电力系统继电保护技术发展历程论文_许畅1,辛亮2,王静3

电力系统继电保护技术发展历程论文_许畅1,辛亮2,王静3

(1国网电动汽车服务有限公司 北京 100053;2国网内蒙古东部电力有限公司 内蒙古呼和浩特 010010;3安阳供电公司 河南安阳 455000)

摘要:我们站在一个相对宏观的历史角度来看待这些年来我国在继电保护技术方面所做的发展和努力以及现阶段所取得的成就不难看出,在未来,继电保护技术还有着更加长远的发展潜力,作为电力保护的主要方向,应时时刻刻与现实生活紧密结合,并坚持不懈地解决电力使用过程中的诸多难题。

关键词:电力系统;继电保护技术;发展历程

1 历史回顾,我国继电保护技术的发展过程

(1)建国时期。建国初期,由于刚刚经历了战争的洗礼,新中国工业百废待兴。伴随着“一五计划”的起步,我国科学技术领域也开始有了萌芽和发展,与此同时,电力企业也为了跟上时代脚步,努力谋求发展,开始进行专业化的继电保护技术团队的组建。并结合国外先进的继电保护技术,开发出来有着鲜明特征的机电式继电保护技术,短短的十年间,就出现了机电式继电保护繁荣的景象。不过还是与国外的技术有相当巨大的差距。

(2)1950年代末。随着时代的发展,机电式继电保护已经无法满足用电需求,于是开始进行晶体管继电保护的研究。1950年代末至1960年代初,由天津大学和南京电力化自动设备厂联合研究出了500kV的晶体管,实用效果极佳,从此结束了500kV晶体管完全依赖进口的时代。

(3)1970年代中期。开始进行基于集成运算放大器的集成电路研究。到1980年代末集成电路所应用的继电保护系统已出具规模,逐渐取代了1960年代的晶体管继电保护装置。到了1990年代,集成电路的发展已经全面铺开,从而形成了集成电路保护研制、生产、应用的时代。

历史上这三个时期的继电保护技术发展都各具特色,并且可以以继电保护装置的不同载体对其加以区分。不过,由于其所处的历史时代,其所发展的继电保护技术是当时条件下以当时需求作为研究导向的技术,不可避免地带有时代的烙印和时代的局限性。

2电力系统继电保护的作用以及要求

2.1电力系统继电保护的作用发挥

电力系统继电保护的技术应用,有着积极作用发挥,对电力系统的整体运行安全有着保障作用,能有效促进电力系统稳定运行。电力系统运行的故障问题出现是多方面原因造成的,继电保护技术的应用就能对运行故障问题有效解决,并且不需要相应员工的操作,大大提高了工作效率。继电保护技术的应用对电力系统运行不影响基础上,能对电力系统中的故障有效消除,以及能及时性的发出警报信号,这样就为电力系统的故障解决打下了基础。

2.2 电力系统中继电保护装置的基本要求分析

所谓继电保护装置,主要是为维护电力系统整体的稳定运行而存在的。所以应当充分满足灵敏性、可靠性、灵活性以及实时性的运行要求,这四项基本需求之间有着十分紧密的联系。所谓可靠性的需求,主要是指继电保护装置在其保护范围之内执行任何动作时,都应确保其不会给当前系统环境带来风险的可靠动作,在系统处于正常运行状态时,不应采取保护动作时则不可出现自动运作的情况。要保证任何的电力系统相关装置(包含母线,其他线路以及变压器等部分)都不可以在无继电保护的环境下运行,这也是对继电保护装置性能的最基本的需求。一旦继电保护装置无法满足可靠性的基本需求,继电保护系统反而会成为直接导致系统故障或扩大电力系统事故影响的主要诱因。为了确保继电保护装置执行动作的可靠性,相关施工人员应当保证继电保护装置的设计以及调试安装环节都能准确无误的推进。除此之外,还应当进一步提升保护装置的各组合元器件的性能,应当使系统得到简化,具备更强的实效性,质量也应更加可靠,这样才能为系统运行维护工作奠定基础,最终有效提升继电保护系统的可靠性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所谓灵敏性,主要是指在线路或电力设备的被保护范围内,如果出现了金属性短路等问题时,保护装置应当具备感知能力,能否明确感知取决于系统的灵敏系数,这一点在相关管控规章当中也有十分详细的阐述及要求。灵敏性的提升主要通过对继电保护系统整定值的检测校验来达成,整定值的校验间隔普遍为每一年一次。所谓选择性主要是指在继电保护系统运作过程当中,相关人员首先应找出存在隐患或已经出现故障的电力设备,选择性地去切除故障,如果线路以及设备出现严重故障,并且导致断路器拒动以及自主保护的情况,才能通过相应的断路器失灵保护、设备保护等必要措施来解决相应的问题。在整定同级、下级以及上级继电保护系统过程中,需要遵循逐级配合的关键原则,并且在发现隐患和故障时,可以有选择性、针对性地解决问题。切断系统当中存在故障的部分,而其他并不存在故障的部分,则应当始终进行供电。所谓速动性,主要是指继电保护装置在感知到隐患及故障的第一时间,便应当采取保护动作,避免影响的扩大,保证系统的运行不被影响,其最重要的目标,是提升系统的整体稳定性,确保故障能够及时被排除,尽可能削减设备及线路的受损程度,将故障影响的范围进一步缩小,提升系统整体的稳定性。

3电力系统继电保护技术发展趋势

3.1继电保护的网络化建设

面对过去的继电保护技术在管理方面的复杂,可以适当地利用现今告诉发展的计算机技术进行继电保护系统的网络化组建,通过继电保护装置的局域网建设,实时监控继电保护装置工作运行的状态。通过这种做法可以使较为分散的电力装置凝聚在一处,加强他们的统一化管理,减少过去极为繁琐的操作。除了操作上减轻负担以外,网络化建设还可以实现对继电保护进行控制,例如利用远方终端单元和微机保护作为继电保护的核心系统,既可以优化管理控制,还可以降低变电所的占地面积。

3.2智能化发展下的继电保护系统

在现金社会各种高新技能产业当中,一个最主要的核心思想就是智能化。智能电网的出现使电力企业认识到智能化带来的便利,智能电网的发展也凸显出了电力系统需要进行智能化发展的这一方向。由于人工神经存储网络有着自动处理和自动学习的特点,那么在将来的继电保护系统乃至电网发展当中,人工智能技术的应用也将成为其发展的目标之一。继电保护技术可以利用人工智能技术通过对电网故障的发现进行智能地分析和处理,对故障类型可以进行智能判断,对于故障位置可以智能准确地进行标记,对主设备进行及时的保护。

3.3广域保护系统的实施

广域保护技术发展的目的在于对故障发生进行详细的判断,其中包括故障位置、故障形成原因、故障解决方案的判断和分析,并同时需要具备精准、可靠、及时、快速的特点。利用广域保护系统的实施可以精确地对故障问题进行有效的处理,相比于人工则更为精确细致科学。现阶段来说广域保护系统系统功能具备两种,其一是利用广域信息完成继电保护操作,其二是通过监控、测量来使广域信息得到充分合理安全的利用[4]。从这两点上来看,在未来,广域保护技术还有这非常巨大的进步空间和非常广阔的发展前景。这要求我们电力企业相关从业者不断努力奋斗,来实现技术的发展和革新。

结束语

为了确保电力安全,随着社会科技的发展进步,电力应用场景逐渐增多,继电保护技术的发展也逐渐加快了步伐。在我国,电力企业运用继电保护技术的来对电力系统进行保护的历史比较长,从建国开始直至今日大体上可以分为三个时期。通过这三个时期的不断发展为我国电力企业在继电保护技术研究方面积累了宝贵的财富和丰厚的经验,同时也为继电保护技术未来的发展奠定了坚实的基础。

参考文献:

[1]刘斌.电力系统继电保护技术现状和发展[J].科技视界,2016,06:282.

[2]杨莎.电力系统继电保护技术应用现状的探讨[J].科技与企业,2016,03:235.

[3]刘战.电力系统继电保护技术发展综述[J].科技创新与应用,2016,20:216.

论文作者:许畅1,辛亮2,王静3

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/19

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