电力系统继电保护的现状及其未来的发展趋势阐述论文_张东林

电力系统继电保护的现状及其未来的发展趋势阐述论文_张东林

(国网遂宁供电公司 四川省遂宁市 629000)

摘要:电气系统是由这样几个环节组成:发电、配电、变电和输电变电等的电能生产与消费系统。电气系统的功能是将自然界中的一次能源利用电动力装置再转化成电能,经输电、变电和配电之后将电能供应到千家万户。为了更好的实现这一功能,电力系统在各个环节、不同层次之间还有相应的信息与控制系统,以实现对电能的生产过程的测量、调节、保护、控制、通信以及调度,有效保证用户获得优质、安全、高效、经济的电能。要建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。电力系统继电保护技术是为了保证电力系统安全有效运行、提高国家经济效益的重要性技术。目前的电力系统继电保护中成功的运用到了计算机技术,未来我国的电力系统继电保护技术将更加趋向先进。

关键词:电力系统;继电保护;现状;发展

1电力系统继电保护技术的基本概述

1.1电力系统继电保护的作用

当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害;当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

1.2电力系统继电保护技术的基本要求

电力系统的继电保护技术需要做到几个方面的工作,才能够真正的做到保证电力系统的安全、稳定的运行。第一,在对相应的故障部分进行选择上,继电保护技术需要有很好的分析辨别能力,能够准确的选择、辨别出故障与非故障的部分;第二,继电保护技术的相关设置需要做到在其工作范围内,能够使电力系统正常运作。一旦某个环节出现故障,继电保护技术的相关设置需要做出反应,维持电力系统的正常运作,而在电力系统正常的情况下,继电保护技术的相关设置不需要做出反应,但需要保持电力系统的正常运作,要做到足够的可靠;第三,在电力系统的某个环节出现问题时,继电保护技术的相关设置必须能够及时、快速的做出反应,迅速将出现问题的环节切断,从而保持电力系统的正常运行;第四,在进行对电力系统的保护的过程中,有一点是非常的重要的,那就是够根据任何的故障变化及时的做出相应的反应,从而更好的保护电力系统。

2电力系统继电保护发展现状

电力系统继电保护技术是随电力系统发展的。熔断器是最早出现的简单过电流保护,由于电力的发展,用电设备功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电所和供电往的接线不断变化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,单纯的熔断器保护无法满足要求。而电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此继电保护技术得天独厚,在四十余年的时间里完成了发展的四个历史阶段。自上世纪六十年代末,晶体管继电保护已在开始研究。六十年代中到八十年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。到九十年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。

3电力系统继电保护的发展趋势

3.1计算机化

按照摩尔定律,芯片的集成度每间隔固定的时间能翻一番。这可以大幅度提高计算机的性能,大规模降低硬件的价格。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆微处理机主要在单片化体现其发展,片内硬件资源得到极大的扩充,嵌入式网络通信芯片的运用及其研究,单片机与DSP芯片双方技术上的融合,运算能力的得到提高等方面。这些发展更加有利于设计硬件,余设计不再是不可能的事因为其极高的性价比,实现了创造灵活化、可靠、模块化的通用软硬件平台的条件。这说明继电保护装置与计算机装置的结合是未来的发展方向。微机保护除了需要具备基本的保护功能外,还应具有快速的数据处理功能和强大的通信功能,数据的长期存放空间和大容量故障信息,与其他继电保护装置结合起来,实现资源的共享和资源的最优配置,电力系统对微机保护的要求不断提高。

3.2智能化

随着时代的发展,我国经济技术水平的不断发展,计算机技术被大规模地运用于电力系统继电保护的各个方面,并且不断添加应用新技术方法在计算机继电保护中。近年来,人工智能技术被应用于电力系统各个领域,让继电保护发展出了新趋势——智能化。经过大量测试发现,可进行正确的判别任何故障如果通过运用神经网络方法,只要样本集充分考虑到了此种故障会发生的情况。随着不断发展的人工智能技术更新换代,新的继电保护方法也不断被创造出来,通过人工智能技术不断更新电力系统继电保护中的应用,推进发展继电保护。通过结合人工智能技术与继电保护技术,分析各种可能会发生的情况对电力系统继电保护系统的影响,提高可靠的电力系统继电保护,是今后电力系统继电保护的发展方向。

3.3自动化

电力系统继电保护自动化是基于现代网络、计算机和通信技术。以微机保护装置、RTU为核心,用计算机系统进行变电所的测量、控制、计费、信号,能够降低变电所的设备投资和占地面积。自动化系统打破了各专业之间存在的界限和传统二次系统设备划分的原则,使变电所自动化有了更新的意义,常规保护装置缺陷被解决,进一步发展变电所自动化技术。伴随时代的不断进步、计算机技术的不断发展,自动化水平更高、功能更全、更完善的变电所自动化系统可以进一步提高电网的稳定性和安全性。

3.4网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各工业领域,也为各工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和综联保护外,所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置,因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响,还要保证全系统的安全稳定运行,这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息得数据,各保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础协调动作,确保系统的安全稳定运行,显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即使现微机保护的网络化,这在当前的技术条件是完全可能的。

4结束语

我国电力系统继电保护的发展经历了多种阶段,作为当代社会的主要能源之一,用电的安全性、用电的稳定性、用电的经济性对发展我国的国民经济和提高国内人民的生活水平有巨大的影响。时代在发展,人类在进步,我们人类在方方面面的发展都会继续不断深化不会停止。随着电力系统继电保护的不断发展,各位专家学者对学术研究的不懈努力,电力系统继电保护工作人员与维护者兢兢业业的完成任务,电力系统继电保护技术肯定会不断超越过去、突破自我,有更加深入更加广阔的发展。

参考文献:

[1]继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析[J].阎国明.科技创新导报.2016(19)

[2]继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].田茂文.建材与装饰.2016(53)

[3]继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析[J].景栋.中国高新区.2017(07)

论文作者:张东林

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/14

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