点,再加上危机保护技术能够实现真正电力的自动化管理,在我国应用的非常广泛。
3 电力系统中继电保护技术的主要发展趋势
因为继电保护技术是确保我国电力系统安全运行的重要保障,在今后的发展趋势中呈现出以下几个方面的特征。
3.1 继电保护技术的网络化发展
在继电保护系统当中,网络保护技术是非常重要的组成部分,所以,继电保护技术需要朝着网络化的方向发展。通过计算机中的网络技术从而实现对电力系统的保护,达到继电保护系统中的数据与信息的资源共享。网络化的继电保护技术是一种新型的电力系统保护技术,通过实现继电技术的网络化,能够有效的提高电力系统运行性能,因此,网络化的继电保护技术是今后继电保护技术发展的主要趋势。在整个继电网络的保护当中,能够对所有的电力分站进行统一的保护与管理,是非常重要的一个环节。现在的分站保护系统能够分成两种模式,一种是利用现在已经完善的微机保护技术,另一种是通过对微机保护技术的重新组建,从而形成新的系统,实现对分站电网的网络保护功能,保障整个电网系统的运行安全。
3.2 继电保护技术的计算机化
继电保护装置的计算机化是目前我国的继电保护技术发展的主要趋势,并且是不可逆转的系统发展趋势。随着电力系统的迅速发展与用电需求的迅速增加,也对电力系统的继电保护技术提出了更多、更高的要求。为了满足这些要求,继电保护技术就应该具备更加强大的功能,例如,需要增大故障信息与数据的存储容量并延长存储时间、加强通信功能、怎家快速处理数据的功能、高级语言的编程功能等。而微机保护技术就充分的利用了计算机中运算功能、储存功能与记忆功能的几大优势,把计算机技术、通信技术与继电保护技术进行有效的融合,从而保证我国电力系统使用的可靠性与灵活性。
3.3 继电保护技术的智能化
在我国进入了20世纪90年代以后,计算机的数据自动化技术就得到了迅速的发展,致力于电力系统保护的研究人员也开始对继电保护技术的的智能化做出相应的研究,使继电保护技术能够充分的体现出现代化的发展趋势与智能化的技术。而现代的电力系统管理模式也逐渐使用了智能化的管理模式,通过智能化的管理,能够有效的减少电力系统在运行与管理时产生的资源浪费,同时也给其他电力保护技术的研究创造了更加广阔的空间。
近些年来,在我国的继电保护技术中已经不断的引入人工智能技术的研究,通过模拟人工的神经网络与遗传算法等来简化继电保护技术,实现更加智能化的管理,促进我国继电保护技术朝着自动化的方向发展。而目前我国也已经有许多电力企业开始应用了人工智能技术,推动了继电保护技术智能化的不断发展。
3.4 继电保护技术的一体化
由于在继电保护技术中需要使用大量的测量、保护与控制技术,一些在室外变电站所使用的设备,也需要通过对电缆的控制而把这些设备的控制主线引入到主控室。在进行传统的继电保护的敷设过程中,需要使用到大量的控制电缆,在进行二次回路的装配过程也十分的复杂,会花费大量的人力、物力与财力。但是随着一体化装置的引入,把继电保护装置转换成为具有多功能与高性能的计算机,使计算机网络电力系统形成一个智能终端,就能够保证电力系统在正常运行的情况下,还能完成测量、控制与保护的工作。这种一体化的技术具有十分明显的优势,使电路的维护、修理与调试工作变得更加简便,打破了传统的继电保护技术中二次系统对于各个专业的限定与划分,是电力系统中继电保护技术发展的重要趋势。
4 结束语
总而言之,随着我国社会的不断发展,人们对于电力的需求量与使用要求也在不断的提高,因此更加需要不断发展、不断创新继电保护技术,提高电力系统保护的技术含量。通过本文的分析能够得出,国内外的电力系统继电保护会朝着网络化、计算机化、人工智能化以及一体化的方向发展,这些继电保护技术的不断发展与应用也给我国的电力系统工作者提出了更多的要求,电力工作者需要不断提升自己的专业技能,学习先进的专业技术,才能够确保我国的继电保护技术能够更好的发展,保证我国人民的用电安全。
参考文献:
[1]吕卫胜,付玉松,唐爽.浅谈电力系统继电保护技术[J].科技咨询,2010(13).
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【关键词】技术应用 继电保护 发展方向
前言:继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害。基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护技术在经济日益急速发展的今天,起到了举足轻重的地位。特别是在电力系统中,继电保护做的好,就保证了电力系统的安全稳定性能。要想做好继电保护技术的应用,首先要对其发展过程进行了解。
一 电力系统继电保护技术的发展
了解电力系统继电保护技术的发展历史,才能更好地做好现代电力系统继电保护技术的应用和改进工作。继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。
二 电力系统继电保护技术的应用
1 要依据实际情况选择设备类型。电力系统继电保护装置是根据电力系统的实际需求来进行设备类型的选择的,根据实际情况对设备进行选择是做好继电保护技术的条件基础。首先,对电力系统继电保护装置最基本的要求就是要顺利进行工作,能够顺利的完成对系统运行状况的监测、电力系统故障的自动切除等工作。其次,由于现代网络监控技术的快速发展,并且在继电保护装置中得到了广泛的运用,这就要求继电保护装置能够与网络监控系统协调合作,达到电力系统的自动化和网络化监控所提出的具体要求。因此,在选择现代电力系统继电保护装置的设备类型时,要严格按照电力系统继电保护功能顺利工作的需要选择合适的设备做好继电保护工作。此外还要充分考虑设备和装置的机动性,安全性,稳定性等。
2 电力系统继电保护功能应用的分析。在电力系统继电保护的应用中广泛用到了继电保护装置的电容器保护、主变保护、母联保护以及线路保护等功能。这些功能的应用,能够有效的对电力系统输变电过程中的设备进行保护,从而避免了故障的发生,节省了资金。
3 网络化背景下继电保护技术应用的分析。现代自动化技术的快速发展,在电力系统继电保护技术中广泛使用了网络、计算机科学以及综合自动化等技术。这些现代化自动化技术的结合和运用,使得现代电力系统继电保护装置更加智能化和网络化。近年来,为了达到电力系统继电保护智能化的需求,在继电保护中运用科学的网络结构形式对继电保护进行监控有利于电力系统的安全稳定运行、使电力系统继电保护装置能够正常安全的工作。单片机技术、计算机技术、网络技术和智能化技术的综合运用将现代电力系统继电保护装置与输变电结合到一起,有效的保障了电力系统输变电的安全稳定运行。
三 电力系统继电保护技术未来的发展方向
科学技术的快速发展,使得现代电力系统继电保护技术朝着网络化、智能化、计算机化和一体化的方向发展,下文将从这三个方面具体分析继电保护技术的发展趋势。
1 网络智能化。科技的快速发展,也使得电力系统更加的智能化。神经网络、模糊逻辑、遗传算法等在电力系统的整体中得到了普遍的应用。在继电保护方面也开始使用这些技术。作为非线性的映射方法之一的神经网络技术,能够有效的计算出繁琐的非线性问题和难度很大的方程式,使工作变得更加简单。合理的综合运用这些智能方法能够加快处理问题的速度,使复杂问题变得简单。网络智能化在继电保护中的应用,为继电保护工作的发展提供了一种新的思路,能够更好的做好继电保护工作。
2 自适应控制技术将会广泛应用。自适应继电保护的理念开始于二十世纪八十年代左右,它能够对实时监测电力系统的运行状况,根据运行状况的变化,以及运行中出现的故障,及时的对保护定值、性能、特性等进行调整,从而达到保护的目的。在电力系统的频率、振荡发生变化、单相接地时短路过渡电阻出现异常以出现其它故障时,利用自适应控制的技术,可以迅速有效的提供相应的保护。自适应继电保护的宗旨是针对电力系统出现的种种变化,最大限度的采取继电保护的性能,这种新的继电保护技术受到了人们的广泛关注,提高了微机保护的活力。自适应继电保护更加可靠,能够有效的改善系统响应时间,广泛应用于输变电线路的距离、变压器、发电机、自动重合闸等的保护工作等中。虽然自适应保护技术的起步时间较早,目前来说也取得了不错的效果,到还有很大的提升空间,但如果想要达到真正的自适应,我们还有很长的一段路要走,要求我们更全面的收集系统故障和运行中的相关信息,做好信息收集和分析工作,做好保护相关的智能化和网络化工作。
3 现代计算机科学技术将得到普及应用。为彻底改变目前变电站监视、保护、计量和控制装置及各系统的分割状态,需要对系统集成技术的基础高压、超高压变电站进行全面的技术创新,从而在综合自动化技术和继电保护装置之间建立紧密的联系,更好的满足远程控制与信息的共享以及集成与资源的共享的要求。其核心是微机保护装置、远方的终端单元 (RTU),在计算机系统中加入变电所的测量、信号、控制、计费等回路,替代原有的继电控制保护屏,与此同时还能减少对设备的资金投入,节约占用面积,使系统更加稳固可靠。目前,为了更好地做好控制、保护和测量工作,我们通过控制电缆将室外变电站的所有装备,如变压器、线路等的电压、二次电流连接到主控室。在铺设电缆时需要投入大量的资金,耗费大量的人力,此外,其二次回路也十分繁琐。此时,如果在室外变电站要求保护的设备附近合理的安装控制、测量、保护、数据通信一体化的计算机,对被保护设备的电压、电流量进行数字化转化,通过计算机网络技术将其传输到主控室内,这样就可以有效的减少在电缆方面的资金投入,同时传输的质量也得到提高,能够有效的避免电磁信号产生的影响。
四 总结
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。相信通过更多专业人士的共同努力,一定会更好的应用继电保护技术,做好电力系统中的继电保护工作,从而保证电力系统的持续稳定运行,为社会经济发展和群众生产生活做出更大的贡献。
参考文献