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摘要:随着科学技术的迅猛发展,计算机继电保护进入了新的发展篇章。自适应继电保护作为计算机继电保护发展的重要组成部分,其自身的应用效果和技术发展程度对电力系统的发展起着重要的作用。本文对自适应继电保护的含义作用等进行了阐述,指出了其发展的条件及现状,并通过以上分析探讨了自适应继电保护的发展前景。
关键词:自适应继电保护;前景展望;自动化
自适应继电保护是计算机继电保护发展的一个重要方向,是电力行业发展的重要研究课题,能够实现对电力系统运行方式和运行保障的保护,对提升电力系统的性能发挥着重要的作用。近年来,由于计算机、通信等设备设施和有关技术的创新发展,也使得自适应继电保护措施具有了实现的可能性,它可以在很大程度上减少事故的发生,保证电力系统的安全运行。
1自适应继电保护的基本概况
自适应继电保护就是能够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、特性或定值的保护或者是说保护系统为响应电网状况的变化能够根据电网的运行状况进行适当的调节,以保持最优功效而自动调整其运行参数的能力,从而保证运行参数的准确性和电网工作的最优功效。这种新型保护的出现引起了人们的极大关注和兴趣。自适应继电保护能够应对电力系统的各种变化,促使电源设备、线路和相关用户有机的结合起来,及时解决电力系统在发展中存在的问题。它能够通过信号的输入对电网的整定数值、动作特点以及逻辑过程给予控制,一但电网出现故障,就会及时地加以保护,减少经济损失,保证人员安全。
所谓最优功效指在新的电网状况下,保护系统中各继电器为保证所在电力系统的设备运行与电网稳定均为最佳时所应有的最优状态或特性,同时应计及该调整过程的实时性。自适应保护继电器:指具有通过输入的信号或控制作用而实时地在线改变其整定值、动作特性或逻辑功能的能力的继电器。自适应电网保护:指保护系统中的各继电器具有在电网状况变化时为保证电网及其设备运行最优而相互协调、配合的能力。
自适应继电保护的基本思想是使保护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。电力系统由为数众多的电源设备、送变电设备、线路和各种用户组成。其运行状态处于频繁的变化之中,除正常运行情况外,电力系统中还可能发生各种类型的故障,可能是瞬时性或永久性的,又可能是金属性断路或经过渡电阻断路,因此要适应电力系统的变化,的确是一项十分困难的工作。
电力系统继电保护实质上属于电力系统自动控制的范畴,它的主要作用是切除发生故障的设备以保证电力系统的正常运行,同时也包括自动重合闸。当我们考虑自适应保护时,就必须进一步考虑电力系统运行状态和故障过程的变化。从这一观点来看,自适应继电保护实质上就是一个具有反馈的控制系统。在自适应继电保护中,系统运行状态和故障过程变化的信息,可以就地获得或利用各种通信方式从相邻变电站或调度得到。
2自适应继电保护发展的基本情况
自适应继电保护发展至今,有了一定的发展成果,也仍有一定的发展空间。在发展的过程中,需要各个方面的力量相互配合,需要各种条件相互支撑,共同促进自适应继电保护的不断发展壮大。
2.1自适应继电保护的发展现状
10余年来,微机保护得到了飞速的发展,它所具有的一系列优点使继电保护装置在性能上、可靠性和便捷性上都远远超过了传统保护,受到了用户的欢迎和信赖。研究自适应继电保护的首要任务就是解决现有的继电保护中存在的问题,而其最终的目标是使继电保护趋于完美。
不少微机保护装置的原理和逻辑基本上与传统保护一样,只是传统保护的翻版,传统保护中已经存在的问题,在微机保护中依然存在,并未得到改进或是解决。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆之所以出现这种问题,主要是由于对微机的智能作用认识不足或受长期形成的模拟式保护思维方式的束缚。
2.2自适应继电保护的发展条件
首先,微机式继电保护技术的进步。微机保护技术的进步是自适应继电保护发展的基础,脱离计算机的应用,自适应继电保护也不过是一纸空文,为了适应电力系统运行情况和故障条件的变化,自适应保护有必要获得更多的信息,并对他们进行分析处理,这就要求微机保护的硬件具有更快的运算速度和更强的记忆能力。近年来,国内微机保护硬件系统还在不断更新和改进,自适应继电保护研究工作的进一步深入,必将对微机保护要求的硬件系统提出新的要求,一个满足自适应继电保护的要求的硬件系统是其发展的必要条件。计算机技术是自适应继电保护发展的基础。只有用计算机来构成保护装置,自适应保护才可能具有真正意义的自适应性能;只有在计算机技术得到巨大发展,使得计算机继电保护在电网中的普遍应用及计算机在电力系统其它领域的广泛使用,才可能研究真正具有实际应用价值的自适应电网保护。
其次,电网调度自动化技术的发展。调度自动化、电厂自动化和自动装置等电力系统自动化技术既是自适应继电保护发展的基础,又为自适应继电保护发展提供了可能的途径。
再次,对于自适应继电保护的发展,或者说飞跃,特别是电网保护的研究,应该是建立在拥有安全可靠的、快速的、大容量的通讯通道的基础上。
最后自适应继电保护的发展,还有赖于先进的信息理论、控制理论和系统理论在保护中的应用。辩证唯物主义理论中关于事物发展的论述是,在事物的发展过程中,内部矛盾起着决定性的作用,是发展的动力。自适应继电保护的发展,其源动力,亦即起决定作用的因素,应该是电力系统自身的发展。
3自适应继电保护的发展前景
智能化进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划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,为继电保护的发展注入了新的活力。
人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,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断,故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
尽管目前微机保护已取得如此迅猛的发展,大有全面取代传统保护的趋势,然而仍应冷静地看到,在微机保护装置中,计算机潜在的智能作用还有待进一步的发挥。虽然计算机保护具有高速运算和逻辑判断能力、强大的记忆能力以及其固有的可编程特点,可是如何更充分地在继电保护技术中发挥其智能作用,仍然是当前一个有待深入研究的重要领域,而自适应继电保护是其中一个充满希望的研究方向。
4结束语
自适应继电保护技术是进一步提高和改善现有继电保护性能的一个方向,本文通过对自适应继电保护的基本情况进行了简单的介绍,通过介绍了解其目前的发展态势,为我们以后研究和利用打下良好的基础。然而绝大多数自适应继电保护只是在某个或几个保护环节上具有自适应特性,保护并没有达到全自适应,要实现全自适应继电保护还有很长的路要走。相信在不远的将来,自适应继电保护将成为新一代继电保护领域的统治者。
参考文献:
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论文作者:许晨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/12
标签:自适应论文; 继电保护论文; 电力系统论文; 电网论文; 微机论文; 作用论文; 计算机论文; 《电力设备》2017年第27期论文;