智能继电保护器技术模式与控制方法论文_汪向东

(四川电力送变电建设公司 610000)

摘 要:广义上来说,智能技术是各种自动化技术成果,融合了计算机技术、网络通信技术、遥感技术等;狭义上来说,智能技术是以信息技术为中心的人机平台,实现了人、机器、计算机等三者之间的一体化控制。随着电力系统不断升级改造,智能技术用于继电保护成为行业主流趋势,将其用于电力元件操控具有先进性特点,文章对智能继电保护器技术模式与控制方法进行研究。

关键词:智能;继电保护器;技术;模式与控制;方法

社会用电需求量持续增多,电力系统承载负荷大幅度增加,导致设备结构出现了不同程度耗损。继电保护装置作为电力系统防护平台,运行期间可向电力系统提供安全防护功能,避免各种因素对电力元件造成破坏作用。未来,智能化是继电保护器改造方向,利用智能技术实现电力优化调配,体现了智能技术的应用优势。本文分析了智能继电保护器技术优势,提出其符合电力系统需求的智能控制方案。

一、继电保护装置

当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,如:如发电机、线路等。同时,机电保护系统可直接向所控制的断路器发出跳闸命令,其原理如图1,短时间内快速终止设备运行,实现自动化切换控制目标,把故障损失控制在最小范围内。

图1 继电保护原理

二、继电保护器智能化趋势

2015年初,国家电网发布技术统计,要求各地区强化供电网结构改造力度,增加区域供电服务模式,为广大用户创造现代化用电服务机制。另一方面,由于用电需求量持续增多,电力系统承载负荷也在不断超标,大大降低了区域供电运行水平,各种系统故障风险日趋增多。基于科技创新指导下,智能技术成为继电保护器的核心支撑,利用智能平台构建新型保护系统。这不仅有效抑制各种因素产生的风险隐患,进而实现了继电保护层次的可持续利用,标志着电力系统改良的新趋势。

三、继电保护智能化模式与控制

广义上来说,智能技术是各种自动化技术成果,融合了计算机技术、网络通信技术、遥感技术等;狭义上来说,智能技术是以信息技术为中心的人机平台,实现了人、机器、计算机等三者之间的一体化控制。随着电力系统不断升级改造,智能技术用于继电保护成为行业主流趋势,将其用于电力元件操控具有先进性特点。

1、故障控制。电力元件故障损坏了系统的稳定性,特定环境下会导致设备结构耗损,不利于整个保护器功能的一体化控制。基于智能技术平台下,继电保护设定故障控制方案,借助保护器在故障设备或线路中的保护作用,短时间内自动切除故障。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,把保护器系统风险控制在最小范围内。

2、抗损控制。“损耗”过高是决定系统运行效率的根本,在有效元件控制下,继电保护不会启动防护功能,而一旦电力系统出现异常情况,智能感应器会启动自保护程序,按照保护器结构实现安全化控制。例如,保护装置应尽快切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围;根据保护器损耗特点进行调速控制,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

3、定值控制。对于一些故障率较高的电力元件,继电保护器可启动定值控制方案,如图2,对系统供电给予定值控制,进而实现人机一体化操作。定值控制是在相对稳定结构下,按照电力元件结构要求进行调控,从而提升了保护器的实效性。例如,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,通过继电保护的整定值来实现,如:定时启动技术、定向变频技术等。

图2 继电保护定值控制

4、线路控制。线路是传递电能的主载体,线路结构状态对电网效率有直接性作用,也是智能继电保护控制对象之一。基于智能技术辅助下,电力线路层次具有多变性特点,可按照线路布局进行多点式调配,满足了智能控制器结构改造特性。一般来说,任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行,如:线路、母线、变压器等,智能化是对继电保护装置性能的最根本的要求。

结论

随着电力系统改造术不断发展,智能技术在电力元件控制中得到普及应用,成为新时期电网运行的安全保障平台。智能保护器具有多种自主化控制能力,从人机一体化角度拟定操控方案,以免人为操作性失误引起的异常耗损。同时,对于继电保护器的操控性能,智能系统也具有自主调控模块,可根据电力元件状态执行调度方案,体现了智能技术功能多样特点。

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论文作者:汪向东

论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿

论文发表时间:2016/4/25

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