电力系统继电保护技术现状与发展论文_肖忠良1,刘举庆2,刘伟2,刘莲秋2

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摘要:电力系统是当前社会发展中的主要基础设施,电力系统的发展是保证社会发展的基础前提,是实现社会稳定的主要手段和措施。当前社会发展中的各种生产设备和生产工具都离不开电力系统的支持。随着当前人们对电力系统的要求不断增加,各种先进技术和设备在电力系统的应用也在不断地增加之中。继电器保护技术是电力输送过程中的基础,是实现电力良好有效发展的前提。

关键词:电力系统;继电保护;技术;现状;发展

1 继电保护在电力系统中的任务

当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

2 我国继电保护技术发展现状

2.1 我国继电保护技术发展概况

我国继电保护技术起步较晚,50年代组建继电保护技术队伍,60年代研究出第一套高压电网电磁式继电保护技术,70年代继电保护技术开始引入计算机,晶体管继电保护开始广泛采用,其中葛洲坝500kV线路就采用了晶体管高频保护和闭锁距离保护技术,80年代末初集成电路保护技术发展成为主流,90年代继电保护进入维护保护装置。发展至今,我国电力系统继电保护技术已经成熟,先后生产出了多套具有自主知识产权的微机线路保护装置,并广泛应用在电力系统各个领域。据统计,2010年220kV线路微机保护技术应用比例达到87.9%,2013年该比例达到91.4%,且电力系统微机保护技术正确动作率高出其他保护技术约0.25个百分点。截至目前,我国电力系统微机保护技术在原理、应用、工艺等方面都十分成熟,拥有了的强大自检能力、逻辑分析与计算能力、记忆能力、通讯能力,且部分技术已经超越进口产品。

2.2 我国继电保护技术发展特点

随着计算机技术的快速发展,计算机在计算能力、储存能力、数据采集能力等方面得到了快速发展,这为推进微机保护技术向更高品质更新提供了催化剂。一是提高了继电保护的动作正确率。常规继电保护技术在断电分析与保护方面存在不稳定性,微机继电保护则可以利用超强的记忆能力实现电力运行故障的分量保护,且通过自动控制和数字应用技术实现保护智能化,这大大提高了继电保护的正确率。二是增加了微机继电保护的功能和可靠性。利用计算机功能特性可以很容易拓展微机继电保护的低频减载、故障数据收集、测距、自动开合闸等功能;利用计算机硬件标准通用标准特性和方便操作特性可以很方面的进行操作和更新继电保护设备;利用计算机硬件的抗干扰性可以保障继电保护功能不易受温度、电压等因素的变化的影响。

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3 电力系统继电保护发展趋势探讨

3.1 自动化

随着现代计算机技术、数字化技术、信息网络的发展,电力系统对电力装置进行监测、控制和保护的技术基础也进行了相应的革新,而各变电站也正面临着相关的技术创新。未来继电保护装置也将越来越自动化,通过计算机技术和数字化通信技术实现继电保护装置及时有效的信息集成与资源共享、远程控制和信息共享,从而逐渐改变当前传统的控制保护屏模式,极大地减少变电所的地面设施投资,使得电力系统的二次系统更加安全可靠,真正实现电力系统继电保护设备的综合自动化操作。

3.2 计算机化

电子计算机技术的发展与应用使得继电保护装置的计算机化已经成为一个必然的趋势。应用计算机技术进行继电保护将实现电力系统的微机保护,为电力系统继电保护的灵活可靠和模块化的通用软件和硬件设施创造了平台,同时,微机保护的正确动作率大大高于其他形式的保护,极大地提高了电力系统的安全性能。未来电力系统继电保护的微机化将通过强大的通信功能、全方位的控制、调度、故障信息处理、数据存放、信息共享、资源整合、高级的编程语言等进一步为继电保护技术带来新的生命力。

3.3 智能化

人工智能技术也是近年继电保护技术研究发展的重要方向,常见的人工智能技术包括专家系统、人工神经网络、遗传算法等等,这些智能化的技术通过新的控制原理使得继电保护向更加稳定可靠的方向发展,从而为继电保护技术注入了新的生命力。未来继电保护装置将越来越与人工智能技术相结合,提高电力系统对不确定因素的判断,从而提高继电装置的可靠性。

3.4 网络化

电力系统的继电保护网络化也必将是未来的发展趋势。网络信息技术的发展使得数据共享、信息控制变得更加容易,从而实现纵联保护。这种建立在现代计算机技术、数字化技术、信息网络基础上的网络型继电保护技术将使得保护功能的分站管理得以实现,未来必将通过针对性的网络安全策略提高电路系统的网络性安全。

3.5 继电保护的虚拟化发展

继电保护的虚拟化技术主要通过计算机软件,实现设备工作状态的监控和运行状态的仿真。使工作人员直观的感受电力系统各部分的工作状态,深化对系统的了解。通过在计算机中安装测试软件,与系统网络连接以后就可以在计算机上显示与实物相似的操作界面,并通过虚拟按钮、显示屏幕和指示灯来控制和监控设备的实时状态。另外,通过仿真软件模拟系统的运行状态,可以脱离硬件的制约,首先在软件里模拟保护装置的动作,完成设备的测试,在有效的降低测试成本的同时,也降低了系统测试工作的难度。随着专业软件功能的不断完善,继电保护虚拟产品必然会得到广泛应用。

4 结束语

在我国当前继电器发展的主要趋势是逐步朝着计算机化、网络化发展,以实现智能化控制和保护系统为前提基础进行探索和追求。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]李红兵,张展华.变电站微机保护测控装置的电磁兼容及应对措施[J].船电技术,2010(01).

[2]金毅.继电保护在电力系统中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2011(01).

论文作者:肖忠良1,刘举庆2,刘伟2,刘莲秋2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/10

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