电力系统继电保护自适应系统技术分析论文_张倩,张文龙,张博

电力系统继电保护自适应系统技术分析论文_张倩,张文龙,张博

(国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 河北沧州 061001)

摘要:自适应技术也被称之为自适应的继电保护技术,其作为一种保护技术,在电力系统中的功能不容忽视。在使用过程中,能够在装置保护背景下,灵活应对电力系统的各种变化,从而对多种信息故障进行排除。由于近年来,我国社会经济飞速发展,对电能可靠性的要求越来越高,在这种情况下有效应用自适应技术,提升了我国电力系统排除信息故障的能力,为提升我国电能稳定性奠定了良好的基础。在这种情况下,积极加强电力系统继电保护中自适应技术的应用研究具有重要意义。

关键词:电力系统;继电保护;自适应技术

引言

自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。对于主设备保护而言,它与某些保护的判据、定值和系统的变化也是息息相关的,比如发电机失步保护、变压器零序保护等。目前,部分保护功能已经具备了一定的自适应能力,比如浮动门限、变斜率比率差动保护中的制动特性、自适应3次谐波电压比率定子接地判据等。随着与微机保护技术密切相关的其他科技领域新技术和新理论的出现,通信技术、信息技术、自适应控制理论、全球定位系统(GPS)等的应用,必将促进自适应保护的飞速发展。

1 自适应的技术

自适应的技术属于一种可以影响未来电力行业发展的技术,这种技术既可以优化电力产品舒适性、经济性以及安全性,又能够防止用户受到噪音影响。在电力系统的继电保护中应用自适应的技术,容易形成自适应的继电保护模式,这种继电保护的目的是对相关装置进行保护,确保装置能够与电力系统之中各种变化相适应,不仅能够对相关保护装置性能进行改善,而且能够在电力系统自适应过程中查找信息的故障,同时针对故障情况实施处理,从而达到保护电力系统的作用。而自适应的继电保护核心技术保证就是故障信息查找,必须在科学合理地处理了信息故障以后,才可以实现继电保护作用,主要处理方式是在人工智能的技术、数字信号与数学的分析工具基础上进行处理。

2 自适应的继电保护主要原理

首先,自适应的继电保护工作需要对远程信息进行应用。即对特定通信方式进行应用,从而同变电站、远方调度中心等位置进行紧密的联系,有效搜集大量信息,为继电保护提供基础[1]。值得注意的是,在这一过程中,必须能够对信息呈现出来的时效性、可靠性等进行精确的辨认,从而为继电保护顺利开展奠定良好的基础。

其次,自适应的功能应用开关量信息来完成。要想促使自适应要求得以在计算机保护中实现,应及时获取变化信息,其中包含开关分合以及断路器等信息,这些信息是继电保护工作有效进行的基础。

再次,实时信息存在于被保护元件中,是自适应的继电保护工作完成的基础。传统继电保护中,需要以实时故障信息为基础,从而实现对不同故障的判别,但是这一方法无法立即解决信息故障。而在对自适应技术进行应用的过程中,保护元件内部的实时信息可以得到更加合理的应用,有助于工作人员提前做好准备应对各种故障的产生,从而最大限度的减少维修时间。

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3 在电力系统中对于自适应的技术应用

3.1 电流速断的自适应保护

电力系统继电保护要求电力系统具有一定的速动性以及选择性。选择性是在发生故障时,自适应的继电保护应选择性分析与处理故障信息,然后在保证信息稳定性以及可靠性的基础上,切除相关的故障元件,尽可能降低电力系统因为故障而受到的影响。此外,系统中一次与二次设备完全离线以后,相关电力系统的输电线路就会处在最大的运行状态下,此时一旦发生线路故障,就容易致使线路中电流出现变化,而电流速断的自适应保护可以按照电流变化的程度进行设定,若电流变化超过设定范围,会自动地进行速断的保护。但由于该方式对于电流设定难度比较大,因此还需要相关人员不断深入研究,不断完善速断保护方式。

3.2 过电流自适应的保护

一旦电力系统之中电流大于预定的最大值,相关保护装置就会自动地保护电流,避免发生线路故障,而过电流的自适应保护主要保护过载保护与短路保护两种。如果电力系统每个部分发生短路,容易产生巨大瞬时电流,短路保护是针对瞬时大电流实施瞬时保护的方式,过载保护则是保护过载的元件。通常情况下,短路保护既可以对短路故障进行处理,又可以对绝缘等级弱化引起的瞬时电流故障、非正常的负载增加进行处理。过电流的自适应保护在正常运行中不会启动,只有电力系统输电线路发生故障,相关继电保护的装置才能够按照电流大小实施电流的保护,将故障区域的线路进行隔离或者是切除。

3.3 纵联的自适应保护

纵联的保护属于高压的输电线常用继电保护手段,其可以在短时间里保护高压的输电线。通常情况下,高压的输电线上均设置了两套独立纵联保护的装置,其中一套装置能够对输电线上各类型故障做出瞬时的动作,主要保护故障线路的隔离等,而另外一套装置能够处理故障。而纵联保护能够分成电流相位的比较纵联保护与比较纵联方式的保护,这两种保护方式各有优势与特点,通过应用纵联自适应的保护能够结合两种保护方式,使得两种保护方式可取长补短,充分发挥保护的效果。

4 在电力系统中应用自适应技术的未来发展方向

近年来,自适应的技术普遍应用在电力系统的继电保护中,并且可以有效地完成各种保护工作,在某种程度上提高了电力系统的继电保护总体的水平与质量。换句话说,在应用自适应的技术以后,在一定意义上已经完成自身革新,尤其在电力系统的各个环节与各类电力参数考虑、认识方面有显著改善,这种改善事实上又在某种层面上促进自适应的技术应用,特别是在继电保护之中应用的范围有所拓展。此外,就目前自适应的技术应用情况来看,基本是在两个方面进行相关活动,也就是应用合适故障信息实现电力系统中各种元件的自适应保护目标;应用科学信息的处理方式提高保护动作的性能。但由于上述两方面的应用还不够灵活,并且耗费了大量物力与人力。虽然在计算机互联网技术日益发展的时代,网络技术与通信技术对于各种活动开展比较方便,但是这些技术如何应用在电力系统继电保护中,仍需要深入研究。当然在电力系统的继电保护中完全能够使用通信网络的技术,建立通信的网络,以便远程应用与获取故障信息,同时还要充分采取人工智能的技术,这样不仅可以提高相关保护装置的自适应能力,而且能够大幅度提高动作的性能。

5 结束语

综上所述,近年来,为了适应社会经济的飞速发展,我国加大了电网建设力度,智能变电站得以产生,其运行中,信息的共享、互动操作等都需要对智能化技术进行充分的应用。由此可见,智能变电站同传统变电站的运行存在较大的差别,要想长期维护智能变电站的稳定运行,必须应用自适应技术取代传统的维护技术,从而加大变电站继电保护设备的保护力度,以更快的速度寻找设备中存在的故障因素,并应用科学的检修措施加以检修,最终实现提升电能可靠性和安全性的目的。

参考文献:

[1]仇杰云.电力系统自适应技术、智能技术和数字技术的发展应用[J].数字技术与应用,2014(12):90.

[2]徐志斌.分析自适应技术在电力系统继电保护中的运用[J].黑龙江科技信息,2014(24):61.

[3]苗世洪.超高压输电线路继电保护原理和相关技术研究[D].华中科技大学,2015.

论文作者:张倩,张文龙,张博

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/19

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