浅谈电力继电保护现状及展望论文_陈俊生

浅谈电力继电保护现状及展望论文_陈俊生

(国网长治供电公司 山西省长治市 046000)

摘要:随着当今现代化程度的不断深入,人们越来越增加了对用电的需求,充分保证供电的可靠性不能够单纯地从普通意义上来讲,还与国家的经济有着密切的关系,所以电力系统安全的重要性已经被众人熟知,而继电保护是其正常运行的保护神,其发展显得非常的重要。自从出现了继电保护,每一次技术的革新,都使得继电保护技术发生了飞速的变化。现如今,继电保护已经发展到了微机保护的状态,各种技术非常地成熟,但是受到了IEC 61850技术的冲击,继电保护也必将会受到一定的影响,本文主要对继电保护现状进行分析,并对其发展趋势给予研究。

关键词:电力;继电保护现状;展望

前言:

用电设备在运行中都会发生故障致其不能正常运行,最常见的就是短路现象,短路可能产生严重的后果,它能损害发生故障的元件,也能减少元件的使用寿命甚至能影响广大人民群众的生命财产安全,继电保护技术的出现可以将其伤害降到最低,它分为测量、执行、逻辑三部分,当用电设备发生短路故障的时候,它能够快速、正确地将发生故障的元件从电力系统中撤除,避免其受到更多的损害,这样也能保障其他正常元件不会受其影响继续正常运行。并且这种保护技术还能够根据自身所处的环境,元件受损伤的程度,选择合适的方式,做出保护动作。

1继电保护的作用分析

在电力系统运行的过程当中经常会发生一些障碍或者困难,而这些情况经常会造成事故,使得电力系统整体或者一部分造成瘫痪,从而造成对用户少送电、电能质量下降等,甚至是出现人员伤亡。而电力系统的各个元器件之间主要是依靠电或者磁来进行联系的,假如出现任何一个元器件的损坏,那么又会在一定程度上影响到整个电力系统的运行。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完成的,因此一定要有一套自动装置来执行这一个任务。

继电保护的作用并不是单纯的限制在切除故障元件上,还在于充分保证系统安全运行。这就需要每一个保护单元都能够共享到整体系统运行的数据,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之上协调动作,使显微机保护装置网络化。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。

2我国继电保护的现状

近年来,能够标志着继电保护领域的最显著的进展则莫过于微机继电保护技术的飞速发展与逐渐成熟。现如今,电力系统己经发展为一种现代化系统,并且这种现代化系统具有跨区联网和跨国联网以及高度自动化运行的特点。对于微机线路和主设备保护,无论是其原理不同还是其机型不同,都有着其各自的特色,正是由于这个原因,电力系统才会有了一种不仅仅只是性能很好,并且功能也非常齐全的、工作也非常可靠的新一代继电保护装置。目前为止,我国的全国性联网已经渐渐实现了,但是大电网互联也会从很大程度上影响着电力系统的运行,如:发生大电网瓦解事故。所以,为了能够保证互联电力系统能够安全并且稳定的运行,寻求更为有效的电网保护及控制措施至关重要。由于电源原动机特性和电源分布的不同会影响电力系统的性能,所以,为了能够有效地避免发生电力系统事故,则要求我们对其所相应的系统控制策略进行进一步的分析与研究,不仅如此,还要开发新的继电保护与控制装置,由此来使其系统运行特性得到改善。

3展望继电保护的未来

3.1网络化

作为通讯和信息以及数据的工具的计算机网络,现如今以顺应时代发展的潮流成为了信息时代核心的技术。计算机网络不仅仅为各个工业领域提供了强有力的通讯手段,而且还对各个工业领域产生着极为深刻的影响。目前,由于缺乏强有力的数据上传和数据处理以及数据通讯的联网手段,继电保护的作用仅仅是局限于准确并快速的切除故障元件,并且将事故范围尽量的缩小。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将全系统各主要设备的保护装置实现网络化是为了实现更好地系统保护的基本条件,由主站对串联在一起的每一点保护装置进行统一的协调与管理,既而以此来实现微机保护装置的网络化。微机保护装置的网络化,不仅仅可以在最短的时间内发出指令给相应的保护装置,缩小故障的范围并快速切除故障,而且还可以在最短的时间内最准确的判断出故障的位置和故障参数的检测性质以及发生故障的原因等等,从而使整个系统可靠性和安全性得以提高。由此可见,实现微机保护装置的网络化无疑是电力系统发展的必然趋势。

3.2微机化

微机保护硬件随着时代和经济以及计算机硬件的飞速发展而发展。当前,由于电力系统对微机保护要求不断提高,不仅仅要保护基本功能,而且还应当要具备大容量故障信息与数据的长期存放的空间。正是由于这样,则对微机保护装置的功能有了一定的要求。在计算机保护发展的初期,专家们就渴望能够利用一台小型的计算机做成继电保护装置,但没能实现,这主要是因为当时的小型机不但成本高,而且还面临着体积大和可靠性差的难题。电气自动化发展的必然方向是用微机保护装置替代继电保护。如今,这种微机保护装置的发展非常快,其不但吸收国外先进技术,而且,与此同时,还向广大电力用户推出主要适用于各变电所的变压器和发电厂以及线路还有电动机等的保护和测控的集保护、计量和测量以及控制还有通讯于一体的高性能的微机综合保护装置。其所具有的优点有:采用先进的高性能处理器作为主CPU.在软件设计上,从而使保护装置的可靠性在很大程度上得到了保证,RAM容量大,装置采用全密封结构,对抗干扰组件进行精心的设计,从而提高了其抗震和抗电磁的干扰能力;强大的装置功能和优越的性能以及性价比高,使用安全可靠的现场控制总线技术,在通讯层共享各装置的信息,从而从很大程度上节省了维护工作量和电缆,并且减少了造价,装置采用全汉化液晶显示,从而使调试和运行以及维护更加方便。由此可见,继电保护装置的徽机化已成必然趋势。

3.3智能化

近些年来,模糊逻辑和进化规划以及神经网络还有遗传算法等人工智能技术已经应用于电力系统的各个领域,除此之外,人工智能技术在继电保护领域应用的研究也正在开始着。有很多非线性问题列方程或求解比较困难,但若利用作为非线性映射的一种方法即:神经网络就可以快速并准确的解决。比如在输电线两侧系统电势角度摆开的情况时发生经过渡电阻的短路,距离保护做出故障位置的判别非常困难,并且很可能会造成拒动或误动;但是如果采用神经网络方法的话,只要保证样本集中充分考虑了各种各样的情况,经过大量故障样本的训练,无论是发生任何故障,都可以一一做出准确无误的判别。至于进化规划和遗传算法等也都有着其自身独特的求解复杂问题的能力,但如若适当地结合人工智能的方法则可以达到求解速度更快的效果。电力系统保护领域内的一些研究工作自进入20世纪90年代以来就已经转向人工智能的研究了,电力系统继电保护中逐渐结合模糊控制理论和人工神经网络以及专家系统,从而为继电保护的发展注入了新的活力。

3.4保护、控制、测量、计量、通讯一体化

变电所综合自动化技术和通信技术以及现代计算机技术还有网络技术为改变变电站目前控制、监视和保护以及系统分割的状态还有计量装置提供了的技术基础。所以,每个微机保护装置除了能够完成继电保护功能以外,与此同时,还可以完成测量和计量以及控制还有数据传送,从而实现集中控制和管理,并且在实现集中控制和管理的同时还可以保护装置的任何信息和数据并传送给控制总站。

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:

[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社,2011

[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2011

[3]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2012

论文作者:陈俊生

论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期

论文发表时间:2019/9/18

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