摘要:目前来看,随着信息技术万鸡技术和网络技术的不断发展和进步,信息技术也已经深入的融入到了继电保护技术之中,对于继电保护的发展方向、继电保护的控制、以及信息数据一体化等内容的继电保护技术来说,无疑都是提出了一个新的挑战,同时也推动了继电技术的发展,使继电保护技术上升到了一个新的领域之中。随着国民经济的不断深入和发展,如今电力系统中的继电保护技术也会为我国的国民经济的发展,提供十分有利的条件。
关键词:电力系统;继电保护;技术
1继电保护在电力系统中的配置和应用情况
1.1继电保护装置的任务
在电路中如果发生了短路或异常的情况的时候,电力系统内部元件的电气量可以发生变化,从而实施技电保护的动作,这个过程就是机电保护。继电保护装置的根本任务就是确保供电系统能够正常稳定的运行,同时还要对各个供电设备起到一定的监视作用,从而为相关的工作人员提供科学的数据。如果供电的系统出现故障,继电保护装置可以对发生故障的部分进行快速的切除,确保非故障的系统能够正常稳定的运行,一旦发生了运行的异常情况,继电保护系统能够对人工及时的发出警报,从而使相关的人员能够对故障进行及时的处理。
1.2继电保护装置的要求
首先,对于继电保护装置提出的要求,就是它应该具备一定的选择性,一旦电路系统发生了故障,继电保护器可以通过选择性的对故障的部分进行切除,断开离固站点距离最近的电路器,确保其他的电路部分能够正常的运行。其次,应该具有一定的敏感性。在继电器对装置加以保护的范围之内,无论是电路的哪一处出现了短路和断路的情况,保护的装置都应该选择接受,而且,在非故障区域,还要确保继电装置不发生错误的动作。最后一个就是继电保护装置,应该具有一定的快速性,应该在短时间内及时的对故障电路进行快速切除,从而加快系统电压的恢复速度,为整个电力设备的正常运行提供有力的条件。
2继电保护技术的主要现状
2.1起步较晚但是发展非常迅速
在我国,对电力系统继电保护技术的研究较晚,在20世纪70年代才开始对这项技术进行研究,但是发展却非常的迅速。在我国的电力系统中,所实行的微机继电保护系统应用较为广泛,该系统主要是由微型计算机来进行控制的。在1984年,我国才引进了微机保护技术,主要是为了保护电脑样机的正常运转。现如今,在我国电力系统中,微机保护技术得到了广泛的应用。
2.2微机继电的快速发展
随着时代的变化与发展,电力系统在我国取得了较大的发展,这就促使继电保护系统的发展。在电力系统继电保护领域中,微机继电保护技术有了较大的发展,经过大量的研究与实践,对电力系统继电保护的作用给予了充分的证明。当前,人们都认识到微机保护技术的重要作用。微机保护具有许多的优点:(1)自我测试功能;(2)较强的数值计算能力;(3)较强的记忆能力;(4)灵敏度较高等等。与传统的电磁继电器相比,或者与晶体管相比,优势都更加的明显。此外,因为微机保护主要是用微型计算机构成的继电保护,所以其性能较为良好,而且数字更加准确。
3电力系统继电保护中新技术的应用
3.1综合自动化技术在继电保护中的应用
将社会发展的新技术应用到电力系统继电保护装置中是继电保护装置的发展的重要方向。其中应用的主要技术之一就是综合自动化技术。所谓综合自动化技术,就是将计算机技术、通信技术等现代比较先进的技术结合在一起的综合技术。综合自动化技术的主要装置是计算机,以计算机为核心设备,将综合自动化技术应用在继电保护中,能够很好的实现电路信息的集成和整合以及资源共享,让继电保护的发展迈出了全新的一步。目前,我国已经较好的实现了综合自动化技术和继电保护的结合,并且取得了较好的使用效果,大大提高了继电保护装置的运行效率,为我国电网的安全和稳定做出了很大的贡献。所以说,将综合自动化技术应用在继电保护中已经成为继电保护装置发展的必然趋势。
3.2自适应控制技术在继电保护中的应用
另一种应用在继电保护中的新技术就是自适应控制技术。通过将自适应控制技术应用在继电保护中,能够使得继电保护装置更好的对复杂电路的故障部位进行有效的判断,从而提高继电保护装置对故障判断的快速性和准确性,提升继电保护装置的性能。目前,我国已经较好的实现了自适应控制技术和继电保护的结合,并且取得了较好的使用效果,大大提高了继电保护装置的运行性能,使之在发电机、变压器等关键的电路组成部位发挥了很好的保护作用。所以说,将自适应控制技术应用在继电保护中已经成为继电保护装置发展的必然趋势,自适应控制技术在继电保护装置中的应用也必将更加的广泛。
3.3添加新型互感设备
光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)作为两种新型互感器措施,对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义,国外很多经济发达国家开始将OTV,OTA等先进技术应用其中,就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势,例如,光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时,新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中,可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘,这样有助于减少整个电力系统的占地面积,同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义。
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3.4人工神经网络技术在继电保护中的应用
除了以上三种技术外,还有一种应用在继电保护中的新技术就是人工神经网络技术。人工神经网络技术是目前比较流行的新技术,其主要根据人类大脑的运行机制设计出相应的专家系统,能够实现自主学习、自动处理信息的全部过程。利用人工神经网络技术对电路系统中的故障进行判定是继电保护发展的重要方向,能够在很大程度上实现继电保护装置性能的提升,减少继电保护装置出错的概率,对于电路系统设备的保护也是非常重要的。所以说,将人工神经网络技术应用在继电保护中已经引起了相关研究人员的关注,也必将成为继电保护发展的重要方向。
3.5计算机网络技术
电力系统在新型技术的支持下,逐渐出现了网络化的趋势,技术人员同时需要将智能技术与计算机技术加入到电力系统及其继电保护装置中,使继电保护装置的自动控制水平被提升,能够实现对监控设备以及远程终端单元的自动化操作需求,使传递电力信息的工作可以被以更为便捷的方式完成。
4继电保护技术的发展趋势
4.1数字化
随着电力系统设备技术的发展及进步,微机保护技术也受到了很大的挑战,微机继电保护技术需要满足电力技术进步提出的更高要求,除了保护的基本功能外,还应具有快速的数据处理功能、大容量故障信息和数据的长期存放空间以及强大的通信能力。类似DigiProII、Protech、WisPRO等数字化综合保护及自动装置,均提供了保护、测量、控制及监视输电线路、电容器、变压器、电动机等主设备的功能,通过规范的现场总线接口实现了后台信息共享和综合系统管理,可以多个节点协同工作。此方面的技术代表了未来发展方向,包括了以下几个特点:(1)丰富的自检功能,使装置的工作情况能够被运行管理人员准确地把握。可以做到监视操作回路,存储元件,整定参数,测量回路等情况的异常。(2)强大的运算处理能力。采用超大规模集成电路芯片(VLSI)和高性能数字信号处理器(DSP)。(3)故障查询和分析简易化,能够记录故障时间、故障峰值、故障类型。(4)模拟量通道精度高,测量响应迅速。(5)故障录波通道的启动条件可选。故障时的电流和电压波形均可记录,记录量大。(6)丰富的通信接口,除传输正常数据之外,还可传输物理数据块、实时波形等,增强的通信协议。(7)抗干扰性好,主要信号回路配有电磁干扰吸收元件,适用于恶劣的电磁环境,装置具备了优良的电磁兼容特性。(8)权限管理可分为的工程级—调试级—用户级三级编程模式,元件参数现场/远方均可设定。综上,继电保护装置的未来发展趋势是计算机化、微机化。可是怎样取得更大的经济效益和社会效益,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何更好地满足电力系统要求还需要进一步的分析。
4.2多功能一体化
电力系统运行和故障的任何信息和数据都可以由保护装置从网上获取,网络控制中心或任一个终端都可接收到它所获得的被保护元件的任何信息和数据。所以,每个微机保护装置不仅要具备继电保护功能,还可以实现保护、控制、测量、数据通信一体化,也可以在无故障正常运行情况下完成控制、测量、数据通信功能。它是整个电力系统计算机网络上的一个多功能终端,也可以说实际上就是一台多功能、高性能的计算机。比如变电站监控系统中的JCS(JointCollaborationServices)综合保护系统可以集测量、保护、通信、控制、数据采集、故障录波及分析、报警及处理、调度等功能为一体。该系统有效结合了现场总线技术、继电保护技术及计算机网络技术。系统具有非常灵活的配置方式。分层分布式结构是系统在总体上所采用的结构,主要由数据通信系统、主站系统、现场设备层、子站系统等构成。地理跨度站信息管理系统可由多节点网络连接方式构成。Linux或MS—Windows是系统的软件的主要构成,VisualC++等为其编程语言,结合模块化、开放性、安全性、标准化、易维护性等原则并按照SQLServer数据系统设计而成,使系统工作简便,性能强劲,可以灵活的开展,能够稳定地运作。具有动态的单元组态和图元组态功能;与其他厂家的智能设备或自动化系统进行互联;用户可快速地掌握软件操作,良好的人机界面,严格、灵活的权限管理,工作起来简单便捷。
4.3网络化
保护装置实现网络化是未来的趋势,网络化可以自动化采集并传输设备的各种信息,增强系统的便捷化及智能化,因此其应用范围极广。灵活运用现场总线技术可以保障装置产品的网络化。一个企业的生产、管理和经营等各方面全都离不开网络化,基于现场总线的FCS(现场总线控制系统)将是控制系统的主要组成因素。保护装置利用光纤、PLC及互联网来实现异地浏览和交换信息,网络化能帮助用户进行及时的反馈故障信息,对于保护装置的问题进行准确判断,对软件进行更新等工作,能直接与异地用户交流。在河北西合营500kV升压站中,采用应用了智能网络化技术的继电保护设备,可以直接在远方利用调度平台后台对各项数据实时监控,这样不仅及时了解电力系统线路的运行情况,同时帮助运行维护人员对线路上出现的故障及异常现象,如短路或接地等情况进行准确判断,从而及时进行停电检修、维护工作。同时,该成熟的应用系统,还能够实现继电保护装置的远方控制,例如修改定值投退重合闸及安稳装置等,使得工作效率大大提升。目前全世界都在研究新型的网络化、智能化保护设备,网络化可以极大地加强微机保护装置的便捷性和稳定性。
结论
在实际的保护活动展开的过程中,继电保护的效果会受到电路的多种干扰因素的影响,如果想要使继电保护的效果被强化,技术人员就必须要将对超高电压网、谐波问题等多种客观问题处理好,减少电路对继电保护装置的影响,通过一些新的技术来使继电保护装置设备充分发挥保护电路的作用,借助新型电力技术与相关技术来改建电力系统,使供电与输电等日常工作可以被更好地完成。
参考文献:
[1]崔小磊,莫娜.智能化电网中的继电保护技术的运用[J].电子技术与软件工程,2016(15):209.
[2]石侃.电力系统继电保护新技术的发展与分析研究[J].科技创新与应用,2013(28):217.
论文作者:江维
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签:继电保护论文; 技术论文; 电力系统论文; 保护装置论文; 继电论文; 故障论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第12期论文;