继电保护自动化技术在电力系统中的应用论文_李本卿,隋蓬勃

继电保护自动化技术在电力系统中的应用论文_李本卿,隋蓬勃

(国网山东省电力公司东营市东营区供电公司 山东东营 257000)

摘要:电网系统的运行必须根据用电需求不断调整,否则会因故障而导致安全事故的发生,给企业造成巨大损失。因此,必须优先解决用电需求的问题,保证电力系统的稳定运行。本文基于继电保护自动化技术在电力系统中的应用展开论述。

关键词:继电保护;自动化技术;电力系统应用

引言

电力系统自动化技术的科学应用与创新发展,是社会经济建设与电力市场优化发展对电力行业现代化建设提出的客观需求,也是电力企业提升市场占有率,实现可持续稳定发展的重要举措。对此,在当前电能应用需求不断增多,高度重视电力系统运行安全性、经济性协调发展的背景下,有必要加强电力系统自动化技术及其应用的研究,明确电力系统自动化技术发展方向,以期为我国电力事业优化发展奠定良好基础。

1继电保护策略

继电保护技术的应用始于20世纪60年代,随着科学技术的推广,继电保护技术功能得到了改善。自动化技术的出现始于20世纪90年代,主要涉及三个要素。(1)计算机,计算机运算以及逻辑处理能力极强,可以时刻监测设备的运行状态,精准检测各项参数。(2)终端控制,终端控制及其安装在变电站内,它负责保护记录仪的接口,以获得最及时的用电信息,检测电力系统的运行状况并生成故障报告,同时也负责接收事故报告,并及时监控技术人员的工作状态,同时及时监控和上传各种异常情况。(3)网络及调度,支持继电保护需要网络连接和调度的支持,这样才能实现资源共享,确保系统不被故障所影响。

2电力系统继电保护装置的基本要求

为了能够及时对电力系统故障采取科学合理的处理措施,这就对继电保护装置提出了较高的要求,需要具备选择性、速动性等。选择性能够确保继电装置只对故障元件采取相应的隔离措施,进而避免故障范围的进一步扩大。速动性是指继电装置在故障发生后,要能尽快断开故障元件或者线路,确保将故障的影响范围控制在较小的范围内。根据反应时间的不同,保护动作时间可以分为60~120ms的一般快速保护时间和10~40ms的最快保护时间。为了确保继电装置能够在较短的时间内进行反应,就需要结合其工作的实际要求进行有针对性的优选。

3电力系统中继电保护自动化技术的应用

3.1关键技术

在实际运行过程中,自动记录继电保护装置运行状态的数据库是实现继电保护自动化的关键技术环节之一。在此数据库中记录的主要字段包括Record-ID、Equip_id、state-change-time等,分别记录继电保护装置的状态记录ID、继电保护装置指针编号、状态变化时间。同时,数据库中还需要记录状态代码(state-code)、模拟量变化结果(analog-result)、数据来源代码(data-souce-code)以及设备持续工作时长(Continuous-work-time)等。如果电力设施发生异常,电力系统可以通过上述继电保护运行状态数据做出判断。如果电力设备出现的故障超出了可以自动控制的范围,相应的系统装置会对出现的故障进行及时辨别,并向工作人员提供相应的信息。

3.2线路接地保护

电网系统布线非常复杂,接地方法存在很大的差别。电网系统的接线方式主要分为高电流和小电流两种类型。在前者的接地方法中,处理电网系统出现故障的方法是切断电源,后者则确定所述的继电装置发送的报警信号,确定出现的故障,同时在一定的时间对电网系统出现的故障尽快处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果当前的接地架构是一个单相的接地结构,可以视为A相接地,接地点会流过B,C电容器和所述的零相电流。经过分析,A相电压呈现关闭状态,故障电流压降为0。根据B相电压的分析,可以得出该状态下的小电阻电压非常小,可以直接忽略。

3.3发电机继电保护

(1)重点保护,发电机在工作过程中较为常见的故障为定子组匝间短路,进而会导致故障区域出现异常高温,过高的温度会加快电机绝缘层的老化速度,进而会影响到电机的正常运行。当出现发电机失磁后,保护匝间装置能够有效避免短路情况的出现,进而继电保护装置就能与发电机的中性点、相位以及电流进行协同作用,避免发电机受到不利影响。(2)备用保护,发电机在实际的工作过程中,其负荷不是固定不变的,会随着工作情况的变化而变化,当其处于低负荷的工作状态时,这就会导致发电机发生绝缘击穿的概率大大增加。继电保护装置就能在绝缘击穿发生前,及时将电源切断,采取有效的电压保护措施。

3.4加强智能化水平

为了使智能变电站达到真正意义上的智能化,在对其传统变电站改造与扩建的同时,还应该全面加强其继电保护装置的智能化。继电保护装置的智能化是提高智能变电站智能化水平的有效措施之一,通过与现代网络技术以及计算机技术相结合,可以科学、有效的实现对智能变电站中信息的调动。当外部环境对智能变电站设备产生干扰的时候,计算机可以自动启动相应的保护措施指令,对其进行合理的保护。在智能变电站当中所有的信息都是以电子信号的方式进行传输,通过现代信息技术与继电保护技术相结合,可以有效的缩短信息传输的时间。

3.5就近原则安装继电保护设备

为了更好的确保智能变电站的安全运营,在进行继电保护相关的装置安装的时候应该遵循就近原则,在智能变电站有关的设备附近安装继电保护装置。只有这样就近安装继电保护装置才能够确保在智能变电站出现问题或者事故的时候,继电保护装置在第一时间内做出相应的保护动作,减少继电保护装置的反应时间,最大程度上降低智能变电站出现问题与故障所带来的风险。

4继电保护自动化技术的未来发展的展望

新时期,生产力获得极大地解放,科学技术在不断提升,根据研究,笔者认为未来继电保护自动化技术的新变化主要有以下三点:一是朝着更加智能化方向发展。当前人工智能成为时下各大科研院校院所的研究热点,技术也逐渐成熟,在继电保护自动化领域诸如神经网络、逻辑及遗传算法等将会不断引入和使用,这会不断放大继电保护系统的功能,当前一些复杂的问题也会迎刃而解。二是网络化是继电保护的又一重要发展方向。具体而言,继电保护可靠性的不断提升可以借助网络技术来实现,在继电保护装置中使用该技术能够实现保护的网络化,这是今后继电保护自动化技术发展的重要方向。三是计算机化是继电保护技术发展的必然要求。设备的性能及故障处理的速度一直以来都是继电保护自动化技术所追求的,未来可以借助计算机技术而实现,以此提高电力系统运行的稳定性。

结束语

总而言之,对继电保护自动化进行深入的研究异常重要,对电力企业而言,电力系统中的“哨兵”指的就是继电保护。电力系统要想实现实时全方位的保护,就必须使用继电保护自动化技术,当其出现故障的第一时间,保护装置即可精确的侦知故障的发生地、信息、类型,同时发出准确的指令和保护措施,预警电力企业,维修人员可以迅速高效的处理、排除故障。对电力系统来讲,继电保护装置担任着“保护神”的角色,因此我们必须深入研究继电保护的自动化技术,不断加大研究投入,提升研究水平,保障电力系统更加稳定的运行,为国家的发展提供更加稳健的动力支撑。

参考文献:

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论文作者:李本卿,隋蓬勃

论文发表刊物:《河南电力》2018年23期

论文发表时间:2019/7/2

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