前言:中文期刊网精心挑选了继电保护的定义范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

继电保护的定义范文1
关键词:短路 大功率三相异步电动机群 反馈电流 EDSA软件 继电保护整定方案
《三相交流系统短路电流计算》(GB/T 15544-1995)第12.2条指出,高压电动机和低压电动机对对称短路电流初始值Ik〞,短路电流峰值ip和开断电流Ib都有影响。电力系统发生三相短路时,大功率三相异步电动机群向短路点反馈的电流很大,在进行继电保护方案整定时必须予以考虑,否则将造成保护误动,影响生产,造成经济损失。本文以实际发生的事故案例为例,对短路电流和电动机反馈电流进行了详细分析,并应用EDSA 电力系统分析软件对相应数据进行了计算,最终给出了案例中电力系统继电保护整定优化方案。
一、某大型工厂电气系统组成、运行方式、保护配置简述
该厂电气运行方式为6kV I、II段分段运行,6kV I-II母联热备。6kV I段所带负荷为:3台1000kVA的变压器和5台580kW的电动机。6kV II段所带负荷为:2台1000kVA和2台800kVA的变压器和4台580kW的电动机。
2条进线都安装有光纤纵差保护装置,6kV I-II母联柜安装有快切装置。
二、案例分析
1.故障现象
某日,6kV 2#进线电缆头发生短路故障,光纤纵差保护装置动作,2#进线跳闸,同时2#进线光纤纵差保护装置打出过流I段动作信号,造成6kV I-II段快切装置闭锁,无法切换,造成6kV II母线及其所带负荷全部失压,导致全厂大部分装置停车,损失严重。
2.故障过程分析
2.1 1#进线及2#进线A相电流波形分析
如图1,故障发生在波前时间-77ms,在波前时间50ms时故障电流达到最大,其瞬时值为1542A,方向由母线指向故障电缆;该反馈故障电流经过2.5个周波后,其交流分量衰减完毕,平均周期21.92Hz。
2.2 1#进线及2#进线C相电流波形分析
如图2,故障发生在波前时间-56.5ms故障电流达到最大,其瞬时值为1606A,方向由母线指向故障电缆;该反馈故障电流经过3个周波后,其交流分量衰减完毕,平均周期22Hz。
2.3 I段母线及II段母线AB相电压波形分析
如图3,故障发生在波前时间-77ms,经过0.75个周波后故障相电压迅速衰减完毕,衰减后的电压维持在大约300V(线电压有效值)左右,此时的电压波形为非正弦周期波形。在故障断路器分闸后,该电压抬升值1000V(有效值)左右。电压相角差较大。
2.4 I段母线及II段母线AC相电压波形分析
3.分析结果
故障发生后,6kV 2#进线电压在0.75个周波内衰减到300V,快切装置接到差动切换指令时母线电压已经仅剩5%Un《70%Un,系统不同步,快切模式将被闭锁;同样的,由于频率变化率闭锁及首次同相角的原因,此时的首次同相切换模式也将被闭锁。因此,无论本次故障有无过流闭锁,装置的快切及首次同相切换模式都将被闭锁,而无过流闭锁时残压、延时及低压备自投切换模式将被执行。
4.存在的问题及解决措施
4.1快切过流闭锁存在问题。本次故障前2#进线负荷电流为208.7A,故障后从母线反馈流向故障电缆的电流值达到1606A左右,应用EDSA软件计算最大运行方式时6kV 2#进线电缆三相短路时电动机反馈电流可达3648A。如果仅仅通过调高过流闭锁定值来躲过该故障反馈电流,且要兼顾到一定的灵敏度,该值很难选择及实现。
解决措施:(1)采用方向过流保护闭锁快切装置,过电流定值整定按躲过最大工作电流加启动最大一台电机考虑;(2)光差保护装置增加一个输出口,使方向过流闭锁和过流跳闸闭锁信号分别输出给快切装置;(3)上述措施落实后对快切逻辑进行相应改进。
4.2 残余电压切换功能投用面临晃电时运行电机全起问题。在最大运行方式下(仅II段高压电机总功率即为2190kW)切换母联合闸,无疑会对电气系统造成二次冲击,采用方向过流闭锁时宜退出残余电压切换功能。
4.3低压备自投功能闭锁问题。当采用方向过流信号和跳闸信号分别输出给快切装置且对快切逻辑进行相应改进后,低压备自投功能闭锁只采用过流跳闸信号闭锁可解决问题。
参考文献
[1] 并联运行电动机短路故障仿真及保护对策,电力自动化设备,2007年4月,第27卷,第四期:P42-45页.
继电保护的定义范文2
关键词 智能电网;特点;继电保护;影响因素
Abstract:With the continuous economic and social development, the complexity of the network also increases, and also accompanied by the power system voltage level rise, which is the power system needs a new challenge. The modern smart grid in keeping with the original made more on the basis of reliability, and flexibility of the protection system. This paper analyzes the national grid smart grid company characteristics and main features, and further pointed out that the development of smart grid significant impact on the protection.
Key words: smart grid; characteristics; relay; influencing factors
中图分类号:TM773文献标识码:A
作为世界上的电力系统的发展改革新动向,智能电网被各个国家追认为二十一世纪的重大的电力系统的科技创新以及其未来的发展趋势。智能电网从刚兴起时的模糊概念,到现在的具体应用实施阶段,指导发展成为如今现代化信息时代下的电力系统的发展变革新动向。国家大力开展电网公司的智能化建设,不但使智能电网特征给予网络重构、微网运行和分布式的电源接入等高新技术,还在此基础之上建立了新的要求体制。现在,智能电网面临的最大困难就是在本地测量信息和少量的区域信息基础上所进行的常规保护和解决措施。智能电网以最大限度的改变方式进行电力系统的深化改革,运用电子式的互感器、测量新技术、交直流的灵活输电和技术的控制等广泛的应用,这对继电保护的发展有着重要的影响价值。
一.智能电网的概况分析
(一)智能电网中继电保护组成要素
智能电网中继电保护对于电力网络化,以及相应的设备监测和保护来说是一项重要的技术实现方式,面向计算机化、智能化、网络化和保护、测量以及控制数据等通信一体化的发展是现阶段继电保护的新发展趋势。智能电网分布式的发电和交互式的供电对于继电保护来说提出了高标准的要求,第一,信息技术以及现代化的通信技术立足于长远发展的目标,数字化的新技术发展给继电保护配置提供了更广泛的发展空间和条件。在智能电网的使用过程中,可以使用传感器,对输电配电、发电和供电等关键性的设备运行进行了实时的监控,利于系统管理。第二,对于收集到的数据信息通过智能化网络的系统进行统一的整合和分析。并且信息是可以运用到运行状况的监测方面,实现继电保护的功能以及保护定值远程的动态的监控与修正。除此之外,对于继电保护装置来说,其保护功能在保护信息的基础之上进行运行,与之关联的还有相关设备运行信息。因此,智能电网的继电保护装置的保护对象不是唯一的,而是根据变化的对象进行连跳命令,跳开其他的关联节点。
(二)继电保护发展的新动向
现在,我国正处于大规模的建设阶段,预计直到2020年会基本建成。电力系统中的继电保护,其根本性的研究就是对电力系统的故障排除、预防以及安全运行系统的异常操作研究,以便进行下一步的对策研究中的反事故的自动化监控措施,这是保障电网运行的基本安全技术。并且,现代化的智能电网在保持着原有的基础上提出了更具有可靠性,以及灵活性的继电保护系统,还会伴随着电力系统中电压等级的升高,这是电力系统需要面对的新挑战。不但如此,智能电网同时也在最大程度的改变电力系统的组织形态,这也会对智能电网中的继电保护的发展带来深远的影响。
二.智能电网的定义和特点
(一)智能电网的定义
智能电网,简单理解就是智能化的电网(也被称作“电网2.0”),它的建设基础是集成和高速的双向通信的网络上,通过现代化技术中的测量和传感,先进控制方法和设备,以及科学化的决策支持的技术应用系统,以此达到电网的高效、安全、可靠、经济、和谐环境和安全使用目标。
智能电网的概念到现在已经发展了三个里程碑。虽然各个国家的相关专家对智能电网的水平提高的等级达到了共识,但是由于智能电网的发展依然处于萌芽阶段,因此还没有明确定义可追寻。在智能电网的发展环境以及推动的影响因素的差异性上,各个国家电网企业和各个组织部门会根据特有的思路和思考方式理解智能电网。在进行智能电网的实践和研究方面,各个国家对智能电网的发展阶段的着重点也会有所不同,所以,智能电网的定义仍然处于更新发展的阶段。
(二)智能电网的特点
国家电网的相关公司在基本特征定义的基础之上,对智能电网的技术所体现出来的信息化、自动化、数字化和互动化。在技术关系上所体现出来的集约化、标准化,以及最重要的集团化等。信息化是智能电网基础的坚强后盾,实现了实时和非实时的信息之间的高度集成化,资源的共享和利用;数字化对于智能电网的实现形式起到了坚实作用,定量定向的对电网的结构、特性和状态等进行描述,实现电网信息采集和运输过程中的高效性和精确性;智能电网的自动化对于坚强电网来说,是一项重要的实现手段,主要通过现代化的自动控制策略,来完成智能电网在运行控制中的自动化的水平等级,对于全面提高公司的管理水平具有重要的地位;智能电网的互动化是指在满足电网的内在要求下,实现电网、电源和用户三者之间的互动和协调关系。概括智能电网的基本内涵就是:坚强可靠性高、经济高效智能化、环保清洁、友好互动,以及透明开放。
三.智能电网对继电保护的重要影响
继电保护是电力系统的中的重要性的安全稳定的防线,并且是第一道安全防线,按照传统的电网设计以及配置是不能适应智能电网的。继电保护的影响条件就是智能电网所表现的技术特点,并且其对继电保护的应用具有深远的意义。
(一)智能电网的数字化
智能电网有一个重要性的特征是数字化,相对于继电保护来说:第一,数字化表现在测量手段;第二,在信息传输方面表现的数字化。伴随着国家大力建设智能电网的建设和智能化的仪器和设备的应用推广,传统形式的互感器将会逐渐的走出现代化技术的视线。电子式的互感器是采用网络技术中的接口,通过智能网络的保护装置与智能化的断路器之间的连接,简化了二次回路接线的复杂程度,同时也方便于维护工作的开展。
(二)智能电网的网络化
对于继电保护而言,智能网络化的数字化的变电站网络的重大变革主要包含两个方面:第一,信息的获取。继电保护主要保护功能就是自行管理,但是网络的数据传输特点是共享性,在全站的相关设备元件信息的方面有很大的突破性,即电气量信息。第二,信息的发送。智能化的断路器是应用数字接口进行的,其中,跳合闸等设备所控制的信号传输方式有二次电缆更改为数字信号的网络化传输。
(三)智能电网的广域化
近几十年来,我国的电网信息化的发展进程在不断的推进,专用化的几点保护信息现在也初步建成了,这会成为智能电网的重要控制环节。继电保护的服务环节中虽然几点保护信息和WAMS网络影响作用力较小,但是二者所提供的广泛的信息来说,提高了后备保护性能指标,安全自动装置的提高上有很高的价值研究。
(四)电网输电的灵活性
输电效率的智能化改变使智能电网的特点之一,输电的灵活性是智能电网的有效控制手段。智能电网也会采用大量的装置进行交流灵活的输电技术,例如:可控串联补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器、STATCOM和静止无功补偿装置等。除此之外,我国输电电网所进行的直流和交流相结合的输电特征也导致电网的非线性的可控电力原件的数量也会大大的增多。
四.继电保护的其他相关问题
随着现代化技术的应用和发展,电子和信息技术也得到了更大的发展空间,因此,继电保护装置的可靠性和功能性也逐渐完善,并且系统的操作方式也比较简答方便,符合当代技术的人性化原则。我国的继电保护已经在技术原理上满足了电网运行的基本要求。
根据智能电网发展以及规划,改变了电网中电能传输某些方面的特点,数字化与信息化导致了智能电网和传统的电力系统之间的差距,所以,从根本上讲应该从继电保护相关工作入手,使其适应当代技术的发展现状。
(一)影响继电保护配置形态
智能电网的网络化会在发展阶段不断的改变继电保护配置形态,在数字化的电站基础上,其改变传统形式的继电保护的信息获取以及信息发送媒介,并且运用现代化网络的资源共享性,汲取站内的相关电器元件信息,在性能方面有了很大的提高,共享控制信号网络对继电保护配置进行了简化,这是智能电网的继电保护的下一研究阶段的问题。
(二)数字化对继电保护性能的影响
提高互感器的传输性能,以及减少互感器发生的故障频率,对于继电保护配置来说可以取消电流互感器的饱和与二次回路的相关问题的因素影响。电气量的信息传输,其真实性对于继电保护装置的性能提高基于了可行性实施的条件。在简化智能电网中继电保护的附加功能,是可以利用现代化的数字手段,即传感器进行继电保护整体性能的提高,这也是继电保护在未来几十年里需要面临的研究问题的核心价值。
(三)影响安全自动的装置性能的提升
智能电网对我国的电力系统的防御与经济紧急的控制提供广域的信息量,利用现在已经形成的网络,提高时间控制的敏感性很弱的保护装备与安全自动装置性能,在现在成熟的保护安全的自动装置原则基础上,进行几点保护的系统的诊断分析,避免突然性的停电导致的安全事故的发生。
(四)继电保护的新原理和新技术发展
新型的自然能源的使用具有环保等特点,但是电网的接入安全问题也逐渐的被提到日程当中,调度方式也会随着智能电网发展的速度加快,以及其灵活性的提高而进行传输方式与潮流发展趋向的调整。主要讲电力电子控制作为载体的智能电网的灵活控制将会对传统的电网故障特征进行跟踪,并研究出来使用智能电网的灵活控制中的继电保护的新原理和新技术演变成了智能电网的继电保护的研究中的关键性的问题。
(五)在线方式的整定技术
继电保护的思想已经广泛的应用于智能网络发展中,在传统的自适应保护的限定条件很多,又只能根据被保护的线路运行情况进行定值的自主性的调整。智能电网的未来发展展望会改变继电保护的这种复杂性,实现统一的在线方式的整定技术。
结束语:
建设智能电网是现代化的电力系统中非常重要的技术变革,同时也是未来电网发展的最新趋向。现在,建设智能电网工作已经开展,建设发展中的新技术与新设备的实际应用会给继电保护这个领域基于新的革命性突破和质的变化。推进现代化的智能电网,对于相关研究的不断深入,继电保护这个重要专业也会随着社会的发展而面向智能化电网方向迈进,阶段性的推动智能电网的建设,为智能电网的基础建设提高可靠的、安全的、便捷的技术支持。
参考文献:
[1]邵宝珠;王优胤;宋丹.智能网对继电保护发展的影响[J].东北电力技术.2010(02-20).
[2]胡磊.浅析智能网对继电保护的影响[J].无线互联科技.2011(04-15).
继电保护的定义范文3
关键词:变电站 二次继电保护 电力系统 稳定
1、继电保护装置的运行环境极其维护
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用,就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置,所谓“工欲善其事,必先利其器”,有了设备的支持,才真正具备了维护电力系统的能力。
2、继电保护装置对电力系统安全运行的重大意义
因为当电力系统发生故障或异常时,继电保护可以实现在最短时间和最小区域内,自动从系统中切除故障设备,也可以向电力监控警报系统发出信息,提醒电力维护人员及时解决故障,这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因,而产生时间长、面积广的停电事故,是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。
3、对电力系统继电保护的基本要求
动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
3.1 选择性
定义:继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,
使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。如图1所示单侧电源网络中,当d1点短路时,应由距短路点最近的保护1和2动作跳闸,将故障线路切除,变电所B则仍可由另一条无故障的线路3-4继续供电。
原则:就近原则,即系统短路时,应由距离故障点最近的保护切除相应的断路器。
3.2 速动性
所谓速动性,就是发生故障时,保护装置能迅速动作切除故障。对不同的电压等级要求不一样,对110KV及以上的系统,保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒,因此保护动作时间只有几十个毫秒(一般30毫秒左右),而对于35KV及以下的系统,保护动作时间可以为0.5秒。
3.3灵敏性
继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。其灵敏性有的保护是用保护范围来衡量,有的保护是用灵敏系数来衡量。
3.4 可靠性
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。简单说就是:该动的时候动,不该动的时候不动。该动的时候不动是属于拒动,不该动的时候动了是属于误动。不管是拒动还是误动,都是不可靠。
以上可靠性是最重要的 ,选择性是关键,灵敏性必须足够,速动性则应达到必要的程度。我们所有的继电保护装置都是围绕这四个要求做文章,当然不同的保护,对这些要求的侧重点是不一样的,有的侧重于选择性,有的侧重于速动性,有时候为了保证主要的属性可能会牺牲一些其他的属性。
4、电流速断保护
定义:反应于电流增大而瞬时动作的电流保护,称为电流速断保护。顾名思义电流速断保护应该侧重于速动性。
4.1 整定原则
为了解决这个矛盾可以有两种办法,通常都是优先保证动作的选择性,即从保护装置起动参数的整定上保证下一条线路出口处短路时不起动,即整定原则是:按躲开下一条线路出口处短路的条件整定,或者简单说躲相邻线路出口短路的最大短路电流。所谓躲就是电流速断保护的整定电流要大于相邻线路出口短路的最大短路电流(因为电流速断是增量动作的)。另一种办法就是在个别情况下,当快速切除故障是首要条件时,就采用无选择性的速断保护,而以自动重合闸来纠正这种无选择性的动作。现在大多数是采用第一种方法。
4.2 最大运行方式和最小运行方式
最大运行方式—对每套保护装置来讲,通过该保护装置的短路电流为最大的方式,称之为最大运行方式。最小运行方式—通过该保护装置的短路电流为最小的方式,称之为最小运行方式。在最大运行方式下,保护安装处附近发生三相短路时流过保护装置的短路电流最大。在最小运行方式下,保护范围末端发生两相短路时流过保护装置的短路电流最小。
5、阶段式电流保护的应用及对它的评价
电流速断、限时电流速断和过电流都是反应于电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的整定原则来选择起动电流。即电流速断是按照躲开相邻线路出口处的最大短路电流来整定,限时电流速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定,(或者说与相邻线路的电流速断保护相配合),而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。这三种电流保护,速断和限时电流速断是复杂保护(因为要计算短路电流),而过电流保护是简单保护(因为只要看负荷电流),速断的定值最大,过电流的定值最小。
继电保护的定义范文4
关键词:农网 继电保护 可靠性 探究
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0135-01
1 电力系统继电保护
1.1 电力系统继电保护概述
继电保护是电力系统的重要组成部分,继电保护要满足速动性、选择性、灵敏性、可靠性四个基本要求,任何电力设备如变压器、母线、线路、电容器等都不允许无保护运行。可靠性是对继电保护装置性能最根本的要求之一。继电保护的可靠性不但要由配置结构合理、质量优质和技术性能满足运行要求的继电保护装置及自动装置来保证,更要由符合有关标准要求的运行维护和管理来保证。
1.2 电力系统继电保护的任务
首先,当被保护电气元件发生故障时,该元件的继电保护装置能够迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,避免事故扩大波及电网,保证其他无故障部分正常运行。
其次,反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件而动作于发信号,以便值班监控人员及时处理,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,以免短暂地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动装置配合,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 35 kV及以下农网的特点及影响继电保护可靠性的因素
相对于110 kV及以上电网而言35 kV及以下电网具有接线简单,保护配置简单的特点,例如:母线大多采用单母线、单母线分段的接线方式;35 kV主变一般除了非电气量的瓦斯保护等大多配置了速断保护、差动速断保护、过电流保护、过负荷保护等;10 kV电容器一般配置的是过电压保护、低电压保护、过电流保护、零序电流保护等;35 kV线路、10 kV线路一般配置的是三段式电流保护、多数线路配置了自动重合闸装置。不是因为接线简单、配置简单可靠性就高,因为农网是电力系统管理中的薄弱环节,有很多因素仍然对继电保护的安全稳定运行构成一定的不利影响。
2.1 继电保护系统硬件装置因素
继电保护装置及辅助装置、二次回路、装置的通信、通道及接口、断路器等是构成电力网络的重要元件。其可靠性关系到继电保护的可靠性。这些元件的质量出现问题,装置出现问题都会直接影响继电保护的可靠性。
2.2 继电保护系统软件因素
软件出错将导致保护装置误动或拒动。目前影响微机保护软件可靠性的因素有:需求分析定义不够准确;软件结构设计失误;编码有误;测试不规范;定值输入出错等。
2.3 人为因素
(1)调研发现,近十几年来35 kV及以下农网整定权限在县调,大多数县继电保护整定计算还停留在手工计算阶段,难免出现计算错误或人为的因素。继电保护定值单审核流于形式,缺乏审核监督。(2)每个县管辖范围内电网继电保护装置厂家五花八门,有时安装人员未能按设计要求正确接线,或接线中极性不正确等误接线问题,造成继电保护拒动或误动。(3)检修人员检修质量有问题、检修试验不到位。(4)运行人员的误操作问题。总之人为因素造成继电保护故障是不容忽视的。
3 提高继电保护可靠性的措施
提高继电保护可靠性的措施贯穿于继电保护的设计、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程。而继电保护可靠性主要取决于继电保护装置的可靠性和管理的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,所以要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,提高可靠性。
3.1 对继电保护装置运行维护要求
运行维护人员认真执行继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、实验或更改定值,保证定值区的正确性,监督(维护好)交流电压回路,使保护装置不失去电压,按保护装置整定所规定的允许电流,对电气设备或线路的潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况,应及时与继电保护部门联系,并向调度汇报,发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及异常,及时采取现场措施,并通知及督促有关部门。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号等,运行人员必须准确记录清楚,及时向有关调度汇报。提前做好各种事故预案及预案的演练,熟悉事故处理流程及原则,杜绝误判断、误操作。定期对装置的二次接线进行远红外测温。
3.2 继电保护整定计算的要求
继电保护整定计算人员在计算中要增强责任心,计算时要从整个网络通盘考虑,按照下级电网服从上级电网的配合原则,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。为加强继电保护管理,达到更集约、更专业的目标,推进继电保护整定计算的微机化,2013年1月16日,河北省电力公司印发了冀电调[2013]10号文《河北省电力公司地县供电公司继电保护协同工作办法》,各县公司继电保护整定计算及专业管理业务上划至市公司调控中心,这一措施有效控制了人员误差因素,在定值执行中,通过统一的继电保护网络流转系统,使35 kV及以下农网的继电保护标准化管理迈上了一个新的台阶,也是提高农网继电保护可靠性的有力举措。
4 结语
国内外正在积极推广智能电网,我国农网建设也在飞速发展,因此探究一些有效措施提高继电保护的可靠性,具有重要的意义。
参考文献
继电保护的定义范文5
关键词:智能电网;继电保护;电力系统;电子式互感器;数字化变电站 文献标识码:A
中图分类号:TM77 文章编号:1009-2374(2016)21-0121-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.059
依据国家电网公司的“十二五”规划纲要,未来的电网建设要以特高压电网建设为骨架,各级电网要协调发展,并且建设出的电网要具有高度自动化、智能化的特征。坚强智能电网将作为未来电网发展的主要方向。电网的智能化建设会大幅改变传统电力系统的形态,在建设智能电网的过程中,电力系统中大量应用了广域测量技术、控制交直流技术以及电子式互感器技术,这些技术的应用对电力系统的继电保护提出了更高要求,为使继电保护能更好地适应智能电网的建设,我们就必须充分了解智能电网的定义及特点。
1 智能电网的定义及特点
智能电网属于一种自动化程度特别高的供电网络,它的各个用户以及节点都处于实时监控状态,并且从电力输电端到用户端各个节点要能实现双向流动电流与信息。借助分布式智能、宽带通信技术与集成自动控制系统,智能电网可实现实时开展市场交易,无缝连接电网各成员,可有效增强供电企业与电力用户间的互动。
就技术角度而言,智能电网的实际含义大致包括3个层面:首先是借助传感器实时监控供电系统各环节的重要设备,如发电设备、输电设备、配电设备以及供电设备等;其次利用网络系统收集、整合得到的数据;最后通过分析、挖掘数据,实现科学优化管理整个电力系统。
智能电网的主要特征大致可分为以下五点:
1.1 自愈
由于智能电网可对电网实际运行状态实时掌控,这样有利于电网故障隐患的及时发现与快递消除;智能电网出现故障时,自我恢复能力比较好,这样可有效防止出现大面积停电现象。
1.2 安全可靠
智能电网具有一定的坚强性,它抵抗自然灾害、外力破坏以及计算机攻击的能力都比较强,它能很好地保障工作人员的人身安全以及电网设备安全,电网运行具有很强的自恢复能力。
1.3 经济高效
智能电网可对资源配置进行科学、合理优化,促使设备的实际传输容量与利用率达到最佳;智能电网可及时调度不同区域间的电能,有效弥补电力供应缺口;智能电网与电力市场竞争要求相吻合,可使电价实现动态浮动,系统优化电力系统运行。
1.4 兼容
智能电网对各类型设备具有很好的开放兼容性,可有效融合集中式大电源、分布式发电资源以及可再生能源,使它们更和谐地服务于社会生产。
1.5 与用户友好互动
智能电网可智能互动客户,给客户提供更可靠、更优质的电能,最大限度地满足客户需求,可使系统运行无缝衔接批发、零售电力市场,可借助市场交易,有效激励电力市场主体主动管理电网安全,更好地保障电力系统安全、稳定运行。
2 智能电网对继电保护的影响
智能电网主要是在现有电网的基础上,引入先进传感测量技术、通信技术、计算机技术、控制技术等,让供电企业的发、输、配、用各环节实现高度自动化。继电保护作为保障电网安全稳定运行的第一道防线,依据传统电网设计与配置的继电保护很难与智能电网相适应,智能电网的具体技术特点对当前继电保护的应用将产生重要影响。
2.1 数字化
数字化是智能电网的一个重要特征,就继电保护来说,其数字化主要包括两个方面:实际测量手段的数字化与信息传输方式的数字化,电子式互感器以及数字接口在继电保护中得到了广泛应用,模拟量电缆传输以及状态量电缆传输是传统变电站主要采用的传输方式,随着智能电网的发展,以光纤为媒介的网络数字传输将逐步取代以上两种传输方式。
光电转换原理是电子式互感器主要用到的测量原理,电子式互感器不但体积小,而且具有很好的绝缘性。传输频带宽,具有很好的暂态性是其给继电保护带来的主要优势,有效避免了传统互感器的测量误差以及暂态特性,能把电力系统的具体运行状态信号向二次侧很好的传输,随着我国逐步推进智能电网建设以及逐步推进智能化仪器、设备,电网运行中将不再使用传统互感器。
电子式互感器使用的是网络接口,其与智能断路器的连接借助的是网络保护装置,这样可使二次回路的接线大幅简化,设备维护更方便。
2.2 网络化
当前,按照IEC61850标准建设的数字化变电站越来越多,500kV全数字变电站也已经建成,变电站数字化建设正在如火如荼地开展,分布分层结构,数据建模采用的是统一的直接与对象面向的形式,数据可实现自描述以及抽象通信服务技术、特殊通信服务映射技术,这些都是各数字化变电站的主要特点。
数字化变电站的逐步网络化给继电保护带来了很多变革,如信息获取与信息发送,就信息获取而言,虽然“自扫门前雪”依然是继电保护主保护的首要功能,但基于网络数据传输具有共享性,这样全站设备的电气量信息都可以获取到,便于更好地保护系统。
2.3 广域化
近年来,在我国加速推进电网信息化进程的影响下,以PMU为基础的WAMS网络建设越来越普遍,很多地区还建成了专门用于继电保护信息传输的网络,这为智能电网的控制提供了便利,我们可借助WAMS网络提供的广域信息来促进继电保护后备保护性能的提高,让安全自动装置的实际性能逐步提高。
2.4 输电灵活化
输电效率高,易控制是智能电网的一个重要特点,一些灵活输电设备如可控串联补偿装置、无功补偿装置、STATCOM等必然会大量应用到智能电网中,加之交直流混合输电是我国电网的重要特征,这也大幅增加了电网中实际装置的非线性可控元件。大量应用了电子器件的智能电网出现故障暂态的过程必然会不同于只有同步发电机的传统电力系统。
复杂的电网暂态过程,与可灵活控制的电网运行使得电网具有了多变性,这对当前继电保护的保护能力提出了更高要求。
3 继电保护今后应重点研究的方向
3.1 借助数字化提高保护性能
随着互感器故障的减少、实际传输性能的提升,之前的很多互感器故障问题,如电流互感器的饱和、二次回路的断线、接地等,继电保护都不需再考虑。电气量信息传输的真实性也方便了保护转载性能的提升。如何对继电保护的辅助功能进行简化,借助数字化传感器促进继电保护整体性能的提升,是未来继电保护发展亟待解决的问题。
3.2 网络化将使继电保护的配置形态得到改变
以IEC61850网络为基础的变电站,使得传统继电保护获取与发送信号的媒介发生了改变,智能网络下的继电保护可借助共享在网络上的站内其他元件信息促进主保护性能的提升,可借助控制信号网络的共享使继电保护的配置得到简化。未来的继电保护科研也应重视这方面的研究。
3.3 应重视安全自动装置性能的提高
PMU与WAMS网络,可提供广域信息,这些信息十分有利于电力系统的防御与紧急控制。可借助这些网络,并且这些信息有助于后备保护敏感时间,有助于提升安全自动装置的性能,促进当前保护系统延时整定的改变,使它对系统故障的判断更及时,以便采取相应措施,有效避免出现大停电事故。
3.4 应重视研究继电保护的新原理与新技术
随着风能、太阳能的可接入电网,人们也越来越重视电网接入的安全性,在智能电网建设的影响下,调度方式可对传输方式以及潮流方向更快捷、更灵活地进行调整,这必然会使传统电网的故障暂态得到极大改变,在今后的继电保护研究中,我们必须重视研究与智能电网灵活控制相适应的继电保护的一些新原理、新技术。
4 结语
总之,电网智能化建设给电网带来了很多变革,未来电网将朝着智能化的方向发展。随着智能电网建设的逐步深入,一些新技术、新设备也开始大量应用于建设中,这必然会给继电保护专业带来革命性的变化,对此继电保护必须抓住机遇,迎接挑战,与智能电网的建设步伐跟进,要能适应电网的智能化发展,以便在技术上支持智能电网建设。
参考文献
[1] 国家电网公司.坚强智能电网综合研究报告[R].2009.
[2] 谢开,刘永奇,朱治中,等.面向未来的智能电网[J].中国电力,2008,41(6).
[3] 徐人可,汤汉松,孙志杰.电子式互感器在数字化变电站中的应用[J].电力设备,2009,9(3).
继电保护的定义范文6
关键词:继电保护故障;专家诊断;方法;应用
中图分类号:TM7文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2011)-12-0-02
社会的进步带动了经济的高速发展,经济的发展又提高了人们的生活水平,而伴随着人们生活水平的不断提高,人们的用电量有了很大的提升,人们对于电的要求也日益增加。我国电网如异军突起,发展强大。在电网发展的同时,继电保护技术也随着电网的发展而发展着,继电保护从过去的晶体管继电保护、集成电路继电保护,再到后来的微机继电保护时代,已经走过了六十多个年头。但随着计算机技术、电子技术和通信技术的快速发展,电力系统对继电保护的要求也越来越高,继电保护向保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化发展是必然的趋势,下面笔者就继电保护系统故障的专家诊断进行了简要的分析。
一、继电保护故障专家诊断的作用
所谓的继电保护就是当电力系统发生故障时,能迅速、准确的自动切除故障,保证电力系统的稳定、安全运行。
继电保护在电力公司日常工作中占有重要地位,它是建立在设备状态评价这一基础之上的,而设备状态评价主要包括寿命预测、可靠性评价以及故障专家诊断。在进行设备状态评价以后,电力公司要把设备状态以及分析诊断结果作为继电保护的根据,安排好检修项目和检修时间,对于电力系统和设备进行主动的检修。由于电力系统中的电气设备在一般情况下都是按照规定的时间进行检修,这个固定的检修时间被我们称为“检修期”,而在检修期对电力系统中的电气设备所进行的检修主要包括电力系统中电气设备的维护、试验以及调试。对于电力系统中的电气设备进行检修的时间是一个周期,这个周期是固定不变的,周期可能是一年也可能是几年。
继电保护故障专家诊断有利于加强有关专家及时、便捷地了解电力系统设备的状态,因为继电保护的故障专家诊断能够使电力专家在办公室里随时的浏览整个管变电站中任何一台电气设备的历史状态和当前状态,继电保护的故障专家诊断作用不止包括这一点,它还能够使电力专家迅速的对电气设备的未来处于什么状态进行及时的预测。对于其检测出来的电气设备存在的隐患,电力专家可以在网上进行远程诊断,在网上远程诊断中,有关电力专家会对存在故障隐患的电气设备进行诊断,且会做出对该电气设备是否进行维修以及何时进行维修、怎样维修等等问题的决策,这就为电气设备维修提供了平台。
二、继电保护故障专家诊断主要内容
继电保护故障专家诊断的实践主体是设备制造厂,继电保护的故障专家诊断内容应该包括省、市级电力专家对故障专家诊断分析的系统平台、通信通道以及变电站的现场元件这3个部分,笔者现对这3个故障专家诊断内容进行分析。
(一)继电保护故障专家诊断分析的系统平台
继电保护故障专家诊断分析的系统平台的主体就是电力专家,这些电力专家都是省级和市级以上的专家,继电保护故障专家诊断分析的系统平台就是这些省级和市级以上的电力专家分析的系统平台,他们通过一种现代的管理方式进行管理程序的编写,这种现代的管理方式是通过对相关单位的实际管理方式进行采集来实现的,而编写管理程序是指专家们对一些大众化的程序进行管理程序编写,在进行编写以后会进行资源共享和状态共享,在这里,资源共享和状态共享的实现媒介是有关单位,也就是在有关单位进行状态共享和资源共享的实现,从而做到有关电力专家的远程诊断。
(二)继电保护故障专家诊断分析的通信通道
继电保护故障专家诊断分析的通信通道也可以与调动自动化共同使用,例如载波、光纤、无线扩频等等,在被网络覆盖所允许的情况下,也可以使用现代所流行的VPN路由器加上ADSL线路通过加密这一方式,拟定一个虚拟专网。这个虚拟专网必须在调度中心与变电站之间实现。
(三)继电保护故障专家诊断分析的变电站现场元件
变电站现场元件就是指集中器、采集器、现场后台软件、主屏以及各种传感器等等,这里所指的各种传感器主要包括电压、温度、压力、湿度及位移等等。
三、继电保护故障的专家诊断注意事项
继电保护在故障专家诊断中是有一定要求的,因为继电保护是一项复杂的系统工程,这就要求故障专家诊断建立一套完整的方法机制、保障体系、技术手段、管理体制规范,以达到电气设备继电保护的目的。
(一)建立方法机制
建立方法机制就是指在进行电气设备继电保护这一重要工作时所运用的方法和机理,其主要体现在一系列的评价导则、检修工艺导则、技术导则以及试验规程等。例如,目前电力设备品种繁多,对于各种各样的电气设备开展状态评价,这就需要运用状态量定义、检测方法、评价模型以及评估方法等,这一过程的实现就是继电保护对故障专家诊断要求的方法机制建立。
建立继电保护对故障专家诊断的方法机制主要包括继电保护的评估、状态量采集方法的研究、状态量存储方法的研究、诊断方法研究、电气设备的特征量、电气设备的状态量定义、对于不同的设备类型进行不同设备故障模式的研究、继电保护的管理模式适用性研究以及故障专家诊断评估的管理流程研究等内容。
(二)建立保障体系
继电保护对故障专家诊断要求的保障体系建立主要是指对于继电保护工作开展顺利所需要的辅工作保障的建立,例如标准文件的制定;装置入网的检测、运维;人员培训;继电保护工作的仿真模拟等等内容。
(三)建立技术手段
继电保护对故障专家诊断要求的技术手段建立是指在状态评价工作的进行中,通过实现相关的评估和检测方法的过程,而相关评估和检测方法过程的实现要求必须通过相关技术手段。在现代继电保护中,国家电网公司提出了基于状态量加权评分这一电气设备状态的评价方式,并被广泛的应用在继电保护电力领域之中。笔者在这里提出了国家电网公司的评价方式,现代社会中存在着一些比国家电网公司所提出的评价方式更好的评价方式,但是每种评价方法都有自身的局限性和优点,如果想更好的对电气设备进行继电保护就要综合考虑现代有关的各个行业和各个领域的安全的评价方法,用多种状态评价方法互相结合这一技术手段来实现故障专家诊断的状态评价,这样做有利于实现电力领域故障专家诊断和评价的标准化和专业化。继电保护管理是一门学问,还需要我们更深层次的发掘和研究。
(四)建立管理体制
继电保护对故障专家诊断要求的管理体制建立主要是指继电保护工作中所需要的种种组织形式,其还包括这些组织形式中的相关分工以及相关职责。笔者主要强调继电保护的主要工作流程体系,继电保护的主要工作流程体系主要包括工作流程、组织体系以及绩效评估等。
四、结语
近些年来,社会得到了不断进步,经济也得到了快速的发展,再加上信息技术科学的研发和不断提升,继电保护故障专家诊断为继电保护技术的发展开辟了新的道路,必将为电力系统的发展注入新的活力。
参考文献:
[1]商彦蕊,黄定华,杨敬坡.灌溉农区农业旱灾系统脆弱性诊断与评估――以暖温带半湿润地区河北邢台县为例[J].地域研究与开发,2006,(05).
[2]段辉文,仲崇山,白福海.胜利油田电网实施状态检修探讨[A].山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C],2009.
[3]谢一工,蔡建章,蔡华祥.针对电网发、输电设备检修计划优化理论的探索和实用化研发[A].2006年云南电力技术论坛优秀论文集[C],2006.