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继电保护的发展趋势范文1
【关键词】继电保护;历程;运用;发展;趋势
【分类号】:TM712
随着经济的快速发展,各行各业对继电保护技术的要求越来越高,特别是电力系统。要想做好继电保护技术的应用,首先应对其发展过程进行了解。本文仅谈谈其发展的大致历程、目前应用的保护技术与未来的发展趋势。
一、电力系统继电保护技术发展的历程
我国于二十世纪六七十年代开始应用电力系统继电保护装置技术,起初为晶体管继电保护器,随后的以集成运算放大器为基础的集成电路保护装置逐步取代了晶体管继电保护器。随着科学技术的发展,微机继电保护器得到了大力的推广。从电力系统继电保护技术的发展历程可以看到,当代电力系统继电保护技术的应用与发展正走向网络化和电子化。
二、电力系统继电保护技术的运用
1.要依据实际情况选择设备类型。电力系统继电保护装置是根据电力系统的实际需求来进行设备类型的选择的,根据实际情况对设备进行选择是做好继电保护技术的条件基础。首先,对电力系统继电保护装置最基本的要求就是要顺利进行工作,能够顺利的完成对系统运行状况的监测、电力系统故障的自动切除等工作。其次,由于现代网络监控技术的快速发展,并且在继电保护装置中得到了广泛的运用,这就要求继电保护装置能够与网络监控系统协调合作,达到电力系统的自动化和网络化监控所提出的具体要求。因此,在选择现代电力系统继电保护装置的设备类型时,要严格按照电力系统继电保护功能顺利工作的需要选择合适的设备做好继电保护工作。
2.电力系统继电保护功能应用的分析。在电力系统继电保护的应用中广泛用到了继电保护装置的电容器保护、主变保护、母联保护以及线路保护等功能。这些功能的应用,能够有效的对电力系统输变电过程中的设备进行保护,从而避免了故障的发生,节省了资金。
3.网络化背景下继电保护技术应用的分析。现代自动化技术的快速发展,在电力系统继电保护技术中广泛使用了网络、计算机科学以及综合自动化等技术。这些现代化自动化技术的结合和运用,使得现代电力系统继电保护装置更加智能化和网络化。首先,单片机技术在电力系统继电保护中的运用,使继电保护达到了微机化,为继电保护装置提供了更为精确和灵活的操作。其次,计算机技术和网络技术在继电保护装置的广泛应用,使得继电保护工作更为网络化、信息化。在加快了数据处理的速度的同时有效的达到了远程故障调节在线监控与报警信号等目的,使得工作更加智能化。
三、电力系统继电保护技术的发展趋势
科学技术的快速发展,使得现代电力系统继电保护技术朝着网络化、智能化、计算机化和一体化的方向发展,下文将从这三个方面具体分析继电保护技术的发展趋势。
1.网络智能化。科技的快速发展,也使得电力系统更加的智能化。神经网络、模糊逻辑、遗传算法等在电力系统的整体中得到了普遍的应用。在继电保护方面也开始使用这些技术。作为非线性的映射方法之一的神经网络技术,能够有效的计算出繁琐的非线性问题和难度很大的方程式,使工作变得更加简单。合理地综合运用这些智能方法能够加快处理问题的速度,使复杂问题变得简单。
2.自适应控制技术将会广泛应用。自适应继电保护的理念开始于二十世纪八十年代左右,它能够实时监测电力系统的运行状况,根据运行状况的变化以及运行中出现的故障及时地对保护定值、性能、特性等进行调整,从而达到保护的目的。在电力系统的频率、振荡发生变化、单相接地时短路过渡电阻出现异常以及出现其它故障时,利用自适应控制的技术可以迅速有效的提供相应的保护。自适应继电保护的宗旨是针对电力系统出现的种种变化最大限度的采取继电保护的性能,这种新的继电保护技术受到了人们的广泛关注,提高了微机保护的活力。自适应继电保护更加可靠,能够有效的改善系统响应时间,广泛应用于输变电线路的距离、变压器、发电机、自动重合闸等的保护工作等中。虽然自适应保护技术的起步时间较早,目前来说也取得了不错的效果,但如果想要达到真正的自适应,我们还有很长的一段路要走。这就要求我们更全面地收集系统故障和运行中的相关信息,做好信息收集和分析工作,做好保护相关的智能化和网络化工作。
3.现代计算机技术将得到普及应用。为彻底改变目前变电站监视、保护、计量和控制装置及各系统的分割状态,需要对系统集成技术的基础高压、超高压变电站进行全面的技术创新,从而在综合自动化技术和继电保护装置之间建立紧密的联系,更好的满足远程控制与信息的共享以及集成与资源的共享的要求。其核心是微机保护装置、远方的终端单元(RTU),在计算机系统中加入变电所的测量、信号、控制、计费等回路,替代原有的继电控制保护屏,与此同时还能减少对设备的资金投入,节约占用面积,使系统更加稳固可靠。目前,为了更好地做好控制、保护和测量工作,我们通过控制电缆将室外变电站的所有装备,如变压器、线路等的电压、二次电流连接到主控室,在铺设电缆时需要投入大量的资金,耗费大量的人力。此外,其二次回路也十分繁琐。此时,如果在室外变电站要求保护的设备附近合理地安装控制、测量、保护、数据通信一体化的计算机,对被保护设备的电压、电流量进行数字化转化,通过计算机网络技术将其传输到主控室内,这样就可以有效的减少在电缆方面的资金投入,同时传输的质量也得到提高,能够有效的避免电磁信号产生的影响。
四、结 论
本文首先介绍了电力系统中继电保护技术的发展过程,然后论述了继电保护技术的应用,最后指出了电力系统中继电保护技术未来的发展趋势。旨在帮助相关部门做好继电保护技术的应用工作,明确其未来的发展方向,使相关人员更好的做好本职工作。由于本人能力有限,对这方面的研究还不够深入,但相信通过更多专业人士的共同努力,一定会更好地应用继电保护技术,做好电力系统中的继电保护工作,从而保证电力系统的持续稳定运行,为社会经济发展和群众生产生活做出更大的贡献。
参考文献:
继电保护的发展趋势范文2
关键词:电力系统;继电保护技术;措施;发展趋势
中图分类号: TM77 文献标识码:A 文章编号:
引言
近年来,随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障,使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障,是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。
1.继电保护发展现状
上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建立了继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。60到80年代,晶体管继电保护技术蓬勃发展。到90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。在这方面某电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。目前,继电保护技术发展迅速,正向计算机化、网络化方向发展,实现保护、控制、测量、数据通信—体化和智能化。
2.线路的继电保护技术
电压等级高的输电线路一般按双侧具有电源考虑,所接电网为大电流接地系统,断路器一般采用分相操作,通常采用综合重合闸方式。故障的形式包括:三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型,同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等。高电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位,对其继电保护有较高的要求,微机保护后,线路保护一般均设计为成套保护,即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能,为了实现设备上的后备,通常采用双重化配置或多重化配置。
2.1输电线路的距离保护
距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置,通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路,其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路。构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离,并与一个事先整定的距离相比较,测量距离小于整定距离时保护动作。测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法,其中应用最多的是阻抗法。
2.2输电线路的纵联电流差动保护
基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护,是到目前为止最为完善的继电保护原理,在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下:
正常及外部故障时即流入差动继电器KD中点电流为0,继电器不会动作。被保护设备发生故障时(区内故障时)流入KD的电流为故障电流的二次值,KD动作。
可见,在理想情况下,根据KD中是否有电流,就能够区分出是否有内部故障,是否应将被保护设备从系统中切除。
3.继电保护安全运行的措施
3.1定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。
3.2做好继电保护装置检验。在继电保护装置检验过程中必须注意,将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。
3.3一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3.4工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现一些工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。
3.5接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
4.电力系统继电保护技术的发展趋势
随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,出现了一些引人注目的新趋势。
4.1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,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。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,亦即实现微机保护装置的网络化。
4.2计算机化。随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力。与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
4.3一体化技术。一体化技术说到底,就是实现继电保护装置在数据处理上的一体进程,始终把单一的继电保护装置作为整个电网运行系统的一个终端设备,它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数掘,也可将它所获得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一终端。
4.4变电站综合自动化技术。现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能,它表现在集成与资源共享、远控制与信息共享。
4.5智能化。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力,人工智能已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中也发挥着重要作用。
4.6自适应控制技术。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。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。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。
5.结束语
电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备,保证保证非故障设备的安全运行,能够有选择性的发出故障报警信号,维护电力系统的畅通。电力系统的发展也对机电保护提出了更高的要求,继电保护装置容易出现故障,只有对继电保护装置定期检查并维护,及时发现故障并处理,保证电力系统正常运转,保证供电的可靠性。
参考文献:
[1]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报2007
继电保护的发展趋势范文3
关键词:电力系统;继电保护;问题;技术措施
中图分类号: TM715文献标识码:A 文章编号:
电力系统运行中,继电保护装置的作用是当电力系统运行中出现故障时,根据捕捉到的故障信号采取相应的措施,尽可能的减小由于故障对电力系统造成的损害,将损失降到最低。但是我国的继电保护技术水平还相对比较落后,在当前信息化技术高速发展的时期,运用现代的科学技术,提高继电保护技术水平是今后发展的方向。
一、当前继电保护技术的应用现状
1、继电保护的装置落后
当前一些电力系统继电保护装置老化、陈旧,逐渐失去了安全的意义,还有些本身质量就存在问题,不能真正起到继电保护的作用,更谈不上反措施等新技术的应用,另外一些必要的保护设施不完善,正常的保护作用发挥不出来,空有摆设。
2、缺乏完善的继电保护管理制度。在继电保护工作中,有些继电器回路或者保护装置存在自身固有的一些问题和缺陷。例如,有些回路的功能不正常,缺乏相应的接线;保护装置的跳闸矩阵控制所显示的数据不能同现场的试验结果保持一致等。通常情况下,当出现这些问题时,工作人员只是通过简单的口头传达告知有关人员,而没有具体的管理制度和流程对这些问题进行规范,以致造成事后查找、咨询的困难。同时,由于继电保护档案不能及时更新二次设备的建档工作,使其管理过程中常常存在错、漏、缺现象,其二次设备的建档工作不细致、不规范、不系统,尤其是工程项目竣工后在移交资料的环节管理上更是缺乏有效的监督和管理。
3、管理人员的素质不高。在有些县级管理单位中,缺乏专业的电网继电保护管理人员,并且其在职人员的业务水平参差不齐,阻碍了继电保护工作整体水平的提高。继电保护管理人员缺乏参加系统培训的机会,其不同单位的各级管理人员相互交流和探讨的计划和力度不足,从而造成继电保护管理工作的效率和水平偏低。
二、提高继电保护装置的技术措施
1、更新保护设备,增加资金和技术投入。有关电力单位和部门要定期对继电保护装置设备进行检修,及时更换落后的、损坏的保护设备,不断完善其供电网络的设备建设,在保证安全、正常生产运行的前提下,使得各个电力回路都有充足的整定时间进行保护,尽力做到保护装置的校验工作应校必校,不简化、不漏项。同时,有关电位还要大力加强对继电保护工作的资金和技术方面的投入,提高继电保护的硬件条件,以确保电力系统的正常运行。
2、建立健全继电保护的管理制度。我国的电网建设管理单位要加强对继电保护管理工作相关制度和规范的建立和完善,明确各个单位部门(如设计单位、施工单位、工程管理部门、调度部门等)在继电保护管理工作环节中各个方面的岗位分工和人员职责,并对其进行考核,对不符合标准要求的人员要进行一定的批评和处罚,以提高电力系统继电保护管理工作的质量和水平。
3、建立健全继电保护管理质量体系,落实管理责任制。制定电力系统继电保护工作中的各项管理制度,对继电保护管理工作过程中的合同签订、资料准备、项目人员确定、计算方法确定、计算结果的评定和验收等各个环节的管理质量进行跟踪控制和监督。建立继电保护管理质量责任制,市政及其电力主管监督部门要派专员对电力系统的继电保护工作中的各项工作环节的技术和管理质量进行监督,将各个环节的质量责任进行拆分,把质量的管理责任追究到具体的个人。
4、安全生产、超前预防。工作人员要通过对继电保护工作中故障的处理,了解和掌握相应的故障数据,对隐藏的故障隐患及时发现并进行整理和分析,以便制定相应的解决对策。对能够立刻解除的,要立刻安排相关人员进行处理;而对那些不能立刻解决的,则要根据实际情况进行二次分析,以便制定出合理、有效的补救措施。此外,电力工作人员还应及时、严格地做好事故的预想工作,做到防范于未然。
5、加强对管理人员的业务素质培训。管理人员是电力部门和企业实施电力系统继电保护管理工作的主体,对电力系统继电保护工作的顺利开展有着至关重要的作用。因此,针对目前我国电力系统继电保护管理人员素质偏低、专业性不足的现状,电力单位要加强对他们业务素质的培训和提高。通过对相关管理人员进行定期的专业的职业培训,提高他们对当今电力系统继电保护工作的管理意识和对新知识、新理念、新模式、新方法的了解、认识和掌握,加强他们的业务素质水平和管理能力以及职业道德素质。同时,还要积极引进高素质的专业性人才,打造一支业务水平高、综合能力强的高素质继电保护管理人才队伍。
三、继电保护技术的发展方向
1、继电保护装置的计算机化。随着计算机技术的不断提高,其在继电保护领域的应用越来越广泛,并承担着越来越重要的角色,其中计算机硬件的发展,带动了微机保护硬件的发展。从最初8位单CPU结构的微机保护,到多CPU结构的微机保护,再到大模块结构,在短短的数年内,微机保护硬件性能得到了飞跃式的提高,对继电保护装置的灵敏度和快速响应打下了坚实的基础。
现代化的电力系统并不仅仅满足于微机保护,在实际应用中,电力系统还要求设备具有存储大容量信息和数据、快速处理数据、强大的通信等能力,在这种情况下,计算速度与存储容量均表现不错的工控机成为继电保护的很好选择,这将成为微机保护的一大趋势。
2、网络化。由于缺乏强大的数据通信措施,目前的继电保护仅能切除故障元件,防止事故范围的扩大,而且除了差动保护与纵联保护外,其他继电保护装置都只能保护安装处的电气量,保护范围受到明显限制。很显然,如果只能切除故障元件和防止事故范围扩大,并不能保证整个电力系统的安全运转。为解决这个问题,只有将电力系统的主要继电保护装置用计算机网络连接起来,实现信息互通,才能有效控制整个系统的故障,从而保证系统安全稳定的运转。
3、智能化。在继电保护领域应用人工智能技术,可使许多难以解决的非线性问题得到有效解决,专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护解决了许多常规问题,提供了新的方法。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。
四、结语
随着当前分布式发电技术的发展和应用,使得电源结构和分布发生改变,电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能,要求我们进一步研究相应的系统控制策略,开发新的继电保护与控制装置,电力系统继电保护产品也需向数字化、多功能一体化、网络化、智能化和虚拟化方向迅速发展,从而改善系统运行特性,避免电力系统事故的发生,同时这也是电力系统继电保护发展的必然方向和要求。
参考文献
[1]许言路.电力系统继电保护所存在的问题研究[J].科技资讯,2012.
继电保护的发展趋势范文4
关键词:继电保护;主设备;发展趋势;现状;技术
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
引言
随着电网建设的蓬勃发展,继电保护作为一种必不可少的设备广泛的应用于各级电压的电力系统中,尤其是在110kV及以上电压等级中更是得到了广泛的应用。由于继电保护在电网中非常重要,一旦出现故障,轻则引起大面积的停电现象,重则严重危害人民群众的生命财产安全。因此,发展电气设备的继电保护技术具有着十分重要的意义,下面是笔者个人的一些看法,如有不正之处,欢迎大家给予批评指正,本人不胜感激。
一、电力系统中大型设备的保护现状
与高压线路的继电保护相比,电力系统的主设备(例如:高压并联电抗器、母线、变压器以及发电机等)的继电保护工作长期处于一种落后的状态,造成了主设备的继电保护工作开展的效果很差,保护正确动作率与线路保护对比仍然落后很多。
但是随着科学技术的不断向前发展,大量的数字式主设备保护在电力系统中得到了广泛的使用,电力系统的机电设备保护的设计方案、配置方案都逐渐趋于完美,落后的现状也得到了大幅度的改善。同时由于新技术、新材料的应用也在一定程度上改善了主设备的继电保护现状。
1主设备保护的主后一体化趋势以及双重化配置
近年来,双主双后保护配置方案逐渐应用到主设备保护的领域,尤其是国电调[2002]138 号文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 》继电保护实施细则对主设备保护的双重化作出规定后,双主双后保护方案成为主设备保护研制、设计的指导准则,并为现场运行提供了极大的方便。双主双后的保护实现方式是针对一个被保护对象,配置2套独立的保护。每套保护均包含主后备保护,并且每套保护由2个CPU系统构成。
2主设备保护的新原理
近年来,主设备保护通过对故障过程的电磁暂态过程的研究、TA饱和特性的研究、内部故障理论分析,结合实际动模和数字仿真,提出了一些新的原理并已在现场广泛应用。
2.1差动保护
常规的两折线、三折线比率差动、标积制动式差动、采样值差动等已在很多文献中有所介绍。
2.2关于励磁涌流
目前在工程上应用的判别励磁涌流的原理都是从涌流波形与短路电流波形的不同特征入手,来区分励磁涌流与短路的。各种涌流判别原理都具有在故障合闸时,保护动作时间长或动作时间离散度大的缺点。
二、电气设备继电保护的发展趋势
1保护装置集成化趋势
1.1充分的资源共享,一个装置包含了被保护元件所有的模拟量,保护逻辑的判据可以充分利用所有电气量,使保护更加完善、可靠,判据更加灵活实用。
1.2主后一体化装置,给故障录波、后台分析带来了便利。任何一个故障启动或动作保护装置就可以录下整个单元所有模拟量,使得现场故障的综合分析、定性及事故处理更加方便,而分体式保护只能录下部分信息。
1.3主后一体化装置便于保护双重化的实现。主后共用一组TA,TA断线概率大大下降;装置数量少,误动概率降低。
2多种新型互感器的采用
传统的电磁式TA是一种非线性电流互感器,具有铁磁谐振、磁饱和、绝缘结构复杂、动态范围小、使用频带窄、铜材耗费大,远距离传送造成电位升高等问题。
相比老式的电磁式TA,新型的互感器(例如:光电压互感器以及光电流互感器)具有着明显的优势,其中就有:动态范围大、频率响应宽以及不存在饱和的问题,完全可以在电流变化非常大的范围内进行先行变换;实现了强电和弱电的完全绝缘隔离,具有很强的抗电磁干扰能力;不存在二次开路的问题,二次输出值较小,适合与保护直接接口。因此其将成为主设备微机保护的发展趋势。
3系统向网络化方向发展
随着发电厂以及变电站监控系统的不断向前发展,现阶段我们对于注射被保护有了更多的要求,除了传统意义上的保护功能之外,还要有便捷的通信功能,以便于达到事故追忆、定值远方整定、故障数据处理以及保护动作报文管理等功能,达到电气设备的深度管理。
由于微型处理器逐渐向大容量、高速度方向发展,所以电力系统中采用了微处理器后,并通过高速总线可以更快捷、更有效地实现通信功能以及数据处理功能,可以实现保护装置的网络化、信息化目标。而且该系统除了上传数据以及报文等外,还可以提供各个状态下的设备的信息以及运行状态。
4先进的故障分析诊断技术
随着新一代的主设备保护的不断应用,新型的主设备保护不仅可以讲故障数据以及事件报文进行记录的功能,还可以对故障前后,所有的中间量、启动量、开关量以及模拟量等的变化进行记录,并且将保护的动作行为都通过记录的形式存档。采用高级软件完全可以对上传到保护信息管理系统以及电气监控系统的故障信息进行分析,确定故障时产生的保护动作是否合理,同时也可以为故障分析、查找提供相应的依据。
5信息技术的应用
当代继电保护技术的发展,正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面,保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式,也就是远方终端装置(RTU)加上当地监控系统,这时候,保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU,也可以通过串行口与RTU按照约定的通信规约进行信息传递。
三、结论
随着我国经济的飞速发展以及电网的广泛普及,我国对电力的需求急剧增高,电力事故的出现,极大地影响了人民群众的日常生活并对其人身财产安全带来了一定的危害。然而我国的电力行业现状不是很理想,缺乏统一的信息化沟通渠道以及统一指挥,并且电力行业长期处于垄断式的发展中,造成了管理、安全理念落后,所以我们一定要研究出适当的电气设备继电保护技术,提高继电保护运行的可靠性,避免事故的发生。通过对电气设备的保护现状进行分析,继而研究主设备保护的发展趋势。因此,我们必须将电气设备继电保护技术进行透彻的分析,只有通过具体分析,将工作落实到位,才可以推动我国电气设备继电保护技术的不断发展,最终为我国经济的飞速发展增添新的动力。
参考文献:
继电保护的发展趋势范文5
关键词 继电保护;现状;发展
中图分类号 TD672 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0220-02
电力系统作为一个庞大而复杂的系统,它由发电机,变压器,母线,输配线路及用电设备以各种方式连接配置而成,各元件之间通过电或磁发生联系,任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。随着科学技术的发展,特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期。近10年来,电力工业突飞猛进,整个电力系统呈现出往超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势,这就对主设备保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。继电保护技术作为电力系统中关键设备,它对保障电力系统安全运行,提高社会经济效益起到举足轻重的作用。在此期间也涌现出了大量先进的继电保护设备。继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,主要包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。
1 电保护设备的分类及基本任务
1.1 基本分类
继电保护可按以下4种方式分类:
1)被保护对象分类,有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。
2)保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。
3)保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模数转换后的离散数字量,这是数字式保护。
4)保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护等。
1.2 基本任务
电力系统继电保护的基本任务是:
1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号,以便值班员及时处理,或由装置自动进行调整,或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。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,以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
3)继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合,在条件允许时,采取预定措施,缩短事故停电时间,尽快恢复供电,从而提高电力系统运行的可靠性。
2 电保护设备的现状
2.1 微机继电保护
19世纪的70-80年代,熔断器已作为最早的继电保护装置熔断器开始应用。随着电力系统的发展,到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。20世纪50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展,电子器件型保护才得以应用。直到1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,即早期的微机保护。随着科学技术的不断发展,大规模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机问世,价格大幅度下降,计算速度不断加快,可靠性也大为提高,微机继电保护的研制随之出现,到70年代后期已从趋于实用。
2.2 微机继电保护具有以下几个特点
1)微机继电保护集测量、控制、监视、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的理想电器单元。
2)多种功能的高度集成,灵活的配置,友好的人机界面,使得该通用型微机综合保护装置可作为35 KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类电器设备和线路的保护及测控,也可作为部分66 KV、110 KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控
3)采用32位数字处理器(DPS)具有先进的内核结构,高速运算能力和实时信号处理等优点。
4)支持常规的RS485总线以及CAN(DEVICENET)现场总线通讯,CAN总线具有自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保护信息的实施性和可靠性。
5)完善的自检能力,发现装置异常自动报警;具有自保护能力,有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。
2.3 自适式继电保护
自适应继电保护作为继电保护发展的未来是本世纪80 年代提出的一个较新的研究课题。自适应继电保护指可以根据系统运行方式和故障状态改变保护的性能、特性或定值的保护。自适应继电保护的基本思想是使其尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护性能。使用自适应原理可以使保护性能优化, 并且可在线自动改变以适应系统的改变。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、串补输电线路的自适应保护、以及自适应行波保护。
3 继电保护设备的发展趋势
3.1 微机保护硬件发展趋势
微处理器:采用高性能的16位或32位单片机,采用DSP芯片,采用工控机(嵌入式处理器,如V40 STD;386EX;486DX等)。
数据采集系统:VFC压频变换的AD654、VFC110(主要用于微机线路保护);无需CPU干预的高速数据采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微机元件保护)。
网络通讯:通讯端口有RS232、RS485、以太网总线接口、Lonworks网总线
3.2 微机保护软件发展趋势
新型算法:最小二乘法;卡尔曼滤波算法;故障分量算法;自适应算法等。
人工智能的运用:人工神经网络(ANN);模糊理论;遗传算法(BP)等。
小波理论的运用(在时域和频域皆具有良好的局部化分析能力,用于处理局部突变信号)。
全球定位系统GPS的运用等。
总之,随着电力系统和计算机技术、通信技术等现代化技术的发展,继电保护技术必然向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化及人工智能化快速发展,为电力系统的可靠运行提供更加可靠、高效的保护功能。
参考文献
[1]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].电力建设,2009,211.
[2]高华.新型继电保护发展现状综述[J].电力自动化设备,2000,20(5).
[3]葛耀中,赵梦华,彭鹏等.微机式自适应馈线变换的研究和开发[J].电力系统自动化,1999,23(3):19-22.
[4]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,1996.
作者简介
继电保护的发展趋势范文6
【关键词】电力系统;继电保护;发展探索
电力系统可以说是一个极其繁琐的系统,不仅结构复杂,构成的部件设备和相互之间的联系也极为繁杂,例如,变压器、发电机、输配线路、母线、用电设备等,而且,电力系统在运行的过程中,每个区域、每条线路中的电气设备配置也有所不同,各个构件都需要通过电或磁进行相互联系的,而继电保护则是保证电力系统安全运行、稳定运行的关键,因此,在未来的发展中,应重视电力系统继电保护工作水平的提高。
1电力系统继电保护现状研究
继电保护具有对电力系统稳定运行、安全运行的保护作用,一旦电力系统的运行状态不正常,或是出现运行故障的情况下,继电保护都会向运行人员或是主控设备发出相应的信号,而继电保护的断路器也会根据相应的信号做出正确的动作,对电力系统异常状态以及故障运行进行及时的处理,从而保障电力系统运行的可靠性,将事故损失控制在最小。例如,三相短路故障的保护动作,三相短路公式如下:
式中的 代表正序综合阻抗;E代表相电势。
一般情况下,电力系统的继电保护需要有着较强的可靠性、选择性、灵敏性、速动性,这样才能在判断的过程中,不会耽误时间,能够及时处理电力系统的非正常运行。但是,就当今电力系统继电保护的现状来分析,虽然继电保护的应用对提高电力系统的安全性、可靠性有着一定的作用,但是,在实际中发现,继电保护由于受到内部或外部的原因影响,使得继电保护经常发生误动作或不动作的现象,对电力系统的正常运行造成极大的影响。
2 电力系统继电保护发展探索
2.1 加强对继电保护的管理
继电保护误动作或不动作的现象对电力系统的正常运行影响非常大,如果在日常缺乏对继电保护管理的话,势必会影响到继电保护的运行效率,从而,对变电系统的正常运行造成严重的影响,在实践中发现,继电保护的管理对继电保护的运行状态有着直接的影响,因此,在未来的发展中,要加强对继电保护的管理,才能有效的提高继电保护的运行效率。首先,要加强对继电保护现场的管理,在继电保护现场要注意几方面的问题,如,电源插件;调试装置;二次回路等问题,在对继电保护的现场管理中同时还要注意对二次回路放电间隙的校验,这样才能有效的提高继电保护的运行效果,从而提高电力系统的运行效率。其次,要做好继电保护的数据管理,继电保护在运行的过程中所产生的数据都需要数据库的存储,在社会经济快速发展之下,信息化技术的发展也极为迅速,在对继电保护数据进行管理的过程中,可以充分利用到信息化技术来实现对继电保护数据的管理,是传统的继电保护数据保护无法比拟的。
2.2 要加强继电保护的推广
在未来的发展中,供电企业在对未来的发展方向进行定位的话,必须要注重电力系统的运行效率,而要提升电力系统的运行效率必须注重电力系统的改进,继电保护是改进电力系统运行的关键,是保障电力系统运行安全性、可靠性的关键,因此,在未来的发展中应加强继电保护的推广。首先,要充分了解电力系统的运行状态,并根据电力系统运行的具体情况切实的运用继电保护,将继电保护的功能充分应用到供电企业的电力系统中,这样才能充分的保证电力系统的运行效率,而且,在未来的发展中,电力系统运行的安全性、可靠性非常的关键,这也是将继电保护应用到电力系统的关键。其次,要将继电保护功能综合到自动化系统,这样可以实现以下功能:能够利用继电保护装置的功能实现对电力系统的检修,一旦发现故障可以对故障位置进行准确的定位,从而帮助维修工作人员尽快补修电力系统故障,提高电力系统运行的可靠性;能够充分发挥出继电保护的功能,确保电力系统的稳定运行,起到对电力系统运行保护的作用;通过综合自动化系统的形成,能够实现对继电保护装置的分析,确保继电保护装置运行的可靠性;继电保护装置能够在检测到电力系统故障的情况下,对电力系统故障维修可以起到辅助的作用,提高故障的恢复速度;继电保护装置通过对电力系统的应用和辅助的功能,可以对电力系统运行过程中的数据进行分析,一旦线路运行参数发生故障的话,可以对线路的运行参数进行修正。
另外,在继电保护得到推广之后,在电力系统运行的过程中,继电保护还能够对电力系统的运行参数进行记录,并且,会对记录的数据进行分析和处理,从中辨别系统运行故障,并且,能够全面的记录继电保护的动作时间以及动作顺序,不仅如此,还能有效的记录电压、电流的波形,这些对电力系统运行的故障分析都有着极大的帮助,可以有效的提高电力系统的运行效率。
2.3 重视对人力资源的培养
在未来的发展中,人才是保证电力系统安全运行、可靠运行的关键,例如,继电保护装置安装维护的技术人员、电力系统的维护人员、故障维护检修的技术人员等,都需要大量的人才支持,尤其是自动化系统控制中心运行的人才更为关键,因此,应重视人力资源的培养。此外,在对人力资源培养的过程中,不仅要注重人才的技能培养,更要注重人员思想品质、职业道德的培养,这样才能为电力企业培养更多综合素质较高的人才,才能在未来的发展中促进电力企业的快速发展。
3 结语
综上所述,电力系统继电保护装置是保障电力系统安全运行的关键所在,但是,在从本文的分析中以及在电力系统的实践中也发现,很多问题的存在对电力系统继电保护的正常运行造成一定的影响,作者结合自身多年的工作经验,以及对电力系统继电保护装置的了解和掌握,主要从加强对继电保护的管理、要加强继电保护的推广、重视对人力资源的培养等方面来适应电力系统继电保护的未来发展趋势。
参考文献:
[1]任美青.浅谈电网继电保护发展趋势及综合自动化系统[J]. 科技情报开发与经济. 2011(32)
[2]白润波,郝文斌.继电保护热点研究问题简述[J]. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2012(03)