刍议自适应技术在电力系统继电保护中的应用论文_王海龙

刍议自适应技术在电力系统继电保护中的应用论文_王海龙

(国网嘉峪关、酒泉供电公司 甘肃省酒泉市 735000)

摘要:电力系统是中国经济发展的命脉,在保证电力系统的正常运行的同时,其高效运行是加快中国经济发展的重要途径。在电力系统的运行中,会出现各种故障,继电保护系统能够在一定程度上对其进行保护,以保证电力系统的正常运行。但由于工作量大,继电保护系统不适合于人为操作。自适应技术有一个新的智能结构,它可以适应复杂的电力系统继电保护运行环境。

关键词:自适应技术;电力系统;继电保护;应用

随着人工智能技术的发展,电力系统在实际的运行过程中总会出现一系列的故障,而这种故障的排除,实际上在很多时候又需要继电保护的参与。因此神经网络、模糊逻辑等技术在电力系统得到了广泛应用,在继电保护领域应用中,充分运用人工智能技术,能够获得更多的故障信息,继电保护装置有望获得更强的自适应能力,从而显著提高其动作性能。

一、自适应技术

自适应技术是一种能够决定未来的技术,不仅可以对产品的经济性、安全性和舒适性进行优化,还能够有效避免噪音等问题的发生。这种技术应用到电力系统继电保护中就形成了自适应继电保护,主要目的是为了让保护装置可以很好地适应电力系统中的几种变化,不仅仅可以改善保护装置的性能,还能够在适应电力系统过程中寻找到一定的信息故障,并进行有效处理,对电力系统起到一定的保护作用。故障信息是自适应继电保护技术的最核心保证,只有在对信息故障进行合理有效的处理后,才能够起到继电保护的作用,一般的处理方法是借助各种数字信号、数学分析工具以及人工智能技术。

二、自适应继电保护原理

2.1利用开关量信息实现自适应功能

计算机保护为了能够实现自适应能力必须要获取信息变化的相关信息,主要是各种开关和断路器的分和信息。

2.2利用被保护元件的实时信息实现自适应继电保护

传统的继电保护措施大多都是建立在实时故障信息的基础之上进行故障的判别,这样不能够很快地解决信息故障问题;自适应继电保护主要是对保护原件的实时信息进行分析并合理利用,这样就能在故障发生前做好处理故障的准备,或者在故障发生后第一时间找出故障元件,缩减故障处理时的时间。

2.3利用变电站综合信息实现自适应功能

电力系统能够通过变电站对整个电力系统的运行进行控制,变电站掌握着开关量的信息、每一个电器元件的电流电压等信息,对这些信息很好地把握,才能够更好地适应整个运行系统。对变电站的信息进行合理有效的适应,能够在最大程度上发挥不同原理继电保护的优势,为电力系统提供一定的继电保护条件。

2.4利用远方信息实现自适应继电保护

利用各种通信方式从远方变电站和调度中心获取一些有利于实现自适应继电保护的其他信息,但必须要对信息的时效性和可靠性就行辨认。

三、利用不同的信息处理方法实现自适应功能

3.1利用模糊逻辑实现自适应功能

将模糊集理论引入继电保护,为继电保护的发展开辟了新的道路。利用模糊逻辑实现自适应功能主要就是将模糊集理论引入到电力系统的继电保护中,以拓展继电保护的方向。

3.2利用神经网络实现自适应功能

人工性质的神经网络具备一定的容错性,能够更好地实现对故障信息的控制管理,而且其具备的实时性是自适应继电保护及时有效进行的保障,另外,神经网络所具备的其他功能也有助于自适应功能的实现。神经网络不仅仅可以存储信息,还能够通过内部结构对这些信息进行处理,处理之后的信息更加容易被接受和适应,因此不管电力系统发生怎样的变化,神经系统都可以对信息进行符合变化的处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对信息进行适应处理后,信息不仅仅具备反应故障和正常状态的能力,还具备防止外界干扰的能力。

四、自适应技术的实际应用

4.1自适应电流速断保护

电力系统继电保护主要通过有选择性地切断故障电源,来保证其他不存在故障的电源正常运行,这是电力系统继电保护中非常重要的一点。此外,需要迅速地对电力系统进行维护,维护速度也是评判一个自适应系统能否保证机电系统平稳运行的重要环节。自适应技术发现故障的速度越快,则继电保护的可靠性就越高。目前,电力系统以网络技术为核心,需要自适应电流速断在两次隔离的状态下切断故障电源线,从而保证整个电网的稳定运行。经济的高速发展带动了技术的进步,越来越复杂的电力系统已经给自适应系统的运行带来了一定的阻碍。如果电力系统的电流超过了高压输电线中的电流,则会自动开启速断保护,这是自适应技术的关键所在。因此,自适应电流速断保护是相关研究人员今后主要的研究方向。

4.2过电流自适应的保护

一旦电力系统之中电流大于预定的最大值,相关保护装置就会自动地保护电流,避免发生线路故障,而过电流的自适应保护主要保护过载保护与短路保护两种。如果电力系统每个部分发生短路,容易产生巨大瞬时电流,短路保护是针对瞬时大电流实施瞬时保护的方式,过载保护则是保护过载的元件。通常情况下,短路保护既可以对短路故障进行处理,又可以对绝缘等级弱化引起的瞬时电流故障、非正常的负载增加进行处理。过电流的自适应保护在正常运行中不会启动,只有电力系统输电线路发生故障,相关继电保护的装置才能够按照电流大小实施电流的保护,将故障区域的线路进行隔离或者是切除。

4.3自适应重合闸

在电力企业发展过程中,分相顺序重合闸主要指的是两个回路线路只存在一相重合,电力系统运行过程中,如果需要进行多相重合,要严格按照相应的顺序分别进行重合,能够有效避免重合所造成的多相永久性故障。电力系统运行过程中,所谓的无严重故障主要指的是对相应的故障进行判断,如果故障是发生在出口周围,并且属于永久性故障,工作人员应该选择远故障侧先重合,重合于故障对侧三跳本侧就不再重合,如果相关的重合成功,应该对本侧继续进行重合,此种方式能够有效避免重合在出口处的单相故障对整个系统所造成的影响。在实际应用过程中,自适应重合闸能够实现分相结合无严重故障的顺序重合,自适应重合闸无严重故障在时能够防止多相永久故障对系统的严重冲击,保证系统的稳定运行,一定程度上提高了供电质量。总而言之,智能变电站的继电保护作为智能电网不断发展的关键,主要通过数字化、智能化的技术来实现变电站内、外的互动操作及信息共享。

4.4自适应纵联保护

纵联保护是高压输电线上最常用的继电保护方法,能够在很短的时间内对高压输电线进行保护。一般的高压输电线都装有两套独立的纵联保护装置,一套装置可以对线路内各种类型的故障进行瞬时动作,包括隔离故障线路等;另一套装置对故障进行处理。纵联保护可以分为方向比较式纵联方式保护和电流相位比较式纵联保护,两种方式各具特点和优点,自适应纵联保护就是将二者相结合,利用两者的优点来实现对高压输电线方向和电流的同时保护。

结语

随着我国信息化技术的全面发展,电力系统的发展也全面加快,同时通过对信息技术的应用,也能够全面地提高电力系统的运行自动化进程。要想提高电力系统的安全运行可靠性,必须对其继电保护自动化装置做出定期的检测和维护,从而发现存在的故障问题,才能够更加全面地保障电力系统科学有效地运行,在一定程度上全面带动我国社会经济水平的提高。

参考文献

[1]龙艳红,兰蔚,邓海鹰.电力系统继电保护与自动化专业建设方案与实施[J].中国电力教育,2011.

[2]苟爱梅,梁海芳,赵卿.高职电力系统继电保护及自动化专业教学改革方案分析[J].新疆职业大学学报,2013.

[3]温庆亮,陈定科,罗洋洋.浅谈电力系统继电保护自动化发展前景[J].中国新技术新产品,2013.

[4]王翰,严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品,2013.

论文作者:王海龙

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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