摘要:随着国民经济的不断发展,各种电器层出不穷,电力系统已经成为人们日常工作、生活不可缺少的一部分。为了增强电力系统的可靠性以及安全性,需使用继电保护技术对电力系统加以保护、维护。目前我国电力系统微机继电保护技术得到广泛应用,具有较高可靠性、稳定性和操作正确率;未来的发展趋势将更加计算机化、系统网络化、智能化以及一体化。
关键词:继电保护;电力系统;现状
电力已经成为社会各行各业发展、生产,以及人民群众日常生活不可缺少的重要能源之一。由于电力资源对国家发展以及社会和谐有着和谐的促进、推动意义,有必要提升电力的维护力度。我国的电力系统一般有四部分组成,即电能生产装置、电能输送装置、电能分配装置以及电能使用装置。继电保护技术、装置作为我国电力系统维护的主要装置,其直接决定着电力系统是否能够安全、可靠运行。就此对继电保护技术、装置的发展现状以及未来发展状况进行探究分析具有极强的社会价值以及现实意义。
1 继电保护发展历程
由于继电保护装置的重要性,其发展一直都得到了有关部门的大力支持。从起步到如今的发展水平,80年间我国一共经历了4次发展阶段:
(1)第一个阶段。我国的继电保护技术于二十世纪五十年代就形成了第一次的繁荣发展阶段。建成了完整的研究、设计、教学等体系。主要研究方向是在机电式的继电保护系统,这一时期的繁荣发展为接下来的发展打下了良好的基础;
(2)第二个阶段,主要集中在50年代末到70年代初期。这一时期,晶体管式的继电保护体系不断发展,将葛洲坝电力系统中的完全由外国研制的500kV的继电保护替换成我国自行研制的晶体管式继电保护系统,这是一次重大的突破和里程碑;
(3)第三个阶段。从70年代中期以后,研究方向由晶体管式继电保护转为集成保护电路,这种保护装置主要是基于集成运算放大器所实现的。其中,由天津大学和南京的电力自动化设备厂共同研究的集成电路保护体系也被大范围的运用到500kV和220kV的线路之上;
(4)最后一个发展阶段的主要研究主体主要集中在各大高校以及科学研究所。天津大学、西安交通大学与其他单位合作研制而成的微机相电压补偿式方向高频保护也分别通过了鉴定。到这个阶段为止,我国电力系统中继电保护系统经历了几个时代的发展,每个时代都有其各自的优点和不足之处,随着新技术不断融入到研究中,提高了继电保护装置在电力系统的可靠性。随着对微机保护装置的深入研究,在继电保护装置的应用程度也在不断提高,在很多方面都得到了突破。
将计算机网络化、自动化以及微机化运用到继电保护装置中已经变为一个趋势。所以,现在的任务是研究如何将不断发展的继电保护装置与电力系统接轨,提高其可靠性,并在此基础上提高经济和社会效益。
2 我国继电保护技术的发展趋势
电力系统微机继电保护技术已经应用成熟,且在保障电力系统稳定运行方面发挥了巨大作用。随着计算机技术的快速发展,继电保护技术原理和应用将更加依赖于计算机系统,微机继电保护技术将会得到进一步深化,其突出发展特征将向计算机化、网络化、智能化、保护装置一体化发展。
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2.1 电力系统继电保护将更加依赖于计算机技术
随着计算机在硬件和软件方面的快速发展,电力系统微机继电保护得到了强有力地支撑,除了一般功能达到强化外,大容量的故障信息收集与处理、数据传输、自动控制都得到了初步实现,这其中的整个操作系统依然就是一台pc机,随着电力系统对稳定运行需求的进一步提高,计算机在继电保护方面的应用也将更加深入,如何进一步增加微机继电保护可靠性将是未来的重要发展需求。
2.2 电力系统继电保护将更加网络化
继电保护已不再是单一设备的启用,而是一整套系统的开发。目前微机继电保护受数据传输系统不健全的影响,在收集与处理信息方面只能做出电气量的测量,然后进行切除故障和缩小事故,为了使保护设备能够全部发挥最佳效能,继电保护网络化将是必然,它有利于通过计算机系统实现继电保护单元模块的整体协调,确保各个环节的信息能够共享。
2.3 电力系统继电保护将更加智能化
人工智能技术近几年在社会各个领域得到了广泛应用,取得的效果也十分理想,各类神经网络、遗传算法、模糊逻辑等人工智能技术也在电力系统继电保护方面得到了应用。电力系统继电保护应用神经网络能够更加有效的处理复杂的非线性优化、自动控制和信息处理等问题。在输电线系统电势角度摆开情况下发生的过度电阻短路就是一个典型的非线性问题,如果利用传统的方法进行判断,很难准确把握故障的准确位置,容易造成操作失误,而采用人工神经智能化处理,在经过大量故障样本的自动分析后,就能够很及时、准确的找准故障原因,及时采取针对性保护办法。
随着科学技术的发展,人工智能的普及程度越来越高,在电力系统的使用也越来越广泛,所以也被逐渐的运用到继电保护装置中来。神经网络是专门为方程式或者是复杂非线性问题解决所发明的一种非线性的映射方法。将神经网络运用到继电保护装置时,能够在设备发生故障时及时准确的做出位置的判定,并根据位置和故障,及时找出解决的方法。对于其他的如遗传算法和进化规划等,也都具有其自身的优势。所以,将人工智能运用到继电保护装置系统中,对于平常无法解决的问题都有了方便快捷的解决方法。
2.4 电力系统继电保护一体化更深入
随着计算机技术在电力系统继电保护的深入应用,各种故障信息处理都可以通过网络传输给保护装置各个终端,并进行适时的处理。为了提高继电保护装置应用效能,未来的发展在单一装置上的继电保护一体化将更加深入,通过收集信息继电保护装置能够实现从测量、控制到数据通讯的一体化操作,这大大提高了继电保护的可靠性。
结束语:继电保护技术现已经经历了机电式继电保护、晶体管继电保护、集成电路保护以及计算机继电保护共四个发展阶段,在这几个发展阶段继电保护技术均有很大进步。随着我国各种科学技术的不断进步,特别是通信技 术以及计算机网络技术的不断发展,再加上电力系统的功能不断强化、发展力度不断增强,我国的继电保护技术在未来会有一个更为广阔的发展空间。相信经过几年或者是十几年的发展,继 电 保护技术必然会发展为集智能化、一体化、网络化以及计算机化为一身的高科技电力系统保护装置,全面提升对电力系统的维护力度,使电力系统可靠、正常、安全运行。
参考文献:
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论文作者:齐大伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签:继电保护论文; 电力系统论文; 保护装置论文; 技术论文; 微机论文; 继电论文; 装置论文; 《电力设备》2018年第27期论文;