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摘要:电力能源是社会发展不可缺少的重要能源,对于促进我国国民经济的增长以及对于人们生活水平的提升有着不可忽视的影响。电力系统由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备组成。切除故障元件的时间必须要求短到十分之一秒甚至时间要更短。但是这个动作靠人工操作是不可能完成的,所以必须要依靠继电保护自动装置来完成这项工作。笔者结合自己多年的工作经验重点分析了我国电力系统继电保护技术发展现状和未来继电保护技术的发展趋势,并就此提出自己对继电保护安全运行所采取的措施,仅供参考。
关键词:继电保护;发展趋势
一、继电保护的作用组成及基本要求
(一)继电保护的作用
当被保护的元件或电网系统发生故障时,继电保护装置应有迅速、有选择地切除故障元件的能力,有效防止故障发生的范围扩大,来保障没有故障的部分能够继续正常运行,并能够使故障元件免于继续扩大;当电网系统内被保护的元件出现异常状况,继电保护装置应能及时做出反应,根据现有条件,向相关的值班人员发出告警信号。此时一般不会要求保护装置能够立刻动作,而是要根据对电网系统的损害程度进行判断,延时处理,以免不必要的动作或误动作。
(二)继电保护的组成部分
继电保护的组成一般包括:逻辑部分、测量部分(定值调整部分)和执行部分。
(三)继电保护的基本要求
继电保护装置应满足可靠性、灵敏性、选择性和速动性的要求。
其中,动作选择性应该首先由带故障的设备本身保护将故障去除,当保护或开关拒动时,才能由相邻设的备保护或开关的失灵保护来将故障去除;保护动作的灵敏性是在电气设备的被保护范围内出现金属性的短路时,保护装置应能有必要的灵敏反应系数;动作速动性是保护装置应尽可能快的去除短路上的故障,提高了电网系统的稳定性,减轻了故障设备的损坏程度;动作的可靠性是保护装置在范围内保护动作有可靠的动作。
二、继电保护发展历程及现状
新中国成立以后,继电保护学科、设计以及制造工业和技术队伍从无到有,在大约l0年的时间里走出了一条宽阔的道路。在50年代,技术人员学习了国外先进的保护设备性能和技术,建成了一支具有丰富的运行经验和深厚的保护理论知识的技术队伍,对继电保护技术的建立起了重要作用。到了60年代中期,我国已建成了包括研究在内的完整的继电保护体系。从70年代中,开始研究集成运算放大器的集成电路保护。到了80年代末期,集成电路的保护已形成规模。直到90年代,集成电路保护仍处在领先地位。
首先,微机型的技术被大量的推广。其优势是利用数字运算能力以及逻辑处理能力,提高继电保护的水平。近些年来,我国继电保护的微机化水平走在了前列,尤其是在较高电压等级的继电保护系统中。
其次,保护技术逐渐与前沿技术融合。现如今其技术己经逐步开始实现网络化和保护通信一体化。网络早已成为信息时代的技术的主力军,其与继电保护的融合是实现系统安全稳定运行的前提。现代继电保护则出现了新的要求,每个保护的单元都能够共享全系统内的所有数据,使得其与重合闸装置能够相互协调,进行保护动作。
最后,智能电网使得保护利用远方信息成为现实,同时要求继电保护的定值可以自动地跟随网架的变化并且保证在故障去除后的系统具有自愈性和高安全性。
三、电力系统继电保护的发展趋势
随着现代科学技术的发展与进步,保护技术未来发展方向将会是计算机化、网络化、智能化和综合自动化的发展。
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(一)继电保护的计算机化
随着电力系统的不断发展,对继电保护也提出了更为严格的要求,除了基本的保护电气设备外,还应该具有数据处理与分析的能力,应具有更大的故障信息和数据的存储容量,还应具有的通信功能,以及与其他的装置及电力调度控制系统等联网以实现全系统内的资源共享。现代计算机技术的发展迅速,计算机各类性能得到不断的加强,为保护系统的计算化提供了坚实的后盾。保护装置的计算机化是一种发展趋势,计算机化的内涵包括了系统的功能软件化和信号数字化,提高了保护的所有性能,为可靠供电打下基础。
(二)继电保护的网络化
20世纪50年代,人们开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来进行研究,这就是后来发展成的计算机网络技术。计算机网络与继电保护的融合是现代电力系统安全、稳定运行的重要支撑。现代电保护要求每个保护单元都能共享全系统内的各类数据,使得其与重合闸装置能够协调的进行动作,实现这种保护的条件是将电气设备的保护装置用网络进行连接,实现继电保护装置的网络化。目前保护的网络化已经开始运作,但还处于起始阶段,还有很大的发展空间。
(三)继电保护的智能化
随着计算机技术的发展和在电力系统继电保护中的应用,新控制方法不断的被应用到计算机继电保护中。近年来人工智能技术在电力系统的各个专业中都得到了相关的应用,从而有了更高层次的继电保护研究方向。从电力系统的快速发展以及计算机、通信等多种技术的发展可以得知,在继电保护领域人工智能技术定会得到相应的应用,用来解决用目前所有技术手段难以解决的难题。融合不同的人工智能技术来分析不确定因素对继电保护系统的影响,以提高继电保护系统的可靠性,必将成为以后智能技术保护的发展趋势。
(四)继电保护的综合自动化
随着现代计算机技术、通信技术和网络技术的发展,微机继电保护装置将可从网上获取电力系统的运行和故障信息和数据,也可将它所获取的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任意终端,即继电保护系统在完成继电保护功能的同时,还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信等方面的综合自动化。
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规的继电保护装置与调度室之间不能相互进行通信的缺陷,这对于电网系统自动化有了新的含义和内容,其代表了电网系统自动化技术发展的一种趋势。随着现代科学技术的进步与发展,将会出现一种功能更加齐全、智能化水平更加高效、电网系统更加完善的电力综合自动化系统,其必将在电力系统建设中不断出现并发挥作用,把电力系统的安全稳定和经济运行提高到一个新的台阶。
结语
随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术以及继电保护理论的发展,继电保护技术还存在着很大的发展空间。其发展将出现原理突破和应用革命,由数字时代跨入信息化时代,发展到微机智能综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的挑战,也为其提供了广阔的发展天地。
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论文作者:郑贤龙,王萍
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/20
标签:继电保护论文; 技术论文; 故障论文; 电力系统论文; 系统论文; 保护装置论文; 电网论文; 《基层建设》2016年1期论文;