继电保护新技术(6篇)
继电保护新技术篇1
论文摘要:通过对我国电力系统继电保护技术发展现状的分析,探讨继电保护的任务和基本要求。从分析当前继电保护装置的广泛应用,提出保护装置维护的几点建议,结合实际情况,探讨继电保护发展的趋势。关键字:继电保护;电力;维护1前言电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。2继电保护发展的现状上世纪60年代到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80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年原东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。目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。3电力系统中继电保护的配置与应用3.1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。3.2继电保护装置的基本要求选择性。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,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。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。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。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保护装置的应用继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸
继电保护新技术篇2
【关键词】电力系统继电保护技术现状措施
电力资源是维持人们正常生活与学习的不可或缺的一项基本资源,也是促进国家经济建设顺利进行的保障。新时期,随着社会经济的不断发展与进步,传统的电力系统越来越暴露出种种问题,并且已经远远不能满足人们提日常生活的需要,因此,这就需要我们在电力系统中科学采用继电保护技术措施,来保障电力系统的正常稳定运行,这样才能为我国社会主义经济建设提供源源不断的电力资源。
1电力系统短路的危害
电力系统是一个整体,与其他线路紧密连在一起,一旦电力系统发生故障很可能就会造成很多意想不到的后果。
首先,如果电力系统发生大面积的故障,很可能就会导致电弧被短路的电流燃烧起来,从而也导致其他元件发生损坏或短路。另外,在电力系统发生短路的过程中,短路还会造成发热情况的出现,当电流通过完好的元件的时候发热就会造成完好元件的损坏或性能下降,从而缩短它的使用寿命。再次,电力系统的突然短路还会导致部分地区的电压下降,会给电力用户带来某种程度上的麻烦和损失,如果有工厂的话,就会使工厂车间无法正常运作,从而影响车间生产的产品质量,最终影响工厂的经济效益。
其次,还有一种情况是,需要注意的是,电力系统的电气元件的工作环境遭到了破坏,但是电气元件没有发生故障,这是不正常的运行状态情况。这样电气元件长时间承受过度负荷的情况下,就会造成元件承载过大的电流,不断增加绝缘材料的温度,从而就会导致绝缘材料的绝缘率不断下降。另外,电力系统因为运行功率的缺额还会导致功率的下降,从而导致整个电力系统发生震动运行,这样不正常的运行状态不仅会给正在运行的设备带来损坏,还会严重的威胁正在使用电力的人们的生命安全。
2继电保护的现状
现阶段,我国市场经济迅速发展,政治、经济、文化等综合国力不断加强,在西方发达国家中的国际地位也不断提高,因此,人们对电力资源的需求也不断提出新的挑战,对此国家高度重视电力行业的发展。因此高科技产品不断运用到电力系统中,特别是继电保护技术的应用。目前继电保护技术在电力系统中已经得到了广泛认同和普遍运用。在电力系统线路保护实际工作过程中,微机保护技术具有比其他保护技术更高的控制能力和保护能力,这种具有强大的保护性的微机技术保护是其他任何保护措施都无法实现的。从目前来看,我国通过不断增强对继电保护技术的探索和研究,在220kv的继电保护装置中,已经拥有了我们国家独立的继电保护技术,已经基本上实现了继电保护技术的自产自销。
3继电保护技术过程中的常见问题
3.1电流互感饱和对配电系统的影响
随着配电系统设备终端负荷的不断增容,一旦电力系统发生短路,就会造成短路的电流过大,当电力系统在靠近终端设备区时,电流大到甚至可以达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍级别。短路造成的电流过大,严重影响了电力系统的正常运行。
3.2谐波的影响
随着我国高耗能用电量的不断增加,用电量急剧上升,并且仍然呈继续上升发展趋势。其中,冲击性负荷、非线形负荷的大幅增加,对电力系统的谐波问题造成了严重影响,谐波的影响将会使使电缆的寿命下降60%左右,谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT的只过大,从而导致断路器断弧困难,对电力系统的正常运行造成一定的影响。
一般来说,高耗能用户基本上都装有并联电容器,但是电容器在一定条件的作用下很可能会引起谐波的放大。因此,改造并联补偿电容器组显得十分必要。具体做法是,在其回路上装设适当参数的串联电抗器,避免电容器容抗与系统感抗相匹配构成的谐振,从而起到抑制高次谐波电流的作用。这是降有效低谐波水平的一个可行措施,并且具有投资少,效果显著的特点。但是,在谐波源集中的地区装设有源滤波器,它能够对非线形负荷产生的谐波动态抑制补偿无功。还有,系统电压升高还会导致变压器铁芯饱和、励磁电流谐波增大,使得系统谐波电压水平升高。随着电能表计数的误差越大,当频率达到1000HZ时,将会造成电能表停止运动。而部分地区受限电影响,电压不稳定骤升骤降,无形中就增大了谐波电压的水平。
3.3超高压线路继电保护问题
随着超高压电网的大力建设,继电保护工作难度加大,给继电保护工作带来了新的挑战。基于电阻性差流分量的差动保护新原理,利用差电流的电阻性分量来构成差动保护,从而能够减少或避免电容电流的影响。
4继电保护技术措施探析
4.1计算机网络技术措施
新时期,随着继电保护技术的不断发展,现今继电保护技术已经改变了过去传统、陈旧的发展模式,逐渐朝着智能化、信息技术领域的方向发展。在自动化操作方面,继电保护装置使电力系统和变电站的操作更加方便、快捷。如果变电站采用在综合自动化方面采用传统模式,即远程终端单元和当地监控系统都会实现变电站的自动化,这样保护装置的相关信息就可以直接经过遥信输入回路,并自动进入远方终端装置上,另外,也可以使用串行口与终端装置通信协议,来传递商定的信息。如果采用全分散式的变电站自动化,即把主要设备当做安装单位,就把保护和控制单元分散安装在主要设备旁边。计算机网络技术的应用,极大的提高了继电保护的效率和准确度,更方便、快捷。
4.2新型互感器措施
新型电力互感器技术措施的应用对继电保护技术的发展具有变革性的作用,当然对电力系统继电保护产生了深远的影响。那就是光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)在电力系统继电保护技术措施中的应用。由于我国技术水平与发达国家有一定差距,在这之前,很多国家都已经开始应用OTV、OTA。我国也在电力互感器方面进行了一系列的研究,也取得了一系列的科研成果,但发展尚未完善,仍然落后于西方发达国家。这种新型互感器与传统的技术相比,具有明显的优势,例如,在光纤输送信号过程中,不会受到电磁干扰等影响,另外,将高压和弱电完全隔离和绝缘,不仅相应的减少了占地面积,还降低了生产成本。
图1:电流互感器等值图
4.3微机保护技术保护措施
微机保护是继电保护技术措施中最重要的技术之一。在微机保护运行中,微机自身的优点被大量的运用到电力系统继电保护中,微机保护本身具有极强的数学运算能力和逻辑信息处理能力,在电力系统继电保护过程中,微机时时刻刻都在对电力系统的运行方式和状态进行监察,只要通过微机的精准检测和处理功能,就能够有效提高电力系统继电保护技术的性能。
微机保护新思想的提出在电力系统中得到了迅速发展和普遍的运用,也促进了继电保护技术措施的发展。微机保护中的自适应原理、模糊控制原理、综合优化原理已经在微机保护中得到了广泛认同,并取得了良好的应用效果。为促进继电保护新技术的发展,中国许多研究机构还通过对电力系统的通用性进行了深入分析,在此基础上提出了许多电气系统的继电保护应用平台,这些平台包括:软件平台、硬件平台和网络平台等,并深层次的分析、测试了网络应用过程中可能出现的关键性问题,提高了网络应用的安全、可靠性,同时也提出了自动化网络通信功能的新思路。总之,微机保护技术措施的提出,对电力系统继电保护产生了深远的影响。
4.4继电保护自适应控制技术措施
自适应继电保护的概念最早出现于20世纪80年代。自适应控制技术是一种新型的继电保护措施,它能够根据电力系统的故障状态和运行方式的变化,而不断变化自身的保护性能和特性。它能够有效的处理和保护电力系统运行过程中出现的突发状况,切实保护用户的安全用电。自适应控制技术对电力系统的继电保护是一种革命性的措施,目前,已经在电力系统继电保护中得到了广泛运用和关注。
5结语
综上所述,目前我国电力系统的发展建设取得了重大成就,然而仍然存在电力系统故障问题,保障电力系统的安全、稳定运行对我国市场经济发展建设有着重要的意义,而继电保护技术措施是保证电力系统正常运行的关键。因此,我们要充分利用现代先进科学技术,不断改进继电保护装置,创新继电保护措施的手段和方法,从而保证电力系统的正常运行。
参考文献
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继电保护新技术篇3
【关键词】电力系统继电保护可靠性
随着社会经济以及电力事业的不断发展,我国人民的需电量日益提升,在供电安全性、可靠性与稳定性方面也提出了更高的要求。然而,电力系统是一个极为复杂的系统,其牵扯的内容较多,任何一个分支系统的损坏都会影响到电力系统的正常运行,而其负面影响轻则降低居民用电质量,重则危及到人员生命安全。电力继电保护技术中能够在极短的时间内对故障元件进行监测与切除,有效解决了运行人员在发现与切断故障元件过程中时间上的限制性,对电力系统的正常运行起着不可忽略的重要促进作用。
1电力系统继电保护的任务及要求
继电保护技术是电力系统中的一项根本性技术,它能够有效满足电力系统在灵敏性和可靠性方面的要求,在电气系统出现异常情况时实施继电保护工作,进而保证电气以及供电的安全。继电保护的基本任务一是迅速、自动、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;二是反映电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员),而动作于发出信号、减负荷或跳闸。电力系统继电保护装置的任务决定了它必须具备一定的标准与要求,即选择性、灵敏性、速动性及可靠性,尤其是可靠性。继电保护装置唯有在满足以上几项要求及相关标准的基础上,才能够有效开展电力系统的保护工作。总而言之,将继电保护装置及技术应用于电力系统中,是符合电力事业发展需要的,它能对电力系统运行过程中由于人为的、自然的以及设备故障等因素引发的电网故障进行及时的发现,并将该故障元件在极短时间内进行切除,有效的将负面影响缩减到最小,有益于促进电力系统的正常运行。
2电力系统继电保护技术的现状
随着时代的发展以及电力系统对运行可靠性要求的不断提升,我国电力系统继电保护技术也得到了前所未有的进步与发展。自十九世纪初以来,继电保护已经历了一个世纪的发展,在开始的二十多年中,经过人们的不懈努力,相继开发出了电流差动保护、距离保护、高频保护、微波保护以及行波保护等。同时随着光纤通信技术的发展,利用光纤通道的微机继电保护装置将会等到更为广泛的应用。对于我国而言,高压线路、低压网络和各种主要电气设备都配有相应的微机保护装置,尤其是输电线路的微机保护已形成了系列产品,并得到了广泛的运用。与此同时,随着微机保护装置研究的不断深入,微机保护算法及相关软件方面也取得了较大的成果,我国的继电保护技术已悄然走进了微机保护时代。
3提高继电保护可靠性的措施
3.1牢抓继电保护的验收工作
继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线,担负着保卫电网和设备安全运行的重要职责。因此,在实际工作中,要严把继电保护验收关,继电保护调试完毕,施工单位应该进行严格自检、专业验收,然后提交验收单由建设单位组织设备部、检修、运行等部门进行保护整组试验、二次回路检查以及开关跳合闸试验,要求各保护屏、电缆标识清晰明了。经各项试验检查正常后恢复拆动的接线、元件、标志、压板,确认二次回路正常在验收单上签字。对于验收不合格的工程,应重新整改至合格后方可投运。
3.2提高继电保护装置运行与维护能力
继电保护装置运行与维护对可靠性同样起着至关重要的作用。一是加强运行人员的培训,运行人员要熟悉保护原理及二次图纸,应根据图纸核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、功能及出口压板;二是严格按照“两票”的执行情况及继电保护运行规程操作;三是发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时,要加强监视,并对可能引起误动的保护按照继电保护相关管理制度执行,然后联系检修人员处理。
3.3加强继电器触点工作可靠性检验
继电器是继电保护装置的重要组成元件,对于新安装或定期检验的保护装置,应仔细观察继电器触点的动作情况,除了发现抖动、接触不良等现象要及时处理外,还应该结合保护装置整组试验,使继电器触点带上实际负荷,再次仔细观察继电器的触点是否正确动作,以保证继电器触点工作可靠性,提升继电保护运行可靠性。
3.4做好继电保护系统的技术改造工作
对缺陷多、超期运行且保护功能不满足电网要求的保护装置,要及时升级或进行综自改造。在技术改造中,对老旧的电缆、端子排、保护装置进行更换,并充分考虑可靠性、选择性、灵敏性、快速性“四性”要求,以避免因装置老化造成不必要的误动或拒动。
在网络通信技术和计算机技术不断发展的进程中,继电保护技术也取得了突破性的进展,有效突破了传统的格局,提升了电力系统继电保护的自动化水平。为此,继电保护人员要通过学习不断完善自身的知识结构,提升业务技术水平,并与时俱进,以将我国电力系统继电保护的自动化水平提升到一个新的高度。
4结语
综上所述,在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中,对于继电保护技术也提出了更高的要求。我们只有对继电保护技术和继电保护设备进行不断的研究,并结合科学技术来对继电保护技术进行不断的创新与完善,使其不断满足我国电力系统的发展要求,才能将电力系统中存在的故障进行有效遏制,全面提高继电保护的运行可靠性,从而进一步推动我国电力系统运行效率有效提升。
参考文献
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作者简介
吴海霞,女,云南省昭通市人。现为云南电网有限责任公司昭通供电局继电保护工。研究方向为电力系统继电保护与自动化。
继电保护新技术篇4
【关键词】继电保护;速动;微机化;网络化
Abstract:Powersystemrelayprotectionisguaranteedaneffectivetechnologytoensurethesafeoperationofpowersystemsandtoimproveeconomicefficiencytechnology.Theconcept,thestructure,thebasictasksofpowersystemrelayprotectionandthebasicrequirementsofpowersystemonitareelaboratedinthispaper,thedvelopinghistoryofrelayprotectionisreviewed,thedevelopmentstatusisdiscussed,atlast,thedirectionoffuturedevelopmentofrelayprotectionisforecasted.
Keywords:relayprotection;quick-operation;computerization;networkiing
1.继电保护的概念、组成、任务及其基本要求
1.1继电保护的概念和基本组成
继电保护技术通常是指根据电力系统故障和危机安全运行的异常工况,提出切实可行的对策的反事故自动化措施。
一般来说,一套继电保护装置由3个部分组成,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其结构原理图如图1所示。
图1继电保护装置的结构原理图
(1)测量部分。测量被保护装置的工作状态电气参数,与整定值进行比较,从而判断保护装置是否应该启动。
(2)逻辑部分。根据测量部分逻辑输出信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围,确定保护装置如何动作。
(3)执行部分。根据接收到的逻辑部分的信号,完成跳闸、发出信号等动作。
1.2电力系统中继电保护的基本任务
继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术,其基本任务:
(1)自动的、迅速的、有选择性的将故障元件从电力系统切除,迅速恢复非故障部分的正常供电;
(2)能正确反映电气设备的不正常运行状态,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,或由装置自动调整;
(3)与供配电系统的自动装置,如自动重合闸装置ARD、备用电源自动投入装置APD等配合,根据电网运行方式,选择短路类型,选择分值系数,缩短事故停电时间,提高供电系统的运行可靠性。
1.3电力系统中对继电保护的基本要求
判断继电保护装置是否符合标准,必须在技术上满足以下条件:选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求。而对于其他一些较轻微的故障,继电保护要求也因此降低了,发生故障时可动作于发信号来满足保护条件即可。
(1)选择性
当电力系统中线路或设备发生短路故障时,负责本段线路胡设备的继电保护装置会动作,当其拒动时,会由相邻设备或线路的保护装置将故障切除;
(2)速动性
电力系统发生故障时,电力系统中继电保护装置应能够快速地将故障切除,防止对人或电力设备、公共财产造成不必要的伤亡损失降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性;
(3)灵敏性
当电力系统中线路或设备发生短路故障时,电力系统保护装置的及时反应动作能力,能够满足灵敏性的要求的继电保护,在规定范围内发生故障时,不论短路点的短路的类型和位置如何,以及短路点是否存有过渡电阻,都能够正确反应并动作,即要求不仅在系统的最大运行方式下三相线路短路时能够可靠动作。电力系统中保护装置的灵敏度大小是由灵敏系数来衡量;
(4)可靠性
即是继电保护设备能够安全稳定的工作动作,不误动、不拒动是对继电保护装置最根本要求。
选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求既相互联系又相互制约,我们应视具体问题而定,辩证的利用这四个要求合理做出机电保护装置的设定。
2.继电保护发展历程与现状
电力系统的发展带动了继电保护的不断发展。在二十世纪初期,电力电网系统的发展,继电器广泛开始在电力系统的保护中应用,这个时期是继电保护装置技术发展的开端。自二十世纪五十年代到九十年代末,在四十多年的时间里,电力系统继电保护装置完成了发展的四个阶段,从电磁式继电保护装置到晶体管式的继电保护装置再到集成电路的继电保护装置及微机继电保护装置。
十九世纪后期,电力系统结构日趋复杂,电力系统的飞速发展,短路容量的不断增大,到二十世纪初期产生了作用于断路器的电磁型的继电保护装置。虽然在一九二八年电力电子器件已开始与保护装置相结合,但电子型的静态继电器的大量生产和推广,只是在当时五十年代晶体管与其他的固态元器件发展起来之后才能够得以实现。静态继电器具有较高的灵敏度及维护简单、作速度、寿命长、消耗功率小、体积小等优点,但容易受外界干扰和环境温度的影响。随后在一九五六年出现了应用计算机研发的数字式继电保护。大规模的模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机普遍的应用,极大地推动了数字式继电保护技术开发与研究,目前微机式数字保护技术正处于日新月异的研究与试验阶段,并已有少量装置已电力系统的容量逐渐增大,应用范围越来越广是当今电力电网企业所面临的一个重要问题,仅仅是将系统的各元件的继电保护装置设置完善,远远不能避免。电力电网中因长时间停电造成的事故与经济损失。当电力电网系统正常运行被破坏时,尽可能的将其影响的范围限制到最小,负荷停电的时间减小到最短这是电力系统保护的任务。因此必须从电力系统的全局出发,研究的故障元件被相应的继电保护装置动作并切除后,系统将呈现何种状况,如何尽快的恢复正常运行等等。此外,炉、机、电任一部分的故障都将影响到电能的生产安全,特别是在大机组和大电力系统中的相互协调和影响正成为电能生产安全的重大课题。因此,保证炉、机、电的安全运行已经成为继电保护的一项重要任务。
3.继电保护的未来发展方向
随着计算机技术、电子技术、通信技术的飞速发展,人工智能技术如遗传算法、人工神经网络、模糊逻辑、进化规模等相继在电力系统继电保护的领域研究中应用,电力系统继电保护技术已向网络化、计算机化、一体化方向不断发展。
3.1继电保护的计算机化
按照著名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18-24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。
继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护基本功能外,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,强大的通信功能,与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
3.2继电保护的网络化
网络保护是计算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物,通过计算机网络来实现各种保护功能,如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享,可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外,由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量,所以很容易就可实现母线保护,而不需要另外的母线保护装置。
电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护,是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构,以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有两种模式:一是利用现有微机保护;另一个是组建新系统,各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性,必须采取有针对性的网络安全控制策略,以确保网络保护系统的安全。
3.3继电保护的智能化
随着计算机技术的飞速发展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不断被应用于计算机继电保护中,近年来人工智能技术如专家系统、人工神经、网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用,从而使继电保护的研究向更高的层次发展,出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题,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,只要样本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。
随着人工智能技术的不断发展,新的方法也在不断涌现,在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大,为继电保护的发展注人了新的活力。将不同的人工智能技术结合在一起,分析不确定因素对保护系统的影响,从而提高保护动作的可靠性,是今后智能保护的发展方向。虽然上述智能方法在电力系统继电保护中应用取得了一些成果,但这些理论本身还不是很成熟,需要进一步完善。随着电力系统的高速发展和计算机、通信等各种技术的进步和发展,可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。
3.4保护、控制、测量、数据通讯一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的前提下,保护装置实际上就是一台高性能、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。它可以从网络上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它获得的任何被保护元件的信息和数据传送给网络控制中心或任意终端,即实现了保护、控制、测量、数据通讯一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护装置旁,则可以免除大量的控制电缆。
现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已处于研究试验阶段,将来必然在电力系统继电保护装置中得到应用。
4.结论
随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,由数字时代跨入信息化时代,发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
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继电保护新技术篇5
【关键词】电力系统;数字继电保护;应用;维护
随着社会发展的不断进步,各种生产建设以及人们的社会生活都离不开稳定的电力支持。因此,保证电力系统的安全稳定,是实现社会发展的基本保障。目前,随着我国的电力系统改革的不断深入,先进的电力技术及设备不断地应用其中。继电保护技术作为电力输送过程中重要基础,是实现电力系统安全稳定的重要前提。在计算机技术以及电力应用技术的不断发展的过程中,继电保护技术也在突飞猛进的发展,以下就对电力系统中的继电保护技术进行分析,提出提高电力系统安全、稳定运行的有效措施。
1.继电保护发展的现状
众所周知,随着电力系统的发展,电力系统的继电保护设备及技术也在突飞猛进的变化。各类电力技术、计算机应用技术、通信技术的应用,也促进了我国继电保护技术的不断进步。继电保护技术从建国后到当下,继电保护技术经历了多个发展阶段,目前我国的工程技术研究人员已经能够掌握国际上先进的继电保护设备以及应用的技术。我国的继电保护技术从无到有,并应用到电力系统中。这对我国电力系统中继电保护技术的应用和发展奠定了坚实的基础。目前在电力系统中应用较多的就是数字继电保护装置,所谓数字继电保护装置,是指在电力系统发生故障或是出现异常运行状态时,通过使用继电器对电力系统进行保护,防止元件受损的一种保护措施。数字继电保护器较之过去的保护器,具有灵活性高、经济成本低和可靠性强的优势因此被广泛应用在电力系统中。
2.影响继电保护安全运行的重要因素
2.1数字继电保护装置自身缺陷
对于数字继电保护装置来说,离不开两大构成要素。一个是软件因素,它控制着数字继电保护装置未来的行为,在装置配备前需要进行系统更新,对于电力系统中故障及表现进行逻辑输入,并通过智能判断,做出逻辑输出,促使保护装置进行电力系统保护。但是,随着需求的日益提升,继电保护装置的软件系统需要实时更新和优化,软件结构设计中的不足会造成装置的误判,从而影响其可靠性。
第二个方面是硬件上的不足。继电保护装置是由多个元器件和端口组成的,由厂商批量生产后投入使用,而且有的保护装置在寿命周期内,可能从一个地方卸载后应用到电力系统中的其他路段。这就存在着装置本身很难准确确认的问题,例如由于端口不合适造成的功能性失效,或是长期应用造成的老化等,硬件上的不稳定性因素也会影响装置的可靠性。
2.2数字继电保护装置的外部因素
数字继电保护装置分布于电力系统中,即使本身没有软、硬件上的缺失,也无法确保它的工作能够顺利稳定地进行。受外部环境影响、人为因素影响等都可能造成失效。例如在安装过程中,由于安装人员操作不当,运行中就会出现问题。再如,在环境恶劣地区,如果保护装置在外,受环境影响,可能无法正常工作或是做出了错误判断,这些都是无法避免的。
基于以上分析,我们看到数字继电保护装置对于确保电力系统应用的安全性影响深远,一旦没有处理好,就可能造成经济损失。因此,无论是由于何种原因造成的可靠性缺失,我们都应该积极面对和解决。
3保护继电保护装置安全可靠运行的重要措施
3.1针对需求变化进行系统升级和优化
由于软件系统更新或是设定不合理造成的保护装置失灵时有发生。因此,继电保护装置设计单位应该在产品研发和生产阶段进行进一步地技术革新。应该与电力单位一起,对于电力运输和实际应用中的问题进行汇总,构建相关电子档案,然后对这些问题进行汇总,在原有技术基础上,定期对软件系统进行调试,及时发现系统漏洞,一旦发现变化,应该及时调整和实现,确保软件系统运行的稳定性,从而确保保护装置的可靠性。
3.2数字继电保护装置性能的提升
随着技术的进步,越来越多新型材料和技术被研究出来,对于继电保护装置来说,顺应技术创新潮流,无论是从结构上还是从设计上进行优化,不断使用新型材料进行试验,才能更好确保保护性能的实现,也会进一步降低因为硬件因素造成的可靠性失效机率。
3.3降低外部环境影响因素,定期对继电保护装置进行检查
虽然外部不确定性因素众多,但只要明确责任,细化分工,这种影响就会不断降低。在装置安装过程中,编制作业指导书,严格按照指导书开展工作,对于违规行为和个人进行严厉处罚,以规范作业流程,防止因为人为因素造成的不稳定性。与此同时,要定期对装置进行检查。这种检查一个方面是对保护系统的检查,即通过一些电路实现,确保保护装置的反映正确,不存在系统问题,能够对故障做出正确的反映。在进行检验时,要特别注意负荷的采集和测量,在设备进入到热备状态或是投入运用时避免对负荷的定向测量。另一个方面是对定值区的检查,确保电网运行方式后,继电保护装置不会发生偏差,在额定值范围内进行工作。最后一个方面,是对性能的检查,检测保护装置的性能、损耗等情况,确保后期应用的稳定性。
3.4做好继电保护的故障分析
在电力系统中继电保护装置利用故障分析技术能够提高继电保护装置主设备中的故障录波功能。通过对事件报文的完整记录,故障发生前后的模拟量、开关量、启动量以及中间量等数据的记录,将继电保护装置的所有动作行为完整的进行记录。通过电力系统继电保护装置主设备传送至电气监控系统的故障信息进行分析,从而能够判断在电力系统中继电保护装置的保护动作行为是否合理、准确,并为保护装置提供故障查找与分析的重要依据。通过继电保护信息管理系统分析所提供的的故障数据并深入对事故或者故障进行分析,进一步提高继电保护装置的保护性能。
3.5不断加大继电保护研究人才的培养
数字继电保护装置虽然应用广发,技术也较为成熟,但仍需要科研人员的继续努力,克服运行过程中的软硬件弊病,对故障和不当行为能够更快更准确进行处理。人才的培养是电力行业长久的任务。
4结束语
伴随着电力需求的日益增多和电力行业的市场化发展,我们对于电力应用质量的要求也越来越高。确保用电的安全性和可靠性不仅是用户的需求,也是电力行业长久发展的一个基础和前提。数字继电保护装置以其自身无法比拟的优越性,在电力系统中得到了广泛的应用,未来,需要不断克服存在的问题,进一步实现性能的优化,确保数字继电保护装置的可靠性。
参考文献:
[1]沈丽名.简议10kV母线的继电保护[J].科技资讯,2009,(02).
[2]陈.关于提高10kV供电系统继电保护可靠性[J].科技资讯,2008,(33).
继电保护新技术篇6
关键词:继电保护、构成、核心、变革与提升
中图分类号:TM774文献标识码:A
一、前言
继电保护是指采用自动化的措施和设备保护电力系统及设备。随着经济的不断快速发展,电网系统规模的不断扩大,继电保护逐渐显示其必要性。计算机与继电保护相结合在计算机行业快速发展的大趋势下应运而生,这一结合很大程度上推动了供电企业的继电保护技术。
二、我国继电保护现状
随养我国经济的发展,各类用电设备急剧增加,电网系统规模不断扩大,继电保护技术也随之日益发展。继电保护与前沿技术相结合,尤其是计算机在继电保护中大量普及,使得电力企业能够利用计算机的数学运算能力和逻辑处理能力,从而提高安全保护的能力。更重要的是,随之计算机技术的发展,人工智能等先进技术也取得了长足进步。电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节,而对系统状态进行判断,是实现保护止确动作的关键。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力,人工智能己经成为状态评估的重要工具,越来越多的应用与电力系统的多个方而,特别是继电保护方而。相比于人工操作,人工智能具有更强的灵敏性和速动性。不可否认的是,在可靠性方而,人工智能仍能还有很大的进步空间。另一方而,计算机网络作为新时代信息处理和数据通信工具己成为信息时代的技术支柱,将其与继电保护相结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。应用了网络技术的电力系统继电保护技术使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元在分析这些休息和数据的基础上协调动作。目前来看继电保护的网络化己经开始实施,但是还处于起步阶段,要实现我国继电保护的全而网络化,还需要广大技术人员的不懈努力。
三、智能电网继电保护的核心技术
智能电网的建设具有划时代的意义,它的出现使得我国电网技术有了很大的突破,产生了巨大的经济和社会效益。继电保护主要有以下几种核心技术:
1、广域保护技术
传统的继电保护几乎没有自适应判断能力和保护能力。随着智能电网技术的出现,“广域保护”这个词逐渐被人们所认知。广域保护是指指定一个子域作为分析的单位,采集该子域的继电保护信息,并进行域内和域外的综合判定。目前,广域保护技术已经日趋成熟,主要分为继电保护和安全自动化控制,继电保护可以实现简化保护配合、缩短保护动作时间等目的。
由此可见,广域保护能够对电网进行及时诊断,使电网获得自愈能力,从而提高电网的安全性和稳定性。
2、保护重构技术
智能电网中,保护重构技术是一项全新的继电保护技术,继电保护系统的重构应满足下述原则:
(1)功能完整性
通常重构后的继电保护系统应达到或超过原有的保护系统的功能,同时允许紧急情况下对某些功能(例如保护动作速度、选择性)的降阶或解除,以满足系统最低安全指标。
(2)重构的快速性
由于一次系统一刻也不能脱离继电保护,因此继电保护系统自身的重构应快速有效。在有多套保护需要重构时应在维持最低功能的前提下选择分步实施或同时实施策略。
(3)重构的可靠性
继电保护重构时要重新选择设备组合,所构建的新系统必须保证可靠性指标满足要求。
(4)重构的经济性
继电保护系统的重构需要对设备资源进行重新划分,因此在保证可靠性的同时应尽量减少对资源的占用。
比起传统的继电保护系统,重构技术下的继电保护系统有着以下众多优点:(1)继电保护的整定值可以进行自适应,提高了继电保护的灵活性,能够适应不同的电网运行方式。(2)能够进行继电保护系统的在线配置和重组,来适应电网结构所发生的改变。(3)可以实现对继电保护装置内部元件的实时监测和诊断,找出继电保护装置中存在的各种隐性故障,实现系统的自我诊断。(4)如果继电保护装置出现失灵故障,该技术可以自动找到替代原保护装置的新装置或系统,使继电保护功能重新恢复正常,从而发挥继电保护的自愈功能,有效避免由于继电保护装置出现故障而引发的电网故障,为电网持续稳定运行保驾护航。
继电保护系统重构的目标是在保护功能无法满足一次系统安全稳定的要求时,进行结构性重构或功能性重构以重新达到满足一次系统需要的保护功能,同时也要求重构的保护系统可以满足继电保护选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求。
四、智能电网环境下继电保护技术的变革与提升
智能电网的规划与发展对电能传输的特点产生了巨大的影响,数字化和信息化使智能电网与传统电网产生了十分大的区别,因此,继电保护技术也要随着智能电网的发展而发展。
1、向数字化方向发展
由于互感器故障的减少,我们不用再考虑由互感器故障所引起的回路接地和回路断线等故障,利用数字化的传感器,能够提高继电保护的整体性能,使所有的辅助功能得到简化,来提高继电保护水平,为我国智能电网建设提供先进的继电保护技术。
2、向网络化方向发展
作为智能电网实现数字化转变的关键,网络化的继电保护装置可以有效提高智能电网的运行效率,电力管理者能够通过数字接口向继电保护装置发送控制信息,来对整个智能电网进行自动化的全操控。与此同时,还能将智能电网技术和网络技术结合在一起,让用户利用网络来实现对继电保护装置的配置,使继电保护装置的可操控性得到明显提高。
3、向协同保护方向发展
传统保护仅能够对定值进行自整定保护,同时还要结合被保护线路的运行状态。智能电网的出现使得这种保护技术得到了全面提升,继电保护能对基于全网信息的保护状态实现自动化配置和整定,使整个继电保护系统能够实现互相保护,使传统的分散式独立保护转变为协同保护模式。
4、应用新原理与新技术
智能电网中风能、太阳能和生物能等新型能源的随机接人,会给电网运行的安全性带来一定的挑战;同时,在智能电网背景下,更加快捷、灵活的调度方式将实现对电能传输方式和潮流方向的灵活调整;以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将取代传统电网的故障暂态特征。因此,应用和以上变化相适应的继电保护新原理和新技术,将是未来继电保护发展的主导方向,同时也是相关研究的关键课题。
5、向“高智商”继电保护系统发展
坚强智能电网的构建和实现中最为关键的一项就是实现电网的自愈,而这主要要依靠构建“高智商”的继电保护系统来实现。“高智商”继电保护系统的概念就是,要在故障发生之前预先对电网实施自适应分析和判断,从而达到防患于未然的目的,最终实现电网的自愈,从而减少因故障引发的事故损失。
五、继电保护在智能电网中的重要作用和意义
目前,我国的国民经济正处在高速发展中,对电力的需求也越来越大,电力供应企业正承受着前所未有的压力,很多人口密集的城市和地区都出现了供电危机现象。为了使电力供应紧张的现象得以缓解,企业不得不采取措施,进行停电和限电,同时加强了对智能电网电力系统安全的维护力度。作为电力系统的第一道防御手段,继电保护技术可以有效地保障电网的安全运行,一旦电网中存在故障,继电保护装置就能在第一时间内将出现故障的设备自动切除,同时发出预警信号,使工作人员能够在第一时间内发现故障,采取有效措施进行解决,从而最大程度地降低了由电网故障造成的企业损失。因此,继电保护在智能电网中有着重要的作用和意义,企业应当大力发展和研究这项技术,以保证智能电网运行的安全性。
六、结语
经济快速发展的基础必定扩大了许多工厂对电力的需求,电力系统所承受的压力也会越来越大,因而,电力系统的保护工作就成为了许多电力公司的首要任务。继电保护技术在智能电网电力系统的保护工作中取得了很大的成效,许多供电企业都在增强继电保护技术的研发力度,争取在现有的基础上做的越来越好,继电保护技术将会被广泛的应用到大部分的供电企业中。目前,我国的智能电网系统还在快速发展和建设之中,我们要不断利用日新月异的信息技术和通信技术,来使整个电网朝着智能化和数字化方向发展,同时使继电保护技术获得创新性发展。因此,在实际工作中,相关工作人员一定要注重继电保护技术的重要性,投人资金进行研究.不断吸收高素质人才,提高从业人员的整体水平,在工作中不断总结经验,深人了解和认识继电保护在智能电网中的应用情况,以推动整个智能电网的建设与发展。
参考文献:
[1]严兴喜曾祥龙:《浅析继电保护故障信息系统的应用及总结》,《民营科技》,2011年07期
[2]李荣华:《电网继电保护运行及故障信息管理系统应采取的策略》,《广东科技》,2009年06期