分析电力系统继电保护技术的发展论文_朱文君

分析电力系统继电保护技术的发展论文_朱文君

(身份证号码:32110219870307xxxx 江苏南京 211100)

摘要:当前随着我国电力行业的不断发展,继电保护技术也在发展过程中发生了明显的变化,电力系统中科技含量的增多,也使得继电保护技术的科技应用也逐渐增多,当前我国的继电保护技术在可靠性、灵活性等方面还存在着不足,在未来也将以数字化、一体化等作为发展趋势,不断优化继电保护技术的性能,提升继电保护装置的灵活性和安全性,这也要求电力系统人员加强自身的教育培训,不断提升自身业务水平,从而顺应继电保护技术发展趋势。

关键词:电力系统;继电保护;技术发展

引言

随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,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。

一、微机继电保护的发展史

电力系统的安全可靠运行直接关系各行各业的生产、千家万户的生活甚至于人们的生命安全。因此电力系统对继电保护提出了更高的要求。电力系统继电保护技术的发展,历经了电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型的发展过程。至今,不同形式的保护还在电力系统中广泛存在并发挥作用。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从而在配电系统中大量使用。继电保护技术在配网中得到很大的发展,并且超越原有的行业范围,走向多功能智能化,而传统意义上的独立的继电保护装置正在消失。今后的发展方向是高智能化的综合自动化。总之,不管发展速度如何,未来的电力保护必定是组装灵活、功能完善、维护简单、人机界面友好的高度智能化的综合自动化保护。随着市场、标准的逐步规范,随着更多的厂家加入这一技术领域,电力保护也必将会以更快的速度向前迈进。90年代初,随着变电站综合自动化的推广和应用,使得面向变电站综合自动化的应用成为当时新型数字式保护设计的主流,这也为拓展更深层次意义上的面向对象即面向被保护对象的设计思想打下了良好的基础。面向对象的保护系统因而具有分散布置、模块化、系列化、多功能化等特点,并确保其系统的开放性、灵活性与兼容性。

1.传统电磁式继电保护

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。20世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。

2.晶体管式继电保护

自20世纪50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。20世纪60年代中到20世纪80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

3.集成电路继电保护

我国从20世纪70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究;20世纪80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护;20世纪90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。其中南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用,天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

4.微机继电保护

我国从20世纪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。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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1984年原华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,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。

二、继电保护的发展趋势

1.计算机化

随着计算机网络技术的不断发展,无论是硬件还是软件都得到了迅速发展,与此同时微机保护硬件在得到了很大程度的发展。天津大学最开始的研制方向是从16位多CPU数字信号处理器出发,随后在1988年改为研制32位DSP为基础的集控制、测量、通信为一体的微机保护装置,与某电器自动化设备场合作研究之后成功研制出了该设备。32位不仅提高了设备的精度,与此同时能够提高设备的运行速度和运行效率。

随着电力系统的不断发展,对微机保护所提出的要求也越来越高。在保证最基础的保护作用之外,还要求设备要具有长时间大容量的故障数据存储空间,以及处理数据智能化,拥有高级的语言编程另外,还需要有能够与其他装置共享数据、资料的能力。实际上,就是使微机保护所具有的能力类似于一台电脑。天津大学根据微机保护装置的结构研究出新的继电保护装置。

2.网络化

随着计算机的飞速发展,逐渐构建起以信息和计算机为主导的时代,加快了知识更新的速度和通信方面,让人们的生活从根本上发生了变化,同时对工业的影响也是十分的深远。根据目前的现状来看,除了差动保护和纵联保护以外,大多数的继电保护装置都由于通讯手段的落后性,导致整个系统无法正常通讯,因此继电保护装置只能对小范围内的故障进行维护,以及对电气量的反应只能体现在保护装置的安装之处。因此,想要进一步的提高继电保护装置的有效性和可靠性,就需要加强各设备之间的计算机网络联系。

3.保护、控制、测量、数据通信一体化

随着计一台处于电力系统终端的算机智能化和网络化的不断发展,对继电保护装置的网络化智能化的要求也不断的提高,使其实际上就是一台处于电力系统终端的高级只能电脑。可以通过网络了解和记录设备故障和处理信息的数据,并通过网络能够将这些数据传送到需要的地方去。所以,在微机装置的保护之下,继电保护装置能够发挥原本的保护作用之外,还能够进行通信、测量和控制的,实现整体的自动化。

4.智能化

随着科学技术的发展,人工智能的普及程度越来越高,在电力系统的使用也越来越广泛,所以也被逐渐的运用到继电保护装置中来。神经网络是专门为方程式或者是复杂非线性问题解决所发明的一种非线性的映射方法。将神经网络运用到继电保护装置时,能够在设备发生故障时及时准确的做出位置的判定,并根据位置和故障,及时找出解决的方法。对于其他的如遗传算法和进化规划等,也都具有其自身的优势。天津大学在这一方面从很早就已经开始研究,并取得了一定的研究成果。所以,将人工智能运用到继电保护装置系统中,对于平常无法解决的问题都有了方便快捷的解决方法。

结语

继电保护是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。由于电力系统的特殊性,电气故障的发生是不可避免的。一旦发生局部电网和设备事故,而得不到有效控制,就会造成对电网稳定的破坏和大面积停电事故。现代化大电网对继电保护的依赖性更强,对其动作正确率的要求更高。因此加强继电保护的管理、使用新的继电保护装置和引入新的技术对于保证电力系统的安全经济运行有重要意义。

参考文献:

[1]陈岩,段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷,2010,37(17):44-44.

[2]刘言冬,丁宏滨.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].化学工程与装备,2009(2):90-91.

[3]王海军.电力系统继电保护技术的探析[J].内蒙古煤炭经济,2011(2):55-57.

[4]姜凡.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].科技创业家,2014(6):36-36.

论文作者:朱文君

论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/17

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