盛健
(宜兴供电公司,江苏无锡214200)
摘要:随着现代电力的发展,继电保护的装置改变了原来的机电整流的形式,开始向集成微机处理式发展。特别是近些年来,继电保护装置在吸收了计算机运用技术后,微机继电保护技术也得到了进步,增加了继电保护的性能。
关键词:电力系统;继电保护;新技术运用
前言
继电保护新技术的发展是在电力系统的实际需要下发展而来的,继电保护的保护装置从电磁式到晶体管式再到集成电路最后到微机继电保护装置一共经历了四个阶段。计算机技术、通信技术以及网络技术的飞速发展促进了继电保护技术的不断完善和提高,让继电保护新技术在电力系统中的应用更具体有效。
1电力系统继电保护技术的特点分析
当今社会都是使用计算机来管理电力系统的,这不仅可以采集规模较大的电站或是电网的数据,还能使用抗干扰措施、A/D模数变换以及数字滤波等技术来使继电保护更加的安全可靠。
1.1改进了动作特性及性能
继电保护装置通过计算机系统的控制,能够更稳定、动作正确率更高,相比于传统的继电保护,计算机系统下的继电保护具有传统保护不易得到的特性, 而且计算机管理的继电保护设备拥有更好的记忆力,从而更好的实现故障分量保护,而且通过制定一些特定条件,其更能发挥状态预警、自适应以及自动控制的能力。
1.2辅助功能及工艺
继电保护装置通过计算机系统的管理,可以进行故障检测、波形分析以及故障录波等辅助功能的扩充,这不仅能为系统正常运转提供数据方面的帮助,还能增加设备运行的稳定程度。继电保护的主体是多为硬件,具有较为简单的施工工艺,因此统一系统兼容性方面较为便利,而且由于其设备的体积不大,也增加了安装的便利程度,减少了系统整体运行的能耗。
1.3可靠性及灵活性
继电保护装置携带的自检与巡检能力,增加了电力系统整体的安全运行程度,而且其组成部分是数字元件,一般也不会受到年限、信号、温度以及电源波动的干扰。与此同时继电保护为了提高系统维护和调试的便利度,更加人性化的设计了操作界面,而且一旦发生故障,也可以在现场调试结构,从而能更加灵活的使用此装置。
2电力系统继电保护的新技术的探究
2.1继电保护计算机化
继电保护装置在电力工业化的发展背景下,不仅要具备继电保护的基本功能,而且还应具备强大的通信功能、能长期存放大容量的故障信息和数据、能快速处理数据以及全系统数据共享等能力。为了让这些能力成为现实,让继电保护向计算机化发展是非常必要的。继电保护计算机化是一数字式计算机为基础,实现继电保护。硬件和软件共同组成了微机保护装置,其中模拟和数字电子电路形成了硬件,不仅为软件运行提供了平台 而且为微机提供了与外部的电气联系和微机保护装置,主要包括的是外围设备、数据采集系统、输入系统、开关量输出以及 CPU 主系统等。而软件则是计算机的程序,它根据功能的要求和保护原理来控制硬件系统,从而能有效的执行动作指令、交换外部信息、采集数据、运算数字以及判断逻辑等操作。
2.2继电保护网络化
继电保护装置除了限制事故影响范围以及消除故障元件之外,还应具备保证系统安全运行的能力。目前继电保护装置仅仅具备只能反应保护安装处的电气量, 而且也只能发挥切除故障元件和缩小事故影响范围的作用。所以若是能将全系
统的运行和故障信息数据共享到每个保护单元,以此来协调保护动作,就能保证系统安全运行。实现微机保护装置网络化,即使用计算机网络连接全系统中各种主要的保护设备。其基本的系统是如图一所示的依据B/S模式的三层结构系统,通过五大功能子系统形成了统一的系统,子系统在不同的物理位置来完成自身功能的同时提供服务(如图 1)。
图1基于B/S模式的二层结构系统
相比于传统的集中式母线保护原理,计算机网络的分布式母线保护原理具有更强的可靠性,增加了保护能力,用户在进行与继电保护有关的业务时,也可以利用该系统中的计算机网络,其中也涵盖了管理运行指标、管理安全措施和实验记录、参数和保护配置等能力。
2.3继电保护智能化
最近几年,像是遗传算法、模糊逻辑、神经网络以及进化规划等人工智能及时等也逐渐运用到了电力系统中,继电保护领域也开始使用起来。使用传统的方法很难解决电力系统中的非线性问题,但是使用人工神经网络理论则能进行有效的解决。
例如当输电线两侧系统电势角度摆开的时候,出现过度电阻短路,这就是非线性问题,距离保护很难判断故障的正确位置,形成拒动或是误动的情况。若是使用神经网络,在使用大量的故障样本训练之后,只要是在样本集中的情况下,就可以正确判别故障位置。将此类人工智能方法运用到农村电网中,不仅降低了管理电力系统的资源,而且为工作人员在别的技术使用中提供了更加宽广的技术空间,其发展的前景是非常可观的。
2.4继电保护、控制、测量和数据通信一体化
继电保护在往网络化和计算机化发展的过程中,继电保护装置也成为了整个电力系统计算机网络的一个智能终端。不仅能向网络控制中心或是任一终端传送自身得到的被保护元件的任何信息,而且还能从网上得到电力系统故障或是运行的任何信息。所以,计算机保护装置在发挥继电保护功能的基础上,更好的发挥控制、测量和数据通信的能力,将保护、控制、测量、数据通信一体化。
当前已经研发出的电网继电保护分析计算及管理一体化系统,可以同时完成多重任务,如整定和故障计算、故障信息远传、在线校核、故障综合分析以及管理运行、参数、设备、图档等。国家电力调度通信中心已经开始运用此类一体化系统,在自动化的进行整定计算和故障计算的基础上,还能远程在线监测6个 500KV发电厂和变电站内主要继电保护装置和故障录波装置,而且在发生故障的时候,能技术的输送故障信息,保证调度端能及时准确的处理故障。
3继电保护新技术的应用分析
与城市的电力系统相比,农电系统在很多方面还不够完善,存在着很多的问题和不足,特别是在继电保护技术和性能方面有很大的差距,继电保护新技术在农电系统中的应用,在一定程度上解决了农电系统问题,促进了对农电系统的继电保护。
3.1数字化继电保护技术的应用
随着科学技术的不断发展与革新,数字化技术在各行各业中的应用越来越广泛,在农电系统的继电保护技术中数字化技术也得到了很大的应用,电网建设中数字化变电站已经了建设的主流。数字化变电站是指变电站的有关信息的收集、传输、分析处理以及输出的全部过程都是数字化的。数字化技术的继电保护装置的应用原理是通过电子互感器进行数据采集,然后在互感器中数据利用光纤使用光数字信号把数据传送到低压的一端,由MU进行处理完成后得出满足标准的数字量的输出,囊括了变电站的所有范围,有一次设备的变压器、互感器,二次设备里的控制、保护,以及数据应用、软件开发等等。智能变电站的不断普及和应用,数字化技术和测试装备在用电用户以及制造业中的需求在持续不断的增加。智能化变电站推广的主要内容是要建设出具有信息化、互动化、数字化特征的变电站。现在很多的变电站都不能有效的、相对准确的检测出继电保护中二次设备的有关性能,只有数字化变电站可以对设备做到有效的检查和检测。
3.2接地方式的应用
配电线路中的接地方式可以分为大电流和小电流两种接地方式,大电流与小电流的区分主要是因为在配电线路中大小电流的中性点的接地方式有很大的差异。大电流方式的应用保护原理是:如果配电线路出现了接地故障,大电流的接地系统就会立即发生跳闸的行为,进而有效又及时的断开出现故障的设备;小电流方式的接地保护原理则是:如果配电线路中出现了故障,小电流的接地系统并不会立刻断开发生故障的设备,而是在工作一小段时间后才会断开,在故障发生后发出警报信号做出提醒。
在一般的情况下,小电流的接地系统中出现单相的接地故障时,是不会影响负荷供电的。小电流的接地保护方式有很多,主要有:第一种,运用零序电压进行接地保护,供电系统在正常的运行过程中是没有零序电压的,三相电压间是相互对称的并各自通过电表呈现出来,警示信号发出时,就表示配电线路中出现了单相的短路事故,在供电系统中就会出现零序电压;第二种,运用零序电流来实施保护,在供电系统中出现单相接地故障时,将出现故障与没出现故障的线路相比较,可以发现零序电流较小的是没有出现故障的线路,零序电流较大的则是出现了故障的线路,互感器的保护中大多都是采用了这种方式。
4结语
自电网建设初,继电保护事业就一直在为人们提供服务,而随着电力系统的飞速发展、计算机技术的不断进步,继电保护技术也在向着更完善、更可靠的方向发展,未来更将实现信息化、智能化以及一体化,这也要求我们必须要不断探究、创新发展继电保护新技术,为我国电力系统的深入发展做出应有贡献。
参考文献:
[1]王迎春.电力系统继电保护技术若干问题探讨[J].科技创新导报,2014(10)
[2]马徐顺.浅谈电力系统继电保护技术的发展趋势[J].科技经济市场,2011(12)
[3]石侃.电力系统继电保护新技术的发展与分析研究[J].科技创新与应用,2013(28)
论文作者:盛健
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/5
标签:继电保护论文; 故障论文; 电力系统论文; 系统论文; 电流论文; 保护装置论文; 技术论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;