继电保护发展方向(6篇)
继电保护最新发展方向篇1
关键词:变电站继电保护电力系统
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)02(c)-0-01
随着人类社会和现代化的不断发展,人们已经越来越离不开电带给我们的帮助,离开了电力,人类几乎无法生存。所以,电力系统合理高效的保证供电不但与经济发展有关,更关乎举国上下的民生问题。而电力系统中最重要的一个环节就是继电保护系统,它使供电系统可以有条不紊的安全运行。因此,研究继电保护的现状与未来的发展前景具有非常重要的意义。
1电力系统继电保护的发展现状
随着中国的计算机技术,电子技术和通信技术的高速腾飞,我国的电力系统也是得到了日新月异的发展。现阶段最值得国人骄傲的就是电力系统微机继电保护技术的研发、成熟与应用。微机继电保护技术与过去几十年的机电式继电保护、晶体管继电保护、集成电路保护三种继电保护技术不同,它的数字计算能力和逻辑处理能力强劲,自我检测和记忆能力也是远远超越前几代的继电保护技术。如今,这种微机继电保护技术已经广泛的应用在了我国的高低压线路、电气设备以及低压网络当中,尤其是220kv以上的线路已经几乎全部被微机保护。重要的事,经过多年实践验证,实际应用中的微机继电保护确实比其他的保护技术具有更加显著的效果。目前我国具有自主产权的微机保护设备已经渐入佳境,不再依靠进口的继电保护技术和设备,甚至在原理和技术上已经超过了其他国家的继电保护。因此,微机继电保护技术在我国电力系统的应用已经被人们普遍认可,而且达到了不可取代的地步。
2对继电保护发展的展望
继电保护装置经过几十年天翻地覆的变换,经历了结构由繁到简、由分散到集中的过程。现如今,光电互感技术、计算机网络技术和自动化变电站技术这三大技术群的迅速发展使得变电站又开始进入数字化变电站时代。
数字化变电站最大的特点就是分成了过程层、间隔层和站控层三层设备。三层设备的重新划分使控制、数据通信、测量等原来由微机保护完成的任务也重新划分给了其他层的设备。比如过程层中的智能断路器、电子互感器和合并单元共同完成控制、模拟量及信号量的采集任务,而这些任务都是由原来的微机保护独自完成的。
这种继电保护任务的分层处理使得现在的继电保护只保存了数据计算、逻辑处理等非常少的任务,也必然会导致包括运行维护以及功能配置等方面的影响。笔者认为,未来的继电保护将会出现以下变化。
2.1硬件向模块化发展
过去的微机保护是一个整体装置,它的各个功能都集成在了几块互相交互的模块上,包括数据采集和计算以及信号逻辑处理的CPU模块、出口模块、电源模块、电流电压互换的CT/PT交流模块。设计制作继电保护装置时,针对不同的保护装置和原件,其设计出的设备的采集交流量和跳合闸出口的数据和性能都也各不相同,这样的话就没法做到硬件的模块化处理。而新式的变电站将功能分为三层,过程层负责交流采集功能,智能操作箱负责跳合闸的功能。这样的话,保护装置的模块就缩减为电源模块和CPU模块,这两个模块一般情况下都是标准化处理。因此,全站的保护设备就可以进行硬件的模块化处理,这样不但减少了工作人员的工作量,也使设计方便,节省了成本。
2.2软件向元件化发展
目前继电器的保护原理和技术基本已经成熟,而且保护功能一般情况下也不会进行革命性的更改,所以,我们可以利用某种高级语言,将这些程序封装在标准的控制元件当中,再将这些元件针对不同的保护性质和功能嵌入到相应的位置。对于未来不会修改的功能可以做成完全封闭的元件,而对于将来可能进行修改的,可以开放元件的进出口进行修改和完善。为了避免使用和操作的过程中出现麻烦,可以将元件按照某项标准进行合理划分。这样不但有利于元件厂商推出新产品,而且增强了继电保护装置的适应性,同事避免了由于设计者的不同设计思路导致产品的不合适。
2.3保护功能向网络化发展
随着网络信息共享的发展,可以利用计算机网络的时效性和共享性将过程层所采集的数据共享到整个系统的所有设备上,让所有工作人员都可以随时查阅。这样不但极大地提高了继电保护装置的时效性和工作效率,而且通过信息的全站共享,可以将多台机器的保护功能集成在一台超级计算机上一同实现,同时也有利于优化变电站的自动化、元件化和模块发的发展。全站的网络共享是变电站整体工作效率提高的基础,只有网络共享、数字化进一步深入发展和广泛应用,将计算机网络和数据处理的效果达到最大化,才能最终实现整个变电站数据的统一化、智能化、共享化处理,变电站的保护功能网络化必然会发展到新的天地。
2.4装置功能向集成化发展
现阶段,随着处理器逻辑运算速度的快速发展、需要处理的继电保护现场情况也是越来越繁杂、又要考虑到成本的节省问题,集成化的继电保护装置逐渐受到人们的关注。比如一个110/10kV的变电站,我们可以将整个变电站的变压器设计成由10kV的出线、110kV的进线和变压器在内的三台间隔层的保护单位组成的系统,这样这三台保护单元就可以对整个变电站进行继电保护,而不再像以往那样浪费人力物力。当然这其中也需要对不同的精度和算法进行相应的调整。装置功能向集成化发展不但可以通过压缩变电站的设备大大的节省成本,而且在维修时只需要维修或者更换损坏的部件,备份时都只需要对这三台设备的设置进行备份即可,不再需要在乎其他方面,也极大的缩减了劳动量,提高劳动效率。
3结语
继电保护产品不断推陈出新,新的数字化变电站的推广也使得微机继电保护技术进入了新的发展阶段。经过该文对继电保护设备模块化、网络化、元件化、集成化的讨论,可以看出我国未来新式继电保护技术和设备必然会走出新的一步。
参考文献
继电保护最新发展方向篇2
【关键词】继电保护测试;发展方向;思考
随着电力系统的高速发展和计算机技术的进步,继电保护装置是电力系统的重要组成部分,对电力系统的安全有效运行、防止事故发生等起着决定性作用,因为电力系统的发展,设备容量不断增大,继电保护装置动作的正确性对保持电力系统的暂态稳定起着极其重要的作用,对于继电保护装置预防故障的发生以及解决故障有着重要的意义。本文结合继电保护发展的新特点以及需要注意的新问题进行了以下几个方面的论述:
1.当前继电保护产品技术发展的新特点
随着相关标准的以及产品的发展,也会对继电保护带来一定的影响与变化。采用数字PT与CT,给继电保护的发展带来了变化,新的保护方案需要应对通信结构,通过交换保护信号来有效的满足分布式保护方面的要求。同时要求研发人员参考装置的可靠性以及稳定性。对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除:另外应装设过电流保护。如采用的是反时限过电流保护时,其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电所可不装设保护。与此同时,还需要建立一个统一的硬件平台,其与继电保护的原理没有关系,而是通过文件的配置来转变继电保护的具体类型,从而大大的降低了维护人员的工作量以及工作难度。
2.构建继电保护测试分析中心
2.1构建继电保护测试分析中心的具体技术要求
在当今条件下,若想成功的建立继电保护测试分析中心,需要满足下列技术要求:(1)拥有能够传递保护测试相关数据的网络以及运输的通道。(2)在电网系统里的继电保护方面的装置,应该均为由计算机进行操控的数字保护方面装置。(3)拥有电网系统之上的动模仿真的测试平台,这是对测试分析中心的具体要求,从而能够使其模仿类型不同的故障,以及不同的运行方式。(4)能够通过数据的传输通道,来将电压仿真方面数据,传递到计算机的保护装置中。
2.2构建继电保护测试分析中心的具体措施与方法
对于继电保护测试分析中心的构建而言,需要建立动模仿真方面的测试平台,其主要方式为以下几个方面:
(1)物理动模仿真方法
这种方式具体而言,是在动模的实验室里,构建电网系统的相关物理模型,从而有效的构建动模仿真的测试平台。而在电网系统方面,其物理模型能够满足运动方式不同的动模仿真。又或者其可以在物理模型之上,来对不同点上类型不同的故障来进行动模的仿真。在实际的工作中,还是可以使用三段式的电流保护。也就是说,在第一阶段中,使用的是瞬时电流速断来进行保护的,它是作为一种辅助保护而存在的,能够在极短的时间内把线路首端的故障切除带掉;在第二个阶段中,使用的是略带时限的电流速断来进行保护的,它是作为主要的保护存在的,对全长的线路进行保护;在第三个阶段中,使用的是定时限过电流来进行保护的,它作为一种后备保护,一来可以对全长的线路保护,二来可以作为下一级的线路的后备保护。
(2)软件动模仿真方法
这种方式主要是用来解决,物理动模仿真具有较大的工作量,和费用比较高方面的问题。因此为了降低工作量以及费用,可以使用软件方式来构建动模仿真测试的平台。使用软件模拟进行仿真计算,可以得到大量的能够展现电网系统运行状况,以及电网在故障的情形下,各个保护装置所安装的电流,来获得相关数据。在电网系统中,当其发生故障时,可以采取各种保护装置的故障录波的数据来进行科学有效的分析与比较验证,结合相关数据从而使得软件动模仿真方式能够愈来愈接近事实真相。
3.继电保护检测装置里需要添加的具体内容
由于经济和社会不断发展与进步,因此继电保护装置也得到了新发展,根据新特点,需要添加以下方面的测试内容与相关解决办法。
3.1时间同步的检测能力
这主要是由于GPS等一些时间同步技术的开发与广泛使用,从而解决了传统继电保护装置无法随着时间同步的缺陷。替换法指的是用相同并良好的元件代替怀疑有故障的元件进行检验,进而判断元件的好坏,这也是快速缩小故障查找范围的一种有效方法。通常情况下,当元件出现故障时,要用备用或暂时正在检修的并具有相同作用和功能的元件来进行替换,这也是处理合自动化保护装置内故障最常用的方法。替换之后如果继电保护装置恢复正常的运行状态,说明故障在换下来的元件内,反之则用相同的方法继续在其他地方进行检查。这种方法在微机型继电保护装置的故障检查中比较常用。
3.2装置可靠性的检测能力
当前的继电保护测试的主要内容均是关于样品功能以及性能的测试,有时候也会对其可靠性来进行寿命的测验,然而在其可靠性上则缺少相关检测。当前的可靠性试验可以从装置硬件可靠性以及软件自身运行可靠性来着手。二次回路故障是继电保护系统中最常见的故障,想要及时有效的确认继电保护系统故障的位置,可以采用相对原始的方法,如:可以先将二次回路按顺序拆除,然后再逐个安放回去,以此来确认回路中存在的问题,等确认故障之后再将回路中的构件按照相应顺序进行安装,从而确定故障回路中的构建。
3.3软件的测试能力
这主要是由于软件得到了广泛的使用,其承担的工作日益增多,若软件本身具备较多的缺陷会引发继电保护装置其无法正常运行。可以采用对比法,主要指的是通过校验报告进行比较或进行非正常设备与正常的同型号、同规格的设备的技术参数的对比,如两者之间相差较大时则证明此处为故障产生的原因。在继电保护系统的安装过程中,通常采用此类方法的原因是因为技术人员不可避免的失误造成的接线错误等,从而使继电保护系统进行回路改造或设备更换后不能恢复正确接线产生故障。
4.结束语
电力系统故障能够准确分析、及时处理的依据和手段主要是因为继电保护故障信息分析处理系统的开发和使用,保证系统无故障设备正常运行。本文结合不断发展的时代要求,针对当前继电保护产品技术发展的新特点,提出了构建继电保护测试分析中心以及添加新测试能力等,来保证继电护装置对电网的稳定作用,最终提高供电的可靠性。
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继电保护最新发展方向篇3
【关键词】继电保护;技术应用;安全性
1.继电保护分析及安全性
社会现代化的日新月异变化对不断发展的电力系统提出了越来越高的要求,其中最为重要的前提条件是“安全”。作为电力系统的重要组成部分,电力电气设备的安全性能不容忽视。
1.1继电保护装置的安全标准
继电保护产品在现场运行中存在着包括电击、着火、机械、辐射、化学等多方面的危险形式,因而此类产品在安全性能方面必须达到以下几点条件:(1)在预期的环境条件下能抵御外界的非机械的影响,而不危及人身与设备的安全;(2)在满足预期的过载条件下,不应危及人身和设备的安全;(3)在可预见的过载条件下,不应危及人身和设备的安全:(4)应有对人体的直接触电或间接触电所引起的身体伤害及其他危害有足够的防护措施;(5)不应产生危害人身安全的温度、电弧或辐射等危险;(6)绝缘性能应满足各种预见的情况;(7)对危害人身和设备安全的其他危险应有足够的防护措施。
1.2电器设备的安全标准
IEC60255-27:2005将电气设备进行了分类,按照不同的安全防护级别划分为三类设备,根据不同类别的设备,提出了不同的安全要求,其中包括:(1)一般要求;(2)电击防护要求及单一故障状态定义;(3)机械方面安全要求;(4)可燃性及防火要求;(5)通用和基本安全设计要求。该标准为保证继电保护及自动化产品的安全运行提供了依据。
2.电力系统的技术应用
(1)电压矢量跳跃技术的继电保护系统的应用三相平衡交流供电蹦的电压,其大小和相位是相对稳定的,只要系统阻抗或电流不发生改变,则系统电压矢量基本维持不变。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变。如突变电流增大,则系统短路;突变电流为零,则系统开路失压。常用的差动保护原理是利用比较被保护设备两端电流的大小和相位作为启动判据,不反应区外故障或电网的扰动。当系统故障,由于三干重合闸,会引起发电机输出电压或频率的波动。严重时可能出现异步情况,损坏发电机或者发电机和设备之间的传动装置。监视电压相角可作为确定馈线受扰的依据。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变。跳变相角由负载变化的大小和性质决定。的变化作为保护启动的判据,当它超过保护设置的限值时,将开断发电机或跳耦合断路器,这意味着矢量跳跃主要用于电网去耦。具有矢量跳跃功能的微机保护装置,尤其适应于以下几个类型的保护:水轮机、蓄能发电机、入网发电站、柴油发电机、汽轮机、工业电力站传统的蒸汽发电站、大中型同步电动机、大中型主变压器等。
(2)基于网格平台的中压电网广域保护系统广域保护是这几年来国内外新兴的一个课题,它不同于传统的单个电气元件的逻辑保护,而是从电网的整体或区域电网的角度出发,以保证受扰动的系统能够安全、稳定地运行为最大目标。广域保护的提出是建立在计算机和通信技术发展的基础上的。与大型互联电网的安全和稳定性要求有着密切的关系。借助可靠的通信网络,以及智能仪器的推理和信息交换功能,广域保护系统可以获得电力系统多测点的信息,在快速准确地切除故障的同时,能根据故障切除前后电网潮流分布和拓扑结构变化的情况,合理选择预防性的控制措施,更新保护区域的划分和保护整定值,防止大规模的连锁跳闸和崩溃。
广域保护系统从电网的整体或区域电网的角度出发,用广域测量系统测得电力系统多测点的信息,在快速准确切除故障的同时,能根据故障切除前后的电网潮流分布和拓扑结构的变化情况,合理选择预防性的控制措施,更新保护区域的划分和保护整定值,防止大规模的连锁跳闸和崩溃,保证了受扰动的系统能够安全、稳定的运行。
3.电力系统继电保护的发展和作用
3.1继电保护的定义、功能
电力系统的故障:三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。电力系统不正常运行状态:小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。继电保护系统的作用在于,当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时,这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作,使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理,以达到最大限度地降低电路或元器件的损坏,保护整个电路系统的安全,使被保护系统稳定运行,提高系统的安全性,减少因部分电路或元器件损坏而导致的大面积故障的情况。
继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。继电保护系统的特殊功能决定其对电路系统的安全、稳定运行起着关键的保护作用,其相应的功能也要随着电力系统的发展而改变。目前,继电保护应用的最主要方面是高压输电,随着我国电力运输系统的规模不断壮大和输电系统等级的不断提高,输电系统的运行方式和系统机构愈加复杂,对继电保护提出了更高的要求。要保证受保护的电力系统安全、可靠的运行,电力系统的继电保护必须具备四个特性:可靠性、灵敏性、速动性和选择性。即保护系统必须反应速度快,回应动作快,灵敏性高,判断准确。
3.2继电保护装置的发展,局限性及其现阶段的应用范围
继电保护原理的发展是从简单的电流保护逐步向复杂的距离保护和高频保护过度的。继电保护装置的发展则依赖于构成继电保护装置元器件技术的发展。其发展大致经历了四个阶段,即从电磁型、晶体管型、集成电路型到微机型保护的发展历程。传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。
继电保护系统在电力系统中起着开关或警报的作用,我们可以将该原理称为开关原理。现阶段,我们习惯性的将继电保护系统认定为高压、低压的电力输电系统的保护系统。然而,继电保护的这一开关原理已经广泛应用于大部分的电路、电器、电子等高压、低压、强电、弱电等技术领域。因为每个继电保护系统所要保护的对象不同,所以需要采用的保护装置也要相应的加以选择,以达到功能与成本的匹配。
继电保护最新发展方向篇4
关键词:继电保护发展趋势测试智能电网
1继电保护基本概念及其发展趋势
1.1继电保护装置基本组成
一般而言,整套继电保护装置由三个部分组成的,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其原理结构如图1-1所示。
①测量部分测量被保护元件工作状态(正常工作、故障状态)的电气参数,并与整定值进行比较,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输出逻辑信号的性质、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执行部分根据逻辑部分送的信号,完成保护装置所担负的任务。如发出信号,跳闸或不动作等。
1.2继电保护的基本要求
①可靠性――指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
②选择性――指只有当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。
③速动性――指保护装置应尽快切除短路故障,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。
④速动性――指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。
1.3继电保护的发展趋势
1.3.1计算机化
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,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟。继电保护的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,尚须进行具体深入的研究。
1.3.2网络化
网络保护是计算机技术、网络技术和通信技术相互结合的产物,它可以实现对变压器、高低压线路和母线的相关保护等功能。资源共享是网络保护的最显著特性,还可以结合高频保护和光纤保护来实现纵联保护。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理,即将传统的集中式母线保护分散成若干个保护单元,各保护单元接收本回路的输入量后,经量化处理,通过网络传送给其它回路的保护单元,然后各保护单元进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则跳开本回路断路器,隔离故障母线,其它情况时各保护单元均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护,显然比传统的集中式母线保护有更高的可靠性。
1.3.3保护、控制、测量、数据通信一体化
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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。即实现了保护、控制、测量、数据通信的一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护设备旁,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。
1.3.4智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究,专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护解决许多常规问题提供了新的方法。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。
2继电保护测试内容和测试方法的发展
目前国内继电保护产品检测主要依据IEC60255系列标准和GB/T14047国家标准进行。
2.1继电保护测试内容
传统的继电保护测试包括基本性能试验、功率消耗试验、温度试验、电源影响试验、机械试验、绝缘实验、过载试验、触点试验和电磁兼容试验。
在原有继电保护测试项目的基础上,根据继电保护装置发展的新特点,新增加的测试内容包括基于61850技术的继电保护产品检测,时间同步能力检测,产品通信协议检测,软件测试,以及装置可靠性检测和安全性检测。
2.2微机保护测试自动化
测试自动化是指测试系统可以按照事先编制的测试计划,自动、连续的完成继电保护装置的电气性能、可靠性、通信协议、信息安全的测试。完整的测试体系由以下几部分组成:①电气性能在静态模拟中的自动测试系统;②电气性能在动态模拟中的自动测试系统;③监控系统的自动测试系统;④通信协议的测试系统;⑤信息安全的测试系统;⑥继电保护测试专家系统。
3智能电网对继电保护的影响
随着国家电网公司智能电网建设的开展,智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术,对继电保护提出了新的要求。
未来智能电网中,电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出新的要求。分布式电源的灵活接入、多变压器的运行方式带来的后备保护配合、双向潮流、系统阻抗的变化等问题均会给继电保护定值整定带来困难。
同时,智能电网将给继电保护的发展带来新的契机,智能电网中所采用的新型传感器技术,数据同步技术、时钟同步技术、通信技术、计算机技术以及IEC61850标准的应用,可以提供区域范围内数据采集的高精度同步,满足数据采集传输的实时性,保障数据传输过程的冗余和可靠性。
4结语
随着智能电网建设的推进,继电保护要适应电网需求向计算机化、网络化、智能化、功能一体化方向发展,同时继电保护测试内容和测试方法也应不断补充和完善,为智能电网提供技术支持。
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继电保护最新发展方向篇5
【关键词】智能电网;继电保护技术;电力系统
智能电网在我国应用广泛,规模和数量已经增加了很多,是电力系统中最重要的防御方式,因此在继电保护技术方面有了更好的技术需要。继电保护技术就是为了保护国家电网,和优化电网的结构和功能。在为了智能电网快速发展的同时还要不断深入研究继电保护系统,保证智能电网可以更加安全有效的运行下去。
1我国智能电网的具体含义以及特点
智能电网简单的说就是将电网智能化,我国建设的智能电网大多是采用的都是电网的网架,通过对各级电网共同协调发展下去。目前,将信息技术、高科技通信技术纳入到智能电网的应用中,从而形成一个自动化和互动性的统一系统。智能电网在现实中使用,目的就是在电网出现事故或者问题的时候能在最短时间内回复电力的正常供应,同时将电力故障造成的不良影响以及后果降到最低,减少造成的损失。智能电网的特点主要为,可以快速的输送电力,供电能力更加安全以及可靠,有效的减少了能源的消耗和浪费,减少污染物的排放量,环境因此而得到了有效的保护,提高了国家电力的经济效益。智能电网的运行平台更加智能化,更加灵活的对用户进行调整,方便用户的接入以及退出,可以将用户信息、电源以及电网的所有信息共享,帮助信息公开化更加透明化。
2智能电网中应用继电保护技术
保护电力网以及保护有关设备以及检测等技术属于继电保护的功能,目前,我国计算机信息技术、计算机通讯技术以及网络不断智能化的快速发展,智能电网和有关的先进技术不断应用起来,将传统的电力网系统应用状态完全改变,让智能电网保护技术能够更加长久的发展下去。智能电网中使用新型技术,对系统的反应速度以及安全方面都有很大的提高。
2.1传统电网中继电保护的具体组成方式
传统使用的电网中,继电保护的电源点电流流向都是一定的,按照一定的顺序,从中输出的主要电气量有三相电流中的电流与电压。只有正确的检测电气量,并对其进行评判才能发挥出继电保护的主要功能和作用。从而可以降低由于操作上的问题导致有关方面的功能不能正常的实现。
2.2构成智能电网继电保护的结构以及系统升级
交互式与分布式这两种方式是智能电网的主要发电方式,因此增大了继电保护对电网的保护。在信息化技术以及通信技术的快速发展和推动之下,智能电网中采用数字化技术已经成为了新的发展方向,因此要对新的继电原来进行保护和挖掘。智能电网中引进了传感器设备,可以让电力系统在发电和供电时都采用实时监控,将设备在运行期间的的各种数据进行整合再做分析,对其中缺陷和漏洞的地方做到即时的修补。
智能电网在一定周期内要进行升级,由于目前数字化以及网络化的快速普及。数字化传感器的主要功能为将继电保护的整体性快速提高,将原来的辅助功能不断简化,让电气量信息在传输的过程中更加真实,对继电设备的装置也进行有效的保护,更加完善。网络技术的快速发展并带动传统电路系统不断的现代化,因此采用的继电保护在获得信息方面也采用了数字化以及信息化的方式进行,实现网站内部所有信息可以共享,将继电保护装置更加简单化,也是未来智能电网的发展方向,其中有很多技术值得研究。
2.3智能电网中继电保护的主要原理
设备在运行中,正在发电、输入输出电力、对用户进行供电和配电等多种运行环节,在智能电网运行中使用传感器对其做更加高效的控制和管理,获得更多信息再将所有信息整个起来进行分析,让智能电网的运行状态和动态监护更好的起到保护作用。智能电网整个系统中,继电保护啊是对功能上的保护,同时也能够保护传感器可以按照正确的方式开始运行,在运行中的信息以及设备的信息都做到有效保护作用。这些都需要资源的准确性才能让信息共享,一旦保护设施出现问题,在不需要人工进行维修的情况下可以通过系统让其恢复正常,降低了由于大面积出现故障对企业和人民造成麻烦,让智能供电系统在运行中具有稳定性以及有效性。
3未来智能电网中采用继电保护技术的发展方向
目前,我国智能电网继电保护技术不断的走向自动化、数字化、网络化以及自动化,因此对继电保护装置进行测量和控制的数据实现一体化。
3.1继电保护技术向智能化的发展和应用
智能电网在实施中,大多数主要采用遗传算法和神经网络的方法,电力作为基础的情况下降智能化的方式更好的进行应用。非线性中存在的弊端可以通过神经网络来解决,人工神经网络采用人工神经的方式对设备实施保护,并对其中的故障进行判断,电力系统中使用继电保护有了很大的效果。神经网络的方法将出现故障的所有信息做了全面的分析,采用最科学的方式找到故障的地方,并对其进行解决,效率高,速度快。
3.2继电保护中综合性的自动化应用设备
现代科技带动网络技术的快速发展,继电保护被当做为一种功能种类多的计算机装置设备,对网络的智能终端进行指导。从互联网上通过继电保护装置得到电力系统中出现问题和故障的信息以及最新数据,再将数据通过网络传递给电力系统的网络中心。目前,智能电网的电力系统也在不断的完善,走向综合性的自动发展方向,实现了变电站中的多项功能,让电力系统可以更加健康的发展下去。
3.3继电保护技术使用范围扩大
人们生活水平不断提高,生产和生活中都会电有很大的需求,因此电网的电压等级也提高了很多。更多的是要求在高压下输入电力,一旦供电的稳定性比较差就会造成出现故障和问题的几率比较高。由此可见,智能电网想要得到发展必须提高信息技术和通信技术,采用广域测量的技术作为电力系统中的核心技术,可以输送电力并对电力进行保护,让系统的自动化性能得到提高,降低出现故障率,让电力系统更加稳定和安全。
4继电保护以及维修工作人员的专业素养和职业技术
继电保护技术的目的就是为了防智能电网更加稳定安全的运行,人们正常生活,企业正常生产都离不开电力系统,因此工作人员有很大的责任,因此在此工作人员的业务水平要不断提高。对维修和保障安全的工作人员按照一定的时间开展技术培训工作,做一些关于电力设备方面的知识竞赛,储备更多的人才。制定工作人员的考核标准,提高个人素质,上岗之前进行培训工作,建立起一批高素质高技能的综合性素质人才队伍,让继电保住技术得到发展。
5结语
我国的现状为,智能电网还在建设和发展的阶段,信息技术的发展和通讯技术的提高已经在电网系统的建设中体现,对继电保护装置的功能也有更高的要求,能够不断的成为自动化、数字化以及自动化的方向发展。因此,需要工作人员在工作的同时再总结和积累一些经验,对自身的专业知识加强,提高个人素质,对新技术的学习能力强,工作人员对继电保护在工作时的重要性要有一个更加深入的认识,让智能电网可以更加安全,效率更快,同时稳定性高,可靠性不断增强。
参考文献:
[1]王向东,吴立志.浅析智能电网框架下的继电保护技术[J].机电信息,2011(18).
继电保护最新发展方向篇6
关键词:继电保护自动化技术人工智能
Abstract:thesafetyoftheelectricitysystemrelayprotectionisanimportantlinkintheproductionsystem.Therelayprotectionsystemstabilityandthedesignprinciple,configurationandsettingcloselyrelated.Thispaperismainlytotheanalysisofthepresentsituationandrelayprotectionnarration,thispaperexpoundsthedevelopmentdirectionoftherelayprotection.
Keywords:relayprotectionautomationtechnologyofartificialintelligence
中图分类号:F407.61文献标识码:A文章编号:
1继电保护的基本概念
继电保护是对运行中电力系统的设备和线路,在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况,并能发出跳闸命令或信号的自动装置。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使之免遭损害,所以沿称继电保护。电力系统继电保护的基本任务是: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,或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力、可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。
2继电保护现状
现阶段各种主电气设备、低高压线路都有相对应的微机保护装置对其进行保护,特别是线路保护已形成系列产品,并得到广泛应用。在实际的工作生活中微机保护是比较高的,远远高于其他的各种保护措施。目前对于220KV的继电保护装置已经基本是国产的,我国继电保护技术发展非常迅速,国产的继电器优势方面非常明显。
2继电保护的发展
继电保护是否能安全可靠的工作直接关系到整个电力系统的安全运行情况。因此在电力系统中对继电保护有很高的要求。传统上采用独立的装置有专门人负责,希望继电保护装置能快速有效地检出,切除、隔离故障,并能快速恢复供电。电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期,机电式继电保护、晶体管继电保护、基于集成运算放大器的集成电路保护,到了20世纪90年代继电保护技术进入了微机保护时代,微机保护有强大的逻辑处理能力,数值计算能力和记忆能力。对于微机型继电保护装置由于其性能的优越运行可靠,越来越得到用户的认可而在电力系统中大量使用。
4继电保护发展趋势
4.1人工神经网络
人工神经网络下简称是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。具有本质的非线形特征并行处理能力强鲁棒性以及自组织自学习的能力其应用研究发展十分迅速。目前主要集中在人工智能信息处理自动控制和非线性优化等问题。近年来电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络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。例如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非线性问题。距离保护很难正确作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。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲。人工智能理论在电力系统中的应用具有很大的潜力。目前已涉及到如暂态,动稳分析、负荷预报机组最优组合,警报处理与故障诊断,配电网线损,计算发电规划经济运行及电力系统控制等方面。
4.2自适应控制技术
自适应继电保护是为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应,增强可靠性和提高经济效益等优点。在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题。采用自适应控制技术,从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应必须获得更多的系统运行和故障信息只有实现保护的计算机网络化才能做到这一点。
4.3变电所综合自动化技术
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压超高压变电站正面临着一场技术创新实现继电保护和综合自动化的紧密结合它表现在集成与资源共享远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性
4.4智能电网的特点
智能电网的特点是电力和信息的双向流动,便于建立一个高度自动化和广泛分布的能量交换网络。为了实时的交换信息和设备层次上近乎瞬间的供需平衡,在这个关键目标下,继电系统的保护发展取得了一个广阔的空间,也催生了一批新的商业模式,其技术涉猎广泛,如再生能源、计算机网络技术等,许多工作集中于分布式电源的并网及灵活运行的控制策略上。未来电力系统的继电保护技术的发展将在传统电力系统趋向智能系统的转变中迎来技术的革新。
结束语:
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,在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响。继电保护必将得到大力的发展。
参考文献:
[1]陈德树继电保护运行状况评价方法的探讨[J]电网技术2000
[2]严兴畴继电保护技术极其应用[J]科技资讯2007