前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的繼電保護的研究現(xiàn)狀主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關鍵詞】供電系統(tǒng);繼電保護;可靠性
【中圖分類號】TM71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)11-0222-01
電力系統(tǒng)在運行中,可能發(fā)生各種故障或不正常運行狀態(tài)。在電力系統(tǒng)中,除了采取各項積極措施盡可能消除或減少發(fā)生故障的可能性以外,一旦發(fā)生故障如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設備,就可以防止事故擴大,迅速恢復非故障部分的正常運行,使故障設備免于繼續(xù)遭受破壞。然而,要在極短時間內發(fā)現(xiàn)故障和切除故障設備,只有借助于特別設置的繼電保護裝置才能實現(xiàn)。因此,如何在今后確保繼電保護的更可靠運行,牽涉繼電保護可持續(xù)發(fā)展的重要課題,因此全面研究繼電保護發(fā)展趨勢,有著十分重要的現(xiàn)實意義。
1、繼電保護裝置的基本要求分析
繼電保護的正確工作不僅有力地提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性,并且正確使用繼電保護技術和裝置,還可能在滿足系統(tǒng)技術條件的前提下降低一次設備的投資。繼電保護主要有以下幾個基本要求:
1.1 安全性:繼電保護裝置應在不該動作時可靠地不動作,即不應發(fā)生誤動作現(xiàn)象。
1.2 可靠性:繼電保護裝置應在該動作時可靠地動作,即不應發(fā)生拒動作現(xiàn)象。
1.3 快速性:繼電保護裝置應能以可能的最短時限將故障部分或異常工況從系統(tǒng)中切除或消除。
1.4 選擇性:繼電保護裝置應在可能的最小區(qū)間將故障部分從系統(tǒng)中切除,以保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。
1.5 靈敏性:表示繼電保護裝置反映故障的能力。
2、保護裝置的應用分析
繼電保護裝置廣泛地應用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)和變電站等,用于高壓供電系統(tǒng)線路的保護、電容器保護等等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護裝置的應用,對于并不并列運行的分段母線裝置設電流速斷保護,但是僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘之后自動解除。此外,還需要安裝設過電流保護裝置,對于符合等級比較低的配電所不應安裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用主要包括:
2.1 線路保護:基本上是應用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護;
2.2 母聯(lián)保護:需要同時安裝設限時電流速斷保護和過電流保護;
2.3 主變保護:主要包括主保護和后備保護,主保護一般分為重瓦斯保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護;
2.4 電容器保護:對于電容器的保護主要包括過流保護、零序電壓保護、過壓和失壓保護。隨著當前繼電保護技術的不斷進步,微機保護裝置也正在逐漸投入使用中,因為生產(chǎn)廠家的不同,開發(fā)時間有先后順序,微機保護呈現(xiàn)出豐富多彩的局面,但是基本原理及其要達到的目的基本一致。
3、國外繼電保護現(xiàn)狀
國外的繼電保護已經(jīng)走過了一個多世紀的歷程。上世紀90年代,隨著微機保護的發(fā)展,不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現(xiàn),這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發(fā)展,微機保護裝置硬件的發(fā)展也十分迅速,結構更加合理,性能更加完善。近年來,與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發(fā)展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發(fā)展了近十五年,經(jīng)歷了三代保護設計上的更新?lián)Q代,并以微處理器技術與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎,不斷為新型微機保護的開發(fā)和完善創(chuàng)造著良好的實現(xiàn)條件。
4、繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀
電力繼電保護是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護的正常運行,有利于實現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平,電力繼電保護是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護的正常運行,有利于實現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平,大容量變壓器,由于其額定工作磁通密度較高,工作磁密與電壓頻率比成正比例。對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確,大大提高保護性能和可靠性。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益,尚須進行具體深入的研究。能夠實現(xiàn)電力繼電保護工作人員在日常運行中觀察和監(jiān)測錄波裝置的運行情況以及全網(wǎng)微機型保護情況,這從根本上提高了電力機電系統(tǒng)保護裝置的健康運行。
到二十世紀九十年代,隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。這說明了我國繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)進入到了一個新的篇章,為微機保護開創(chuàng)了道路。計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱,使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。
4、電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展建議
4.1 深入推廣繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的應用
4.1.1 繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的工作原理
電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)運用客戶機/服務器的工作模式。客戶機的任務是實時監(jiān)控繼電保護系統(tǒng)的運行狀態(tài),服務器用于在接收到客戶端的應用請求和事故報告后執(zhí)行故障計算程序,然后向客戶機發(fā)出執(zhí)行指令,從而達到對各種保護設備的實時監(jiān)控。
4.1.2 繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的功能
繼電保護綜合自動化系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能:實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)的自適應、實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修及其故障的準確定位、完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策對系統(tǒng)中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析、自動完成線路參數(shù)修正;另外,還可以實現(xiàn)種附加功能,如記錄保護動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等,這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。
4.2 增強繼電保護基礎管理
基礎管理包括以下幾個方面:
4.2.1 重視人力資源培養(yǎng)
繼電保護人員的技能水平和思想素質直接關系到工作完成的質量和效率,并與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行緊密相連。
4.2.2 加強基礎數(shù)據(jù)管理
促進繼電保護更加健全地發(fā)展,應當運用網(wǎng)絡技術建立完整、實用的繼電保護管理基礎數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對繼電保護的信息化管理。
4.2.3 保護實驗設備管理
目前繼電保護的三相試驗臺大都為微型機試驗臺,電流和電壓輸出為自產(chǎn)模式,現(xiàn)場使用時間過長后可能出現(xiàn)輸出不穩(wěn)定、波形畸變等問題,從而影響校驗精度,因此必須注意加強試驗臺的定檢工作。
4.2.4 加強繼電保護現(xiàn)場工作
現(xiàn)場工作是繼電保護中的關鍵環(huán)節(jié),在運行時應注意以下問題:調試裝置的問題;保護的電源插件;二次回路的絕緣;收發(fā)信及開關內部繼電器校驗;壓變二次回路中放電間隙器校驗問題等
【關鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;新技術
引言
在電力系統(tǒng)中,繼電保護的主要功能是對各類故障以及不安全運行工況進行研究并制定相應的反事故對策。過去,采用有觸點的繼電器進行電力系統(tǒng)元件保護是主要手段;科學技術在不斷發(fā)展,電網(wǎng)朝著更高電壓等級、更大單機裝機容量、大電網(wǎng)互聯(lián)的方向發(fā)展,這給繼電保護工作帶來了更高的要求,微機保護也應運而生。本文對繼電保護的新技術發(fā)展現(xiàn)狀進行分析。
1 繼電保護技術的發(fā)展歷程
19世紀末期,為了防止短路時設備被損壞出現(xiàn)了熔斷器,從此形成了最初的過流保護。上世紀初出現(xiàn)了電流差動保護、方向性電流保護、距離保護以及高頻保護;這些保護的基本原理相似,都是通過對故障后的穩(wěn)態(tài)工頻量進行測量,從而判斷故障[1];時至今日,這一保護原理在電力系統(tǒng)中仍有應用,并起著主導作用。隨后,出現(xiàn)了行波保護,它主要反映工頻突變量。上世紀60年代,通過對計算機的利用進行繼電保護開始被人們提出,但是受技術限制并沒有投入實際應用,而僅僅停留在研究階段。隨著計算機技術的飛速發(fā)展,微機保護開始出現(xiàn),它自出現(xiàn)之日起,就表現(xiàn)出許多模擬式保護無法企及的優(yōu)點,并很快投入使用。我國的微機保護研究開始于上世紀70年代,到90年代,我國的繼電保護進入到微機保護數(shù)字化時代。對繼電保護的發(fā)展歷程進行分析,它總是依據(jù)電網(wǎng)的需要,吸取最新的科研成果不斷完善自身。
2 繼電保護新技術
2.1 信息網(wǎng)絡技術
繼電保護開始從模擬式和數(shù)字式向著信息化的方向發(fā)展。就變電站的綜合自動化而言,具有靈活的配置;如果采用傳統(tǒng)的遠方終端裝置與當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)相配合的方式,相關信息可以通過遙信輸入回路送到RTU中;另外,還可以通過串行口與RTU實現(xiàn)信息傳遞。如果采用全分散式,則是將保護單元和控制單元就地安裝于主設備旁。
2.2 可編程控制器的應用
可以將PLC看成是一種特殊的工業(yè)計算機,其體系結構適用于編程語言;在包含有繼電器的控制系統(tǒng)中,需要用導線將分立元件連接起來,這種方式不利于復雜邏輯關系的實現(xiàn),同時也不利于定期進行操作任務的改變。而采用PLC后可以避免這類問題,采用編程的方式實現(xiàn)傳統(tǒng)分立元件的連接;此外,還可以利用PLC中的輔助繼電器實現(xiàn)傳統(tǒng)機械觸點繼電器的功能。
2.3 智能化技術
上世紀90年代以來,人工智能技術被應用于電力系統(tǒng)中,繼電保護的研究也開始向智能化的方向發(fā)展。就人工神經(jīng)網(wǎng)絡而言,它能夠實現(xiàn)信息的分布式存儲,能夠進行并行處理和自組織、自學習[2]。近年來,在繼電保護領域,出現(xiàn)了采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術判別故障類型,測定故障距離等。
2.4 自適應控制技術
在繼電保護中使用自適應控制技術,它可以根據(jù)電網(wǎng)的運行方式以及故障的變化對保護性能和定值等進行改變,這是一種新型的繼電保護方式;其基本思想是:實現(xiàn)保護與電網(wǎng)中各種變化相適應,從而改善保護的性能。這種方法有利于系統(tǒng)響應的改善,增強繼電保護的可靠性。
2.5 變電所綜合自動化技術
在傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)中,各專業(yè)有嚴格的界限,設備的劃分也十分明顯;采用綜合自動化后,這一原則被打破,變電站的自動化有了更新的內容,保護裝置與調度中心的通信也不再受到阻礙??茖W技術的不斷發(fā)展,綜合自動化系統(tǒng)將會朝著功能完善、智能水平高的方向發(fā)展,電網(wǎng)也將邁向新的水平。
2.6 廣域保護技術
所謂廣域保護,是指在全國聯(lián)網(wǎng)的背景下,對保護防線的合理配置提供方案;其具體定義為:基于電網(wǎng)中的多點信息,快速準確可靠的切除故障,并且對切除故障后的系統(tǒng)進行研究分析;對存在的不穩(wěn)定因素采取可行的控制措施,它不僅實現(xiàn)了繼電保護,而且還實現(xiàn)了自動控制功能。當前,可以將廣域保護技術分為兩大類:一是對廣域信息的利用,用于實現(xiàn)安全的監(jiān)視和控制,對穩(wěn)定邊界進行計算,實現(xiàn)狀態(tài)評估等;二是通過廣域信息實現(xiàn)繼電保護。
2.7 新型互感器的應用
光電流互感器、光電壓互感器及相關保護的出現(xiàn)引發(fā)了繼電保護的一場革命。在電力事業(yè)較為發(fā)達的國家,光電流互感器和光電壓互感器已經(jīng)被投入現(xiàn)場運行;它們與傳統(tǒng)的互感器相比具有較多優(yōu)點,如:實現(xiàn)了強弱電的絕緣隔離,不受電磁干擾的影響,不會出現(xiàn)電流互感器磁保護問題,具有更寬的頻率響應。這些優(yōu)點決定了其在未來的發(fā)展地位,也將徹底改變繼電保護的應用條件及方式。
2.8 微機保護新思想
微機保護發(fā)展的關鍵原因之一是新算法的出現(xiàn);當前,模糊控制、自適應控制以及綜合優(yōu)化控制已經(jīng)被成功應用于微機保護中[3]。已有學者提出利用網(wǎng)絡化通用硬件及軟件平臺實現(xiàn)新算法,相關研究和試驗證明:網(wǎng)絡應用具有較高的可靠性。
3 結束語
技術的發(fā)展永遠沒有終點,這也給繼電保護的發(fā)展帶來了生機和希望,同時也給繼電保護工作者帶來了挑戰(zhàn)。在實踐中,應該依據(jù)市場的變化和電網(wǎng)的需要,制定相應的檢測方法及標準,保證繼電保護產(chǎn)品的質量。
參考文獻:
[1]何世恩,岳桓宇,夏經(jīng)德.繼電保護技術的發(fā)展與展望[J].甘肅電力技術,2010(5).
關鍵詞:電力系統(tǒng) 繼電保護 發(fā)展現(xiàn)狀
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(c)-0120-01
繼電保護作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,其核心作用在于被保護的電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)故障時,該元件的繼電保護裝置能夠第一時間給最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,將電力元件自身的損壞程度降到最低,以此來減小電力系統(tǒng)安全供電的影響,滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求。由此可見,完善繼電保護裝置的性能,是提高電力系統(tǒng)安全運行的關鍵所在,在分析繼電保護技術發(fā)展現(xiàn)狀這一問題上,本文從以下幾個方面出發(fā)進行分析。
1 繼電保護的作用
結合當前國民生產(chǎn)的實際趨勢,對電力資源的需求量越來越大,電力供應緊張導致多地出現(xiàn)供電危機,部分地區(qū)在緩解這一現(xiàn)象時,多數(shù)選擇停電、限電措施。鑒于此,維護電力系統(tǒng)安全就顯得格外重要。作為電力系統(tǒng)安全維護方式中的一種,繼電保護能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,第一時間將出現(xiàn)故障的設備進行自動切除,并及時的發(fā)出警報信息,維護人員在接到警報信息后及時的對故障設備進行修復,將電力損失降到最低。
在實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護的過程中,其基本條件在于繼電保護裝置,要想從根本上提高繼電保護的安全性,其保護裝置除了具備科學先進、行之有效的特點外,還應具備一定的靈敏性,一般來講,針對繼電保護裝置的特點,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,靈敏性。電力系統(tǒng)在運行中,一旦出現(xiàn)故障,輕則浪費大量的電力資源,重則引起嚴重的安全事故。保護裝置只有具備高度的靈敏性,才能在設備出現(xiàn)故障時,第一時間切斷電源,將報警信息傳遞給相關部門的維修人員,使其及時的采取措施進行維修。其次,可靠性。繼電保護裝置在日常運行中,不會發(fā)生拒動或誤動等不正?,F(xiàn)象,尤其在繼電器回路接點與接線上,應確保其簡練有效。最后,選擇性。針對出現(xiàn)故障的電力系統(tǒng),多數(shù)繼電保護裝置會結合著故障的大小有選擇的進行切除,以此來確保系統(tǒng)其他正常部分的安全運行。
2 繼電保護技術的現(xiàn)狀
繼電保護技術在我國的應用,具體可以分為以下三個階段:20世紀70年代開始研究集成電路保護技術;80年代末集成電路保護基本上已經(jīng)形成了完整系列,并逐漸取代了晶體管保護;而到了90年代,我國的繼電保護技術進入了微機保護時代。至此,我國繼電保護學科、技術、繼電器的制造以及科技人才的隊伍,才逐漸在吸取國外先進技術的基礎上,形成了一只具備深厚理論功底和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術人才;在長時間的探索、研究中,形成了具備一定規(guī)模的繼電保護裝置研究體系,為我國繼電保護技術的應用發(fā)展做了鋪墊。
在21世紀網(wǎng)絡技術迅速發(fā)展的實踐,計算機控制技術在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用,大大提高了繼電保護裝置的使用性能,但同時也對繼電保護技術提出了新的要求。針對原理、機型不同的微機線路及設備,都需要與之相符、性能優(yōu)良的繼電保護裝置。只有這樣才能發(fā)揮出繼電保護裝置的使用性能,為電力系統(tǒng)的安全運行提供可靠保證。
3 繼電保護技術的發(fā)展
網(wǎng)絡技術的普及應用,推動信息化社會發(fā)展及改變人們生產(chǎn)活動的同時,也進一步推動了微機繼電保護技術的發(fā)展,使其在原有的基礎上更加網(wǎng)絡化、智能化,針對繼電保護技術的發(fā)展,本文從以下幾個方面進行分析。
3.1 計算機化
結合當前我國計算機的發(fā)展趨勢,其硬件設備及軟件設施也在原有的基礎上取得了突破性進步。微處理機中的單片化及相關功能都在原有的基礎上大大增強,其片內硬件資源也得到了相應的擴充,而單片機與DSP芯片的融合,大大提高了系統(tǒng)的整體運算能力及網(wǎng)絡通信芯片的應用能力。這些技術在繼電保護裝置上的應用,提高了繼電保護設備的可靠性與靈敏性,在提高設備信息化的同時,還推動了繼電保護裝置的計算機化。一般來講,隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,在很大程度上提高了對微機保護的要求,微機系統(tǒng)除了具備基本的保護功能外,還應具備大容量的數(shù)據(jù)存放空間,確保故障信息及相關數(shù)據(jù)能夠順利儲存、翻閱;與此同時,微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能、通信功能,都關系著整個保護裝置的運行狀況,這些都需要設計人員結合著電力系統(tǒng)的實際狀況,有針對性的進行設計,確保電力系統(tǒng)的安全運行。
3.2 網(wǎng)絡化
面對當前信息社會的發(fā)展趨勢不難看出,計算機網(wǎng)絡已成為這一時代的主要潮流,在影響各個領域發(fā)展的同時,還給各個工業(yè)領域提供了強有力的通信手段。繼電保護網(wǎng)絡化,能夠憑借網(wǎng)絡的優(yōu)勢,將故障部件信息及時的傳遞給電力系統(tǒng)的總控制臺,技術人員在接到報警信息后,第一時間對故障部件進行處理。與此同時,繼電保護技術的網(wǎng)絡化,除了傳遞、接收信息快之外,還能形成一定的網(wǎng)絡交流平臺,方便不同地區(qū)的電力部門進行溝通、交流。
3.3 智能化
隨著計算機網(wǎng)絡技術在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的應用,各種控制原理及方法應運而生,在提高計算機繼電保護性能的同時,還大大改善了繼電保護裝置。近年來,在技術人員的研究、探索下,各種各樣的人工智能技術被應用到電力系統(tǒng)的繼電保護中,如人工神經(jīng)網(wǎng)絡、小波理論等等,在提高繼電保護研究層次的同時,進一步提高了繼電保護技術的智能化,從而為繼電保護技術的指明了發(fā)展方向。
4 結語
綜上所述,隨著我國用電量的逐漸增大,電力資源的安全運行已經(jīng)成為相關部門急需完善的問題之一。繼電保護技術是確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的核心因素,在整個電力系統(tǒng)中有著極其重要的作用。這就要求相關技術人員能夠結合著我國電力系統(tǒng)的實際發(fā)展狀況,完善繼電保護技術,為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1] 韓殿龍,程志武,周曉東.電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展方向[J].中國新技術新產(chǎn)品,2010(3).
[2] 馬順緒.淺談電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展趨勢[J].科技經(jīng)濟市場,2010(4).
[3] 孫愛軍.論電力系統(tǒng)繼電保護技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].現(xiàn)代商貿工業(yè),2010(9).
關鍵詞 繼電保護 配置應用 維護 發(fā)展
一、前言
近年來,隨著電子及計算機通信技術的快速發(fā)展為繼電保護技術的發(fā)展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障,使電力系統(tǒng)的運行效率及運行質量得到有效的保障,是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。
二、繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發(fā)展和廣泛應用的時期。70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到8O年代末集成電路保護技術已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術,集成電路保護技術的研制、生產(chǎn)、應用的主導地位持續(xù)到90年代初。與此同時,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應用,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面,關于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機---變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。
三、電力系統(tǒng)中繼電保護的配置
(一)繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統(tǒng)運行正常時.安全地、完整地監(jiān)視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據(jù):供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行:當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
(二)繼電保護裝置的基本要求
1.選擇性。
當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。
2.靈敏性。
保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應該產(chǎn)生錯誤動作。
(3)速動性。
是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。
四、電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢
繼電保護技術向計算機化、網(wǎng)絡化、智能化、保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其他保護,控制裝置和調度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù),信息和網(wǎng)絡資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協(xié)調工作,因此,必須實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化,這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設備旁,將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數(shù)字量后,通過計算機網(wǎng)絡送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
五、繼電保護裝置簡介、維護及實際應用
(一)繼電保護裝置的簡介
1.WSTJ-1微機式繼電保護數(shù)字通訊接口裝置。這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置,這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口,但是卻利用了最先進的專業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。
裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合,實現(xiàn)閉鎖式或允許式保護邏輯,構成方向比較縱聯(lián)保護。該裝置可與微機線路保護配合,構成各種閉鎖式和允許式保護。
(二) 繼電保護裝置的實際運用
近年來,由于電網(wǎng)繼電保護技術均已達到先進水平,在經(jīng)過實際應用,相信該系統(tǒng)在電網(wǎng)安全運行方面將發(fā)揮重要作用。
電網(wǎng)繼電保護及故障信息處理系統(tǒng)主要由網(wǎng)、省、地級電力調度中心或集控站的主站,各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網(wǎng)絡共同組成。系統(tǒng)設計目的是能夠切實提高電網(wǎng)的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要優(yōu)先采用電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,保障故障錄波數(shù)據(jù)能實時上傳。因此系統(tǒng)必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。
該系統(tǒng)實現(xiàn)了事故推畫面、故事匯總、網(wǎng)絡探測和跨安全區(qū)應用的技術創(chuàng)新,至投入使用以來,經(jīng)歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨,冬季冰雪等突發(fā)事件的檢驗,結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網(wǎng)的安全運行。
六、結語
總之,在電力系統(tǒng)繼電保護工作中,只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,保證系統(tǒng)無故障設備正常運行,才能提高供電的可靠性。
參考文獻:
[1]王翠平 繼電保護裝置的維護及試驗 科苑論壇,2003(4).
關鍵詞 繼電保護;現(xiàn)狀;發(fā)展
中圖分類號 TD672 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)122-0220-02
電力系統(tǒng)作為一個龐大而復雜的系統(tǒng),它由發(fā)電機,變壓器,母線,輸配線路及用電設備以各種方式連接配置而成,各元件之間通過電或磁發(fā)生聯(lián)系,任何元件發(fā)生故障都將在不同程度上影響系統(tǒng)的正常運行。隨著科學技術的發(fā)展,特別是電子技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護先后經(jīng)歷了不同的發(fā)展時期。近10年來,電力工業(yè)突飛猛進,整個電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出往超高電壓等級、單機容量增大、大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方向發(fā)展的趨勢,這就對主設備保護的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。繼電保護技術作為電力系統(tǒng)中關鍵設備,它對保障電力系統(tǒng)安全運行,提高社會經(jīng)濟效益起到舉足輕重的作用。在此期間也涌現(xiàn)出了大量先進的繼電保護設備。繼電保護設備是指對一次設備的工作進行監(jiān)測、控制、調節(jié)、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設備,主要包括熔斷器、控制開關、繼電器、控制電纜、儀表、信號設備、自動裝置等。
1 電保護設備的分類及基本任務
1.1 基本分類
繼電保護可按以下4種方式分類:
1)被保護對象分類,有輸電線保護和主設備保護(如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護)。
2)保護功能分類,有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護;后者又可分為過負荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。
3)保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類,有模擬式保護和數(shù)字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型(運算放大器)保護裝置,它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量,均屬模擬式保護;采用微處理機和微型計算機的保護裝置,它們反應的是將模擬量經(jīng)采樣和模數(shù)轉換后的離散數(shù)字量,這是數(shù)字式保護。
4)保護動作原理分類,有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻(載波)保護等。
1.2 基本任務
電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務是:
1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。
2)反應電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
3)繼電保護裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。
2 電保護設備的現(xiàn)狀
2.1 微機繼電保護
19世紀的70-80年代,熔斷器已作為最早的繼電保護裝置熔斷器開始應用。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,到20世紀初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。20世紀50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展,電子器件型保護才得以應用。直到1965年出現(xiàn)了應用計算機的數(shù)字式繼電保護,即早期的微機保護。隨著科學技術的不斷發(fā)展,大規(guī)模集成電路技術飛速發(fā)展,微型計算機和微處理機問世,價格大幅度下降,計算速度不斷加快,可靠性也大為提高,微機繼電保護的研制隨之出現(xiàn),到70年代后期已從趨于實用。
2.2 微機繼電保護具有以下幾個特點
1)微機繼電保護集測量、控制、監(jiān)視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產(chǎn)品,是構成智能化開關柜的理想電器單元。
2)多種功能的高度集成,靈活的配置,友好的人機界面,使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35 KV及以下電壓等級的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類電器設備和線路的保護及測控,也可作為部分66 KV、110 KV電壓等級中系統(tǒng)的電壓電流的保護及測控
3)采用32位數(shù)字處理器(DPS)具有先進的內核結構,高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)點。
4)支持常規(guī)的RS485總線以及CAN(DEVICENET)現(xiàn)場總線通訊,CAN總線具有自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制,保護信息的實施性和可靠性。
5)完善的自檢能力,發(fā)現(xiàn)裝置異常自動報警;具有自保護能力,有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞;免維護設計,無需在現(xiàn)場調整采樣精度,測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大。
2.3 自適式繼電保護
自適應繼電保護作為繼電保護發(fā)展的未來是本世紀80 年代提出的一個較新的研究課題。自適應繼電保護指可以根據(jù)系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)改變保護的性能、特性或定值的保護。自適應繼電保護的基本思想是使其盡可能地適應電力系統(tǒng)的各種變化,進一步改善保護性能。使用自適應原理可以使保護性能優(yōu)化, 并且可在線自動改變以適應系統(tǒng)的改變。自適應原理在繼電保護領域的主要應用有自適應重合閘、自適應饋線保護、串補輸電線路的自適應保護、以及自適應行波保護。
3 繼電保護設備的發(fā)展趨勢
3.1 微機保護硬件發(fā)展趨勢
微處理器:采用高性能的16位或32位單片機,采用DSP芯片,采用工控機(嵌入式處理器,如V40 STD;386EX;486DX等)。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):VFC壓頻變換的AD654、VFC110(主要用于微機線路保護);無需CPU干預的高速數(shù)據(jù)采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微機元件保護)。
網(wǎng)絡通訊:通訊端口有RS232、RS485、以太網(wǎng)總線接口、Lonworks網(wǎng)總線
3.2 微機保護軟件發(fā)展趨勢
新型算法:最小二乘法;卡爾曼濾波算法;故障分量算法;自適應算法等。
人工智能的運用:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN);模糊理論;遺傳算法(BP)等。
小波理論的運用(在時域和頻域皆具有良好的局部化分析能力,用于處理局部突變信號)。
全球定位系統(tǒng)GPS的運用等。
總之,隨著電力系統(tǒng)和計算機技術、通信技術等現(xiàn)代化技術的發(fā)展,繼電保護技術必然向計算機化、網(wǎng)絡化保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化及人工智能化快速發(fā)展,為電力系統(tǒng)的可靠運行提供更加可靠、高效的保護功能。
參考文獻
[1]劉國富.淺析自適應繼電保護原理及其優(yōu)越性[J].電力建設,2009,211.
[2]高華.新型繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].電力自動化設備,2000,20(5).
[3]葛耀中,趙夢華,彭鵬等.微機式自適應饋線變換的研究和開發(fā)[J].電力系統(tǒng)自動化,1999,23(3):19-22.
[4]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安:西安交通大學出版社,1996.
作者簡介
【關鍵詞】繼電保護技術;智能電網(wǎng);電力系統(tǒng);應用
1.引言
智能電網(wǎng)是電網(wǎng)發(fā)展過程中的必然趨勢,它無可比擬的各項優(yōu)勢在建設高性能電網(wǎng)的過程中,帶來了不斷更新的新技術和新設備。隨著智能電網(wǎng)運行研究的不斷深入,繼電保護技術也相對快速發(fā)展起來,邁入了一個新的階段,繼電保護裝置越來越廣闊的功能和應用范圍同時也為智能電網(wǎng)提供了穩(wěn)定的發(fā)展基礎。文章通過對繼電保護與智能電網(wǎng)之間相互作用關系的技術應用分析,深入探討了繼電保護技術在智能電網(wǎng)中的應用,為繼電保護裝置的正常運行提供了有效的參考價值。
2.淺析繼電保護裝置技術
(1)繼電保護裝置的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢朝著超高壓電壓和大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的方向發(fā)展,在發(fā)展過程中有效提高繼電保護的可靠性、靈敏性、快速性和選擇性是重要的研究課題。近年來經(jīng)過我國電力技術人員的實踐研究,繼電保護理論和實踐都積累了大量的經(jīng)驗,充分組建了一個由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的現(xiàn)代電力系統(tǒng)。
(2)繼電保護裝置的任務
繼電保護是保護電力系統(tǒng)中的元件,避免元件發(fā)生短路或異常,通過這些情況的控制來實現(xiàn)電氣量的變化保護措施。在供電系統(tǒng)運行正常時,繼電保護就需要完整的監(jiān)視各種電力設備的運行狀況,使之安全的正常運轉,并及時切除供電系統(tǒng)發(fā)生故障時的故障部分,保證其他電力設備能夠正常運行,并能夠及時發(fā)出警報,促使相關工作人員盡快處理故障部分。在這過程中繼電保護有效的為值班人員提供了可靠的運行依據(jù)。
(3)繼電保護裝置的基本特性
繼電保護裝置在運行過程中有著十分明顯的基本特征,例如選擇性、靈敏性、速動性、可靠性等。在智能電網(wǎng)的運行中,先進的科技水平更進一步強化了繼電保護的各種性能,使之更加合理有效。
3.關于智能電網(wǎng)的分析認識
(1)智能電網(wǎng)的含義
智能電網(wǎng)又被稱為電網(wǎng)的智能化,它是在高速通行、集成系統(tǒng)的基礎上進行雙向信息處理的,以特高壓電網(wǎng)為主干網(wǎng)架,利用先進的電子傳感技術,通過靈敏的控制方法和有效快捷的管理手段對電網(wǎng)信息進行統(tǒng)一收集、處理,使之安全、高速運行的運行方式。職能電網(wǎng)包含著整個電網(wǎng)的數(shù)字化、互動化、信息化,通過全面,先進的技術來解決多個設備以及變電站網(wǎng)絡的具體問題,從而滿足高性能、高質量的電能供應,實現(xiàn)繼電保護的高起點、快發(fā)展的基礎條件。在繼電保護技術的深入研究中,也能保證智能電網(wǎng)的安全運行。
(2)智能電網(wǎng)中的繼電保護發(fā)展
在智能電網(wǎng)繼電保護的過程中,智能電網(wǎng)的交互式供電、分布式發(fā)電的特點對繼電保護系統(tǒng)的影響很大。在數(shù)字化技術和信息技術普及的時代,智能電網(wǎng)的運用完善了繼電保護原理,智能傳感器還對輸電、發(fā)電、供電以及配電系統(tǒng)進行了實時監(jiān)控。所有監(jiān)控數(shù)據(jù)進行整理、審核、分析后就可以看到全體設備的運行狀況,實時監(jiān)測保護定值和保護功能的遠程動態(tài)。
智能電網(wǎng)的技術針對現(xiàn)有的繼電保護系統(tǒng)來說,具有數(shù)字化,網(wǎng)絡化、廣域化特性的深刻影響,智能電網(wǎng)中的新技術和新方法使得繼電保護的整體配置和相關軟件能夠快速適應智能電網(wǎng)的新需求。智能電網(wǎng)數(shù)字化的特征讓繼電保護技術實現(xiàn)了測量手段和信息傳輸方式的數(shù)字化,同時網(wǎng)絡化特征讓繼電保護中的相關信息完成了數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一建模的智能數(shù)字信號的網(wǎng)絡傳輸,特別是WAMS網(wǎng)絡和智能信息系統(tǒng)的設定為繼電保護服務提供了廣域信息的收集和處理,充分提高了繼電保護安全自動裝置的性能。
4.繼電保護技術在智能電網(wǎng)中的應用
高智能化電網(wǎng)的出現(xiàn),意味著在電力系統(tǒng)領域繼電保護的研究和發(fā)展不可忽視。在智能電網(wǎng)建設中,繼電保護的應用過程越來越難以掌握,在研究過程中,繼電保護的應用技術越發(fā)囊括了信息技術、網(wǎng)絡技術、電子技術、控制技術等多專業(yè)技術的優(yōu)勢,通過技術的相互融合和發(fā)展創(chuàng)新,我國繼電保護裝置得到了很好地發(fā)展。
當繼電保護應用于智能電網(wǎng)時,我們需要考慮多個問題,從原理上實現(xiàn)繼電保護技術在智能電網(wǎng)中的應用。
(1)綜合考慮繼電保護靈活的運行方式以及不確定的潮流流向,在實現(xiàn)距離保護、電流保護原理時要做好實時的調整,確保定值具有適應功能。
(2)保護裝置的定值、保護范圍、保護功能要根據(jù)運行方式的變化做相應的調整,綜合電網(wǎng)中的所有信息對保護定值進行實時修正。
(3)智能電網(wǎng)是通過散布在電網(wǎng)中的傳感器獲得最及時的信息監(jiān)控輸電線路的溫度和容量,合理調整功率使其接近運營極限。在這過程中必須調整輸電線路的負荷保護定值,從而適應溫度和容量變化帶來的影響。
(4)智能電網(wǎng)信息化和數(shù)字化的特點推動著繼電保護技術不斷發(fā)展,近年來,智能電網(wǎng)隨著遺產(chǎn)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯以及進化規(guī)劃等人工智能技術的出現(xiàn),也被廣泛運用到繼電保護的應用領域。智能電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)在實際工作中運用人工智能技術,解決了很多復雜的非線性問題,推動著繼電保護技術向著更高層次的方向發(fā)展。
(5)智能電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的自適應控制技術主要是根據(jù)電力系統(tǒng)的運行方式和電氣故障狀態(tài)的變化實行改變保護特性、性能以及定值等內容的技術。自適應繼電保護作為一種新型的繼電保護技術,它的應用讓繼電保護技術在很短的時間里適應了電力系統(tǒng)的各項變化,不僅增強了智能電網(wǎng)繼電保護的可靠性,改善了系統(tǒng)的保護作用,同時也提高了經(jīng)濟效益。
5.智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)繼電保護的區(qū)別
傳統(tǒng)電網(wǎng)繼電保護中電源點的潮流流向通常是朝著同一個方向發(fā)展的,它在保護輸入過程中通常針對的是本側電氣量,特別是三相電流和三相電壓的判別保護需求。通過對實際情況的分析和研究可以知道,傳統(tǒng)繼電保護的電氣判別量基本上是固定不變的,基本上也只需要輸入被保護線路對策的電流,保證保護對象的電氣量不被影響。
在智能電網(wǎng)的繼電保護中,則需要全面考慮靈活的運行方式、不確定的潮流流向,并要求保護定值具有自適應功能。通過對智能電網(wǎng)繼電保護構成的分析,利用傳感器對發(fā)電,輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監(jiān)控,通過對智能電網(wǎng)電源點和電網(wǎng)相連線路的連接實現(xiàn)距離保護和電流保護,確保智能電網(wǎng)中的保護定值能根據(jù)繼電保護運行方式的變化進行實時調整。
6.繼電保護技術在智能電網(wǎng)中所起的作用
隨著智能電網(wǎng)越來越快的發(fā)展,繼電保護承擔著更多更重的任務。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中需要隨時防備設備出現(xiàn)亞健康的預警、提高輸電斷面的安全性、全面控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率。
(1)要發(fā)展繼電保護的“預保護功能”,增強預防事故發(fā)生的功能,提高事故預警、保護兩項保護功能,滿足智能電網(wǎng)的新要求,則要注意智能電網(wǎng)子系統(tǒng)的不平衡功率,發(fā)展失步解列控制系統(tǒng),減少事故發(fā)生的損失。
(2)為提升輸電斷面的安全性保護要全面發(fā)展輸電線路的過負荷保護措施,自動避免連鎖過載跳閘,全面停電的事故,強化電網(wǎng)的保護力度。充分利用現(xiàn)代技術,最大程度滿足電網(wǎng)安全運行,實現(xiàn)智能電網(wǎng)中繼電保護裝置的作用。
(3)合理運行繼電保護技術和繼電保護裝置。繼電保護技術包含了一個完整的體系,它通過對電力系統(tǒng)故障分析、各種繼電保護原理及實現(xiàn)方法、繼電保護的設計、繼電保護運行及維護等技術的完善和利用杜絕電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)。
(4)智能電網(wǎng)繼電保護的構成促進了繼電保護技術的升級。智能電網(wǎng)的智能化特點和電網(wǎng)的發(fā)展為網(wǎng)絡技術、信息技術在電力領域的應用起到了強而有效的作用。通過對智能網(wǎng)絡系統(tǒng)利用智能傳感器收集的相關數(shù)據(jù)進行智能化處理,使智能電網(wǎng)的繼電保護裝置不僅僅具備基本的繼電保護功能,還有著智能化的故障診斷和自我修復、快速隔離的功能。
(5)智能電網(wǎng)的建設及規(guī)劃使繼電保護技術具有更全面的特點。數(shù)字化、信息化的智能電網(wǎng)與繼電保護技術交相呼應,也隨之升級換代,繼電保護技術在智能電網(wǎng)時代具備了數(shù)字化、網(wǎng)絡化、自動整定技術等多項特點。在智能電網(wǎng)之中,新一代的繼電保護裝置提高了裝置性能。為電氣量信息的傳輸帶來了更為便利的基礎條件。繼電保護系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)相互連接,對電網(wǎng)中的繼電保護裝置進行了智能化的配置。
7.結束語
智能電網(wǎng)是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向,而繼電保護將隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展不斷前進,為智能電網(wǎng)的建設提供堅實的技術設備。與此同時,智能電網(wǎng)的發(fā)展將推動繼電保護技術朝著網(wǎng)絡化、計算機化、信息化以及控制、保護、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展,盡力維護繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行,強化繼電保護裝置在電網(wǎng)故障與電力控制系統(tǒng)中的隔離功能,促使電力系統(tǒng)成為更加安全、更加穩(wěn)定、更加可靠的保護系統(tǒng),為我國智能電網(wǎng)的建設墊定基礎,進而提升我國的繼電保護管理水平。
參考文獻
[1]莊偉,牟龍華.智能配電網(wǎng)信息物理融合保護系統(tǒng)的研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2012,40(4):113-118.
[2]米雪峰,張全娥,孟建軍等.淺析智能電網(wǎng)對繼電保護及其整定軟件的影響[J].電力安全技術,2012,14(5):26-29.
[3]林利鋒,黃景亮.淺談電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)繼電保護相關技術[J].北京電力高等??茖W校學報(自然科學版), 2012,29(4):250-250.
[4]張保會,郝治國,Zhiqian BO等.智能電網(wǎng)繼電保護研究的進展(三)——保護功能的發(fā)展[J].電力自動化設備,2010,30(3):1-6.
[5]劉京津.基于多智能體的故障診斷技術在智能電網(wǎng)中的應用展望[C].2011年江蘇省城市供用電專業(yè)學術年會論文集,2011:39-45.
[6]汪旸.高壓電網(wǎng)有限廣域智能保護研究[D].華中科技大學,2009.
關鍵詞:電力系統(tǒng) 繼電保護 新技術
中圖分類號: TM76 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2015)01(a)-0000-00
1電力系統(tǒng)繼電保護新功能分析
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護裝置的應用程序中,使用線路保護繼電保護裝置的主應用程序功能,主變壓器保護功能和電容器保護等,能夠實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護裝置的保護變電站設備的系統(tǒng)功能,且在電力傳輸和轉換過程中減少由變電站故障造成的經(jīng)濟損失。第一次與 2 次或 3 次電流保護繼電器保護裝置,有效防止短路等損害設備情況的出現(xiàn),第二個保護主變壓器的保護繼電保護設備用于保護電力傳輸和轉換設備,防止設備損壞電路故障。首先是在微機繼電保護的應用程序中,通過單片微機繼電保護設備技術的引入,單片機技術使繼電保護裝置的正確動作率提升,電力系統(tǒng)繼電保護裝置在變電站設備的計算機系統(tǒng)的應用和發(fā)展也需要相應的保護功能,因此,采用單片微機繼電保護裝置的計算機技術,使用快速的變電站設備的數(shù)據(jù)處理和通信功能,保護計算機系統(tǒng)和使用網(wǎng)絡通信功能模塊方便監(jiān)控人員監(jiān)控和故障信息收集。通過繼電保護裝置和繼電保護裝置在現(xiàn)代微機處理技術的應用,實現(xiàn)快速保護斷開功能,可以自動監(jiān)測,有效地確保電力系統(tǒng)的電力傳輸和設備轉換的安全。
2電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國各行各業(yè)在發(fā)展過程中對電能的需求量呈不斷上升趨勢,電廠作為電能的主要生產(chǎn)場所,需要保證各行各業(yè)生產(chǎn)及社會用電的需求。但在近幾年的電廠生產(chǎn)過程中,由于處于技術調整及改革的不斷深入階段,從而導致電廠在轉變過程中故障發(fā)生率呈不斷增加的態(tài)勢,這就直接影響了電廠供電的穩(wěn)定性和可持性要求。因此電廠為了有效的控制故障,降低由于故障所帶來的不利影響,往往都會進行繼電保護裝置的配置,從而起到保護作用。但由于繼電保護裝置較容易受到外界的干擾,使其可靠性能降低,所以需要明確電廠繼電保護的任務和要求,從而有效的提高電廠繼電保護的可靠性。
3電力系統(tǒng)繼電保護新技術應用
(1)電力系統(tǒng)繼電保護的計算機科技。計算機技術、網(wǎng)絡技術、智能技術應用到電力系統(tǒng)維護部門,可以加強系統(tǒng)技術的提高,加強新技術的學習和經(jīng)驗的積累。根據(jù)現(xiàn)代繼電保護技術的發(fā)展,針對不同的傳統(tǒng)繼電保護技術和現(xiàn)代繼電保護技術,為了使電力系統(tǒng)維護人員能夠跟上技術的發(fā)展,必須要加強人員培訓,進行科學的維護工作。此外,在當前的電力系統(tǒng)繼電保護技術的快速發(fā)展下,電力企業(yè)如何進行設備選擇,如何加強積累相關的經(jīng)驗和提高解決問題的能力是影響繼電保護技術應用的重要因素,現(xiàn)代電力企業(yè)應該基于科學的設備選型,為企業(yè)采用繼電保護設備類型應用技術等進行相應的學習和文獻收集,為繼電保護故障繼電器保護裝置應用奠定基礎。
(2)高性能新型繼電保護原理研究。電力系統(tǒng)繼電保護新技術要適應嵌入電力電子設備的輸電系統(tǒng)繼電保護容錯式保護,分析超高壓、交流直流混合系統(tǒng)的故障暫態(tài)過程特征,繼電保護研究采用短窗、抗強諧波、濾除長暫態(tài)的動態(tài)容錯數(shù)字算法,解決互聯(lián)電力系統(tǒng)實時控制系統(tǒng)的技術廣域信息條件下的安全自動裝置出現(xiàn)的問題。利用繼電保護輸電斷面的廣域運行信息,預測單元件故障被切除后斷面其它元件的運行狀態(tài),動態(tài)改變保護定值,如短時允許過負荷、直流功率的短時增加等,以避免非故障元件被連鎖切除。研究分層分布式控制網(wǎng)絡技術,預測繼電保護“輸電斷面”保護方式維持電力正常運行。(3)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在繼電保護中的應用。GPS 系統(tǒng)在電力繼電保護中有著廣泛的運用,在運行管理、安全監(jiān)測、事故分析、故障測距、緊急控制等等方面都有著極大的作用。GPS 在兩端電氣量的保護上有著明顯的優(yōu)勢,而且在雙端量或者多端量的故障測距中也有著良好的發(fā)展前景。因而繼續(xù)進行 GPS 在繼電保護中的應用研究,有著十分重要的意義。
4自適應繼電保護的發(fā)展前景
(1)保護性能佳化。保護性能的最佳化主要是針對目前繼電保護存在的一些問題提出的,由于受到一些技術條件限制,因而難以實現(xiàn)保護性能的最佳化。自適應保護技術能夠實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和故障狀態(tài)的自動識別,并及時調整保護性能,從而達到最佳保護效果。(2)使用簡便化。微機保護簡化了裝置和維護的繁瑣工序,自適應繼電保護可以在此基礎上進一步發(fā)揮微機保護的智能性,從而使裝置的使用更加簡便。(3)整定計算自動化、在線化。繼電保護的計算整定是一個復雜而又繁瑣的工作,受到電力系統(tǒng)變化的影響,人工和離線條件下運用計算機輔助計算雖然提升了效率,但是依舊存在不少問題。自適應繼電保護技術可以有效地實現(xiàn)整定計算的自動化和在線化,從而為繼電保護提供了便利。
結語:當前繼電保護技術現(xiàn)狀談起,探討了繼電保護技術的發(fā)展歷程,概述了各種新技術如信息網(wǎng)絡技術、自適應控制技術、變電所綜合自動化技術等在繼電保護中應用,并提出了應用新技術的優(yōu)點,最后展望了繼電保護技術的未來發(fā)展趨勢。
參考文獻
[1] 牛潔;;淺析繼電保護技術的應用[J];電源技術應用;2013年08期
[2] 喬澤慧;楊海云;;電力系統(tǒng)繼電保護技術[J];中國新技術新產(chǎn)品;2011年17期
關鍵詞:智能化變電站;繼電保護技術;應用
在現(xiàn)在社會不斷發(fā)展的過程中,各項科技設備的使用都需要相應的電力維持,這一現(xiàn)象就從根本的角度上阻礙我國現(xiàn)存的變電站的發(fā)展。在變電站實施自身功能的時候還需要采用合理的繼電保護維持電力運行安全,而且在進行繼電保護的時候還需要對整個變電站系統(tǒng)進行全面的考慮,并對需要注意的地方進行有效分析,選取適當?shù)睦^電保護技術,有效發(fā)揮變電站自身功能。加上近幾年來,科技技術的不斷發(fā)展,目前采用的變電站系統(tǒng)大多數(shù)是智能化變電站系統(tǒng),因此在進行繼電保護的時候除了需要對變電站整體結構進行分析之外,還需要對其自身具備的智能化控制系統(tǒng)有一個全面了解,保證繼電保護技術在智能化變電站中得到廣泛的應用。
1 智能變電站繼電保護原則
實踐證明,機電保護在智能化變電站中有非常重要的應用,其自身繼電保護的根本作用在于促使變電站整體更加穩(wěn)定的運行。不僅如此在智能化變電站中采用有效的繼電保護技術還能夠提升智能化變電站自身便利性和可靠性,對智能化變電站的發(fā)展奠定堅實有效的物質基礎。在對變電站繼電保護進行全面研究中,發(fā)現(xiàn)這項繼電保護技術在對變電站進行有效保護主要可以概括為兩個方面,在這里筆者就針對于這兩個方面進行深入研究。第一,在對智能化變電站提供主體保護的過程中,需要根據(jù)獨立主體保護中使用的相應設備進行一體化設置,在這個過程中涉及的間隔保護是通過分布安裝進行的,也就是說在這個過程中的繼電保護是在進行主體保護的過程中還進行合理的間隔保護,這樣能夠有效提升變電站設備的雙重配置的安全性。第二,在采用繼電保護的時候還需要根據(jù)智能化變電站設置相應的保護式集中配置,其根本作用在于實現(xiàn)變電站內部電壓的統(tǒng)一配置,使得變電站的運行使用更加符合社會發(fā)展需求。在技術層面來說采用這種保護式集中配置,能夠在變電站發(fā)生突發(fā)狀況的時候對自身電壓進行及時有效的調整。在這個過程中需要對其自身的廣域接口提供有效的保護,促使變電站與廣域之間的結合能夠更好的實現(xiàn)。在對上述兩個方面中涉及的基本裝置進行全面比較,發(fā)現(xiàn)這兩種情況均可以實現(xiàn)變電站自身的繼電保護。
2 智能化變電站繼電保護技術應用探究
在對智能化變電站的整體系統(tǒng)結構進行深入研究中,發(fā)現(xiàn)目前在智能化變電站中進行繼電保護采用的結構主要是分層結構。在對整個分層結構進行全面研究中發(fā)現(xiàn)其自身還區(qū)分為三個層次,包括間隔層、站控層和過程層,盡管這三個層次都屬于分層結構中的一項,但是其自身傳輸信號和功能上還有很大的差異。因此在對這三個層次進行分析的過程中還需要對其自身結構特點有一個了解,并且對其自身涉及的繼電保護技術進行分析,保證在進行智能化變電站繼電保護的時候對相應規(guī)范能夠遵循。在對現(xiàn)在存在的智能化變電站繼電保護進行全面分析,發(fā)現(xiàn)繼電保護的技術手段主要有三種,以下筆者就針對于這三種方法進行詳細論述。
2.1 智能整定以及在線校核技術
在智能化變電站系統(tǒng)中,需要通過智能化的控制技術對整個網(wǎng)絡拓撲的實時狀況、整個網(wǎng)絡的連通性進行在線判斷,這就需要在智能繼電保護系統(tǒng)中,通過計算機監(jiān)控系統(tǒng),對系統(tǒng)網(wǎng)絡中的各種模擬信息以及開關量信息等進行監(jiān)控和獲取,然后通過一定的計算和分析得出變電站系統(tǒng)中各個分支系統(tǒng)的相互關系,通過對支路系統(tǒng)、負荷系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)等子系統(tǒng)之間相互關系的研究,進行系統(tǒng)模型構建,實現(xiàn)變電站繼電保護過程中的智能整定以及在線校核等。
通過智能整定以及在線校核技術,繼電保護定值被確定下來,保證了整個電網(wǎng)運行過程中良好的繼電保護狀態(tài)。此外,在線校核技術是對變電站電網(wǎng)系統(tǒng)中各項繼電保護裝置進行性能校驗。從而保證繼電保護裝置的保護范圍,保證裝置運行的靈敏性和速動性等,一旦繼電保護裝置存在可靠性問題,例如誤動、據(jù)動等,在線校驗技術就會發(fā)出報警,對繼電保護裝置的運行狀況進行實時檢驗,保障繼電保護裝置的正常運行。
2.2 自適應繼電保護技術
傳統(tǒng)變電站的繼電保護往往遵循的是事先整定、定期檢驗等原則,為了適應變電站繼電保護的智能化發(fā)展趨勢,自適應繼電保護技術需要在智能化變電站繼電保護中進行應用。自適應繼電保護技術是一種新型技術,能夠為變電站系統(tǒng)運行提供強有力的保障,同時也能夠有效的進行故障排查和故障診斷等,對繼電保護裝置的性能、定制進行改變,以適應實際工作的需要。此外,自適應繼電保護技術可以對整個變電站網(wǎng)絡系統(tǒng)響應性能進行改善,提高系統(tǒng)的可靠性,增加經(jīng)濟效益等,通過自適應技術,繼電保護裝置能夠發(fā)揮出最佳的性能。
2.3 智能告警以及事故信息處理技術
為了應對現(xiàn)代化智能變電站的發(fā)展,需要對復雜性、動態(tài)性的系統(tǒng)網(wǎng)絡信息進行及時處理,及時的發(fā)現(xiàn)和處理突發(fā)事故,保障變電站的安全運行。因此,智能告警技術以及信息處理技術的應用十分重要,在智能變電站繼電保護工作中,需要進行實時監(jiān)控,進行運行維護,對智能電網(wǎng)信息進行及時更新和共享。當變電站出現(xiàn)故障時,通過信息處理技術,對故障相關信息數(shù)據(jù)進行收集、分類和處理,從而進行故障判斷和故障處理。通過智能告警以及事故信息處理技術,分析和檢測變電站的實時運行狀態(tài),對異常狀態(tài)進行自動告警,從而為主站的決策提供相關信息??偠灾?,智能告警技術在整個智能變電站繼電保護中發(fā)揮著輔助分析、信息處理等功能,是對告警事件進行分析,為事故狀況及時提供解決方案的關鍵技術。
結束語
要想全面保證智能化變電站的運行,就需要對其自身進行合理的繼電保護,從根本的角度上實現(xiàn)我國智能機變電站的發(fā)展和實施。在對繼電保護進行深入研究中,發(fā)現(xiàn)繼電保護的根本作用就是對電網(wǎng)實施有效的防護。而且在現(xiàn)在社會不斷發(fā)展中,對智能化變電站繼電保護的實施還需要根據(jù)變電站自身運行特點選取合理的繼電保護技術,并對其中出現(xiàn)的問題不斷分析總結,促使我國變電站得到全面建設,進一步提高我國電力事業(yè)發(fā)展速率。
參考文獻
[1]鄧煒.電力系統(tǒng)繼電保護技術要點分析[J].山東工業(yè)技術,2016(11).
[2]王耀.繼電保護技術在電力系統(tǒng)中的應用探討[J].知音勵志,2016(5).
【關鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護技術;研究;發(fā)展
1 前言
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,電力也成為了社會發(fā)展的重要保障與動力,電力行業(yè)的發(fā)展直接關系著國家的經(jīng)濟發(fā)展速度與人民的生活水平。而隨著電力系統(tǒng)容量的不斷擴大,電網(wǎng)運行過程就會出現(xiàn)很多問題,電路故障與運行不正常的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,這些問題會導致用戶的用電質量降低,更嚴重時還會引起人身傷亡等事故。因此,確保電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行是非常重要的,尤其需要注意對繼電裝置的保護,因為繼電裝置作為電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分,能夠很好的保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,從而提高整個電力系統(tǒng)的使用質量和運行效率。
2 電力系統(tǒng)中繼電保護技術發(fā)展的現(xiàn)狀
從我國電力行業(yè)目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看,繼電保護技術的現(xiàn)狀主要表現(xiàn)出以下兩個方面的特征。
2.1 繼電保護技術的起步較晚
我國是從20世紀70年代后期才開始對繼電保護技術的研究,雖然起步與世界其他各國相比較晚,但是發(fā)展卻很迅速。電力系統(tǒng)中的繼電保護技術主要是研究電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的故障以及在運行過程中出現(xiàn)危及人民生命財產(chǎn)安全的異常情況,我國的繼電保護技術主要是使用微機保護,也就是通過微型的計算機的設置而構成的保護系統(tǒng)。在1984年,我國研究出第一個微機保護系統(tǒng),通過試運行之后,才開始進行大規(guī)模的生產(chǎn)與應用。而我國的微機保護技術通過多年的研究與發(fā)展,已經(jīng)超過了之前進口的保護技術,證明我國在繼電保護的設備與技術上都具有非常明顯的優(yōu)勢。
2.2 微機繼電技術的不斷發(fā)展
由于我國的電力行業(yè)在迅速發(fā)展,為了保障人民的用電安全,就需要使用到繼電保護技術,因此,繼電保護技術也需要得到快速的發(fā)展。在我國目前的繼電保護領域,已經(jīng)取得了一些重大的成就,并且通過國內外許多學者的研究與實踐,證實了繼電保護技術對于整個電力系統(tǒng)運行安全的重要性,從而使更多的人認識到微機保護的重要性。隨著現(xiàn)在繼電保護技術的不斷發(fā)展,微機繼電技術也得到了充分的應用,取得了較大的成就。因為微機保護技術具有邏輯處理能力強、靈敏度高、數(shù)值計算能力強、記憶能力好等優(yōu)點,再加上危機保護技術能夠實現(xiàn)真正電力的自動化管理,在我國應用的非常廣泛。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護技術的主要發(fā)展趨勢
因為繼電保護技術是確保我國電力系統(tǒng)安全運行的重要保障,在今后的發(fā)展趨勢中呈現(xiàn)出以下幾個方面的特征。
3.1 繼電保護技術的網(wǎng)絡化發(fā)展
在繼電保護系統(tǒng)當中,網(wǎng)絡保護技術是非常重要的組成部分,所以,繼電保護技術需要朝著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。通過計算機中的網(wǎng)絡技術從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的保護,達到繼電保護系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與信息的資源共享。網(wǎng)絡化的繼電保護技術是一種新型的電力系統(tǒng)保護技術,通過實現(xiàn)繼電技術的網(wǎng)絡化,能夠有效的提高電力系統(tǒng)運行性能,因此,網(wǎng)絡化的繼電保護技術是今后繼電保護技術發(fā)展的主要趨勢。在整個繼電網(wǎng)絡的保護當中,能夠對所有的電力分站進行統(tǒng)一的保護與管理,是非常重要的一個環(huán)節(jié)。現(xiàn)在的分站保護系統(tǒng)能夠分成兩種模式,一種是利用現(xiàn)在已經(jīng)完善的微機保護技術,另一種是通過對微機保護技術的重新組建,從而形成新的系統(tǒng),實現(xiàn)對分站電網(wǎng)的網(wǎng)絡保護功能,保障整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全。
3.2 繼電保護技術的計算機化
繼電保護裝置的計算機化是目前我國的繼電保護技術發(fā)展的主要趨勢,并且是不可逆轉的系統(tǒng)發(fā)展趨勢。隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展與用電需求的迅速增加,也對電力系統(tǒng)的繼電保護技術提出了更多、更高的要求。為了滿足這些要求,繼電保護技術就應該具備更加強大的功能,例如,需要增大故障信息與數(shù)據(jù)的存儲容量并延長存儲時間、加強通信功能、怎家快速處理數(shù)據(jù)的功能、高級語言的編程功能等。而微機保護技術就充分的利用了計算機中運算功能、儲存功能與記憶功能的幾大優(yōu)勢,把計算機技術、通信技術與繼電保護技術進行有效的融合,從而保證我國電力系統(tǒng)使用的可靠性與靈活性。
3.3 繼電保護技術的智能化
在我國進入了20世紀90年代以后,計算機的數(shù)據(jù)自動化技術就得到了迅速的發(fā)展,致力于電力系統(tǒng)保護的研究人員也開始對繼電保護技術的的智能化做出相應的研究,使繼電保護技術能夠充分的體現(xiàn)出現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢與智能化的技術。而現(xiàn)代的電力系統(tǒng)管理模式也逐漸使用了智能化的管理模式,通過智能化的管理,能夠有效的減少電力系統(tǒng)在運行與管理時產(chǎn)生的資源浪費,同時也給其他電力保護技術的研究創(chuàng)造了更加廣闊的空間。
近些年來,在我國的繼電保護技術中已經(jīng)不斷的引入人工智能技術的研究,通過模擬人工的神經(jīng)網(wǎng)絡與遺傳算法等來簡化繼電保護技術,實現(xiàn)更加智能化的管理,促進我國繼電保護技術朝著自動化的方向發(fā)展。而目前我國也已經(jīng)有許多電力企業(yè)開始應用了人工智能技術,推動了繼電保護技術智能化的不斷發(fā)展。
3.4 繼電保護技術的一體化
由于在繼電保護技術中需要使用大量的測量、保護與控制技術,一些在室外變電站所使用的設備,也需要通過對電纜的控制而把這些設備的控制主線引入到主控室。在進行傳統(tǒng)的繼電保護的敷設過程中,需要使用到大量的控制電纜,在進行二次回路的裝配過程也十分的復雜,會花費大量的人力、物力與財力。但是隨著一體化裝置的引入,把繼電保護裝置轉換成為具有多功能與高性能的計算機,使計算機網(wǎng)絡電力系統(tǒng)形成一個智能終端,就能夠保證電力系統(tǒng)在正常運行的情況下,還能完成測量、控制與保護的工作。這種一體化的技術具有十分明顯的優(yōu)勢,使電路的維護、修理與調試工作變得更加簡便,打破了傳統(tǒng)的繼電保護技術中二次系統(tǒng)對于各個專業(yè)的限定與劃分,是電力系統(tǒng)中繼電保護技術發(fā)展的重要趨勢。
4 結束語
總而言之,隨著我國社會的不斷發(fā)展,人們對于電力的需求量與使用要求也在不斷的提高,因此更加需要不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新繼電保護技術,提高電力系統(tǒng)保護的技術含量。通過本文的分析能夠得出,國內外的電力系統(tǒng)繼電保護會朝著網(wǎng)絡化、計算機化、人工智能化以及一體化的方向發(fā)展,這些繼電保護技術的不斷發(fā)展與應用也給我國的電力系統(tǒng)工作者提出了更多的要求,電力工作者需要不斷提升自己的專業(yè)技能,學習先進的專業(yè)技術,才能夠確保我國的繼電保護技術能夠更好的發(fā)展,保證我國人民的用電安全。
參考文獻:
[1]呂衛(wèi)勝,付玉松,唐爽.淺談電力系統(tǒng)繼電保護技術[J].科技咨詢,2010(13).