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继电保护技术论文

继电保护技术论文

继电保护技术论文范文第1篇

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40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。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[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。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。在这方面南京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[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1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。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

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,与其它保护、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。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。\

2.2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。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都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范围(这是首要任务),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的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,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,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,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。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

继电保护技术论文范文第2篇

关键词 电力系统;继电保护;发展现状

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)84-0065-02

1 我国继电保护技术的发展历程

自建国以来,我国的继电保护技术借着电力行业不断发展的东风,也得到了很大程度上的发展。在新时代电子技术、计算机技术在各行各业的广泛运用。继电保护技术在最近的40余年里的发展可以总结为四步。

第一步,传统继电保护技术的起步时代。在50年代的以前,我国的电力系统中继电保护技术基本上属于真空阶段。在50年代的期间,我国技术人员以国外先进的设备和技术为学习内容,建成了一支不仅有着深厚理论知识并且有这丰富运行经验的继电保护的技术队伍。随后,还引进国外的继电器的制造技术,并且结合国内实际情况,建设出了我国自主的继电器制造业。

第二步,晶体管继电保护技术时代。在60到80年代之间,晶体管被继电保护技术中广泛的采用。其间,天津大学和南京电力自动化设备厂开展合作,研究出了500kV晶体管方向高频保护,同时南京电力自动化研究院也研制出了晶体管高频闭锁距离保护。两大成果成功的运用于葛洲坝500kV的线路上。从此我国在500kV线路保护上突破了完全依赖进口的局面。

第三步,集成电路继电保护技术时代。70年代,集成运算放大器的集成电路运用于继电保护技术的研究课题已经开展。到80年代末,集成电路保护技术已经形成了一个完整的系列。晶体管保护技术都逐步的取代。到90年代初期。集成电路保护技术无论是在研究还是生产与运用上,都牢牢的占据了主要地位。

第四步,计算机继电保护技术时代。1984年华北电力学院研制出的了输电线路的微机保护装置第一个通过鉴定,并且成功的运用于电力系统中。从此我国的继电保护技术又迈进了一个新的阶段。微机保护从此进入了业内人士的视野。到90年代的时候。我国的继电保护技术就开始进入到微机保护的时代。丰富多样的微机线路和主设备保护为电力系统提供了新的一批性能优良、功能齐全的可靠机电保护装置、

2 我国现阶段微机保护技术的优点介绍

我国继电保护技术在最近半个多世纪得到了很大的发展,由学习国外的传统技术到现在所使用的微机保护技术可以说是一个巨大的历史跨越。无数的人为继电保护技术的发展呕心沥血,付出都是值得的,我国现阶段所使用的微机保护技术相对于传统继电保护技术以及晶体管和集成电路继电保护技术来说,在各方面的性能都是有着成倍的提升的。

继电保护的动作特征级性能得到了很大的改善和提高,正确动作率高。这个优势主要体现在微机保护技术能够得到常规保护不易获得的特性。因为微机保护有很强的记忆力。所以就能更好的实现故障的分量保护。同时微机保护还可引进自动控制、新的教学理论和技术,运行正确率也很高。

其它的辅助功能能够更加方便扩充进来。比如可以方便的将低频减载、故障录波、自动重合闸以及故障测距等功能附加上来。

工艺结构条件优越。当今社会电脑被广泛的运用,所以硬件相对来说也就比较通用。而且制造非常容易来实现标准的统一。并且装置的体积比较小,盘位数量得到了减少,耗能比较低。

可靠性容易提高。这个优势主要表现在数字元件的特性上,数字原件不易受到温度变化、电源波动以及使用年限等因素的影响。元件更换也不易影响到它。并且数字原件的自检和巡检能力很强,可以通过软件方法来实现主要元件、部件的工况和功能软件本身的检测。

使用灵活方便。能够方便能维护调试,缩短维修时间,还可以根据运行经验通过软件方法在现场就实现改变特性、结构的操作。

能够进行远方监控。微机装置相比其他装置而言,具有串行通信的功能。通过与变电所微机的监控系统的通信联络来实现微机保护的远方监控。

3 我国继电保护的发展展望

通过社会网络技术的发展,我国继电保护很可能在未来几年内走上网络保护的阶段。首先网络保护在理论上是可行的,它是将计算机技术、通信技术以及网络技术和微机保护相结合而诞生的一种新兴的继电保护的技术手段,也可以将之理解为微机保护的强力升级版。

网络保护必然是通过计算机网络来实现其各项保护的功能。比如谁变压器保护和母线保护。网络保护最大的优势就在于数据的共享,这样就可以实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的众联保护。电力系统网络型的电力保护作为一种新型的继电保护类型,是继电保护继微机保护技术发展的必然趋势。

计算机技术的发展以及计算机在电力系统中的运用,继电保护也必将采用计算机技术。这些年来,人工智能技术在各个领域中都得到了广泛的运用,在电力系统的各个部分也得到了应用。继电保护技术在现在微机保护的基础上在慢慢的往网络保护上开始研究,网络保护也必将带来智能化在继电保护上的运用,从而继电保护会不断的向更高的层次不断发展。可以大胆的猜测一下,继电保护在现今微机保护的发展上,迎来的会是网络保护,在网络保护全面应用之后就会向智能保护来发展。

4 结论

我国继电保护这半个多世纪的发展,技术的更新是值得我们骄傲的。继电保护技术从最原始技术到现在的微机保护,并且我们也为下一步网络保护的发展提供了一个展望的平台,但是这些成就并不代表着继电保护技术的发展已经值得我们满足了。在21世纪高科技的快速发展上,特别是计算机技术和网络技术的黄金时间。这些科技也必将带动继电保护技术的快速发展,继电保护的发展在21世纪也将是一个必然的结果,这就对技术工作人员提出了更高的挑战。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].北京电力工业出版社,1981.

[2]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京水里电力出版社,1988.

继电保护技术论文范文第3篇

【关键词】电力系统;继电保护;发展现状;发展前景

近些年来,随着我国社会经济的不断发展,我国的民众生活基础行业得到了快速的发展。在这些民生行业中,电力行业的发展速度是特别的飞快。在我国,人民生活对电力的需求量越来越大,使我国的各个地区都出现了不同程度的用电紧张问题,为了缓解这种用电紧张的局面,在我国的少部分地区甚至都采取了限电以及停电的解决措施。所以,对电力系统的保护措施进行加强是非常重要的。而这些电力系统的保护措施中,继电保护技术是一项非常重要的措施。

1继电保护技术目前的发展状况

我国的继电保护技术到目前为止,已经经历了四个发展阶段,主要包括:①电磁式继电保护②晶体管继电保护③集成电路保护④微机式继电保护。从20世纪50年开始,国外比较先进的继电保护技术以及设备被我国的科研工作人员先后引入国内。同时,科研人员根据我国当时的具体国情对这些技术做了相应的调整,最终形成了一套与我国国情相符的继电保护理论以及对应的技术人员队伍。在当时,我国也逐渐拥有了自主的继电器制造业。当我国在20世纪60年代到80年代的时候,我国的继电器制造业走向了晶体管继电保护阶段,在此期间,晶体管继电保护技术取得了很好的进展。我国的某科研机构制造出了电压为500kv的晶体管方向高频保护,并且将其成功的使用在某坝500kv的线路上。让我国中止了向外进口500kv线路保护的历史。

随着时代的进一步发展,我国的晶体管继电保护技术已经不断地走向了成熟,集成电路保护体系在我国也逐渐建立起来。到了20世纪90年代,对于集成电路保护工作,我国已经基本地完成了研制、生产以及应用一体化的工作。在70年代的时候,我国已经着手于对计算机的继电保护技术进行研究,经过很多研究院的共同研究合作,各种原理以及形式的微机保护装置相继问世。随着我国对微机保护装置的深入研究,我国在算法以及微机保护软件等领域获得了显著的研究成果。在20世纪90年代以来,我国的继电保护事业迈向了微机时代。

2维护电力系统的继电保护

2.1采用新技术实现对设备的维护

在目前,我国的电力事业发展速度非常的快,在这种情况下,继电保护能力无法满足电力事业的发展需要。特别是我国目前的继电保护设备存在着配置不够完善的现象,在整个继电保护系统中,存在着很多的漏洞以及缺陷。在此情况下,就非常需要进行继电保护的工作者必须很好地掌握对新技术的利用能力。这样一来,对继电保护装置,就可以保证平稳、有效的运行环境,同时,也能够也可以进一步提高电力企业的经济效益。

2.2对电力设备的运行状态进行全面及时的分析

作为相那些关技术的工作人员,要汇总电力系统运行的各种信息,对继电保护的日常运行数据进行分析,对可能发生事故的具置进行预先的确定,就能够在安全事故未发生之前就将隐患及时有效的清除掉。

3继电保护在未来的发展

3.1网络化

到目前为止,我国已经逐渐步入信息化时代.计算机网络技术在发展上,已经基本走向成熟,人们在进行交流的过程中,也越来越倾向于对互联网的使用。计算机网络技术的进一步发展创新大大的影响了人们的生活,在此同时,继电保护设备也受到了一定的影响。现今,对于继电保护设备,因为缺乏强有力的通信设备,使继电保护设备的只具有对故障元件进行切除,进而对事故的影响范围进行一定的缩小。在这种情况下,国外的个别专家都对此提出了过度保护理论.理论主要是针对安全自动装置进行提出的。一方面,保证了继电保护能够实现上述功能.另一方面,也进一步保证了整个系统的安全可靠运行。为了确保整个系统能够处于一种相对安全稳定的运行状态,要求各个保护单元以及重合闸装置在对这些数据以及信息进行分析的过程中,要保持动作的一致协调。要想实现该种理论,其必须具备的一个基础前提就是利用计算机技术将整个系统的所有设备联结起来。我国的计算机技术在目前完全能够达到这种要求,最终使微机保护装置实现网络化。

3.2计算机化

随着我国计算机网络技术的快速发展,微机在保护硬件方面,也得到了一定的更新。将某电力学院研制的微机线路保护硬件作为讨论对象,该硬件从研制成功到现在,已经经历了三次的更新换代。硬件在更新后其性能得到显著的提升.因此也受到了用户的好评。某学院研制的微机保护,其运行内存由原来的8位发展到现在的32位。在不久的将来,我国继电保护装置一定会实现微机化、计算机化。但是如何才能满足电力系统更多的需求,使继电保护装置在能力上进行提升.进而提升企业的经济效益以及社会效益,仍然需要相关部门的深入研究。

3.3实现控制、保护、数据通信以及测量一体化

继电保护系统如果实现了计算机化以及网络化,对于整个电力系统,事实上就是一台功能繁多、运算极其复杂的计算机。而继电保护在整个系统中,就相当于一个智能终端。此时,继电保护装置在电力系统中就可以通过互联网对电力系统运行信息以及各种故障的详细信息进行及时获取.然后将与之对应的信息从互联网及时地传送到网络控制终端。最终就会实现控制、保护、数据通信以及测量的一体化。如此一来,电力系统的工作效率就会得到很大的提高,使电力企业在成本投入方面得到有效的降低。一方面对电力系统运行能力进行了有效保证,另一方面,也提高了电力企业的经济效益。

4结语

随着我国社会的发展,人们对电力的需求量越来越大。为了使电力系统能够安全可靠地运行,继电保护技术在我国得到了很好的发展。继电保护技术在电力系统中发挥了很好的作用,能够有效缓解我国目前用电紧张的局面。如果要实现控制、保护、数据通信以及测量一体化,还需要继电保护工作人员更加的努力。

【参考文献】

[1]赵志勇.电力系统中继电保护技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(8).

继电保护技术论文范文第4篇

【关键词】继电保护;微机母差技术;应用

在现代电网建设与运营中,母线故障的发生对电气设备有着重要的影响。母线故障极易引发电力系统失稳、造成站间失电等故障的发生,严重时母线故障还将影响供电安全。随着我国现代电力技术的不断发展,传统母线保护技术也得到了更新。通过微机控制母差保护技术实现继电保护目标、实现电力系统的稳定供电,利用微机母差保护技术满足现代变电站自动化需求、满足现代远程监控、远程维护变电站的需求。我国110千伏输变电系统的建立与技改工作中应加强微机母差技术的应用,以此提高继电保护效能,满足现代科技发展条件下生产、生活用电需求,满足我国社会主义国家建设中电力能源供应需求。

1.微机母差技术基础概述

与传统母差保护技术相比,微机母差保护技术具有数字采样、数字模型分析、调整系数可以整定等特点。而且,微机母差保护技术还能够实现TA回路与跳闸出口回路无触点切换,进而增加动作可靠性。在现代计算机技术快速发展的今天,微机母差保护技术还能够通过内置软件实现母差保护的不同配置、实现人机对话及有线监控。随着现代计算机科技的渗透与应用,微机母差保护技术得到了快速的发展。单片机控制、总线控制技术的复合运用为继电保护工作提供了先进的技术支持,微机母差技术的应用也促进了电厂技改、设备维护部门经验的积累。目前,我国电厂、变电站的继电保护中微机母差技术有着广阔的发展前景。在我国电力行业快速发展的今天,我国微机母差技术应用研发应用能力得到了极大的提高。

2.继电保护中微机母差技术的应用

2.1微机母差技术在继电保护中的应用历史

我国微机继电保护技术的应用已有近二十年历史,通过这二十年的发展、研究与应用经验总结,我国继电保护中微机母差技术的应用已经取得了一定的成绩。在现代电力输变电线路及变电站的建设与技改工作中,微机母差保护技术已经成为了电力系统的重要技术方式,是保障电力系统安全稳定运行的关键性技术。但是,受我国微机母差技术应用起步较晚、相关人才培养需要时间积累等因素影响,我国现代继电保护中微机母差技术的应用中存在着诸多的问题。应用与运行管理理念保守、技术应用管理存在不足等问题都制约了我国现代继电保护中微机母差技术的应用。针对这样的问题我国现代电力输变电运营企业应强化微机母差技术的深入研究,以满足继电保护需求为基础加快微机母差技术的应用、保障电力能源的安全稳定运行。

2.2以微机母差技术为基础的继电保护设备应用

随着我国继电保护技术及微机母差技术的发展,我国继电保护设备厂家加快了设备的研究与应用。通过高集成的单片机应用实现继电保护职能,以母差技术为核心、提高继电保护能力。针对现代电力技术改革发展需求,继电保护装置生产企业应加快研究与开发。运用微机母差技术提高继电保护器的运行效能,并通过高集成度、齐全配置、强抗干扰能力、低功耗等优势,满足了现代电力能源输送中继电保护工作需求。

2.3以继电保护需求调研为基础,应用微机母差技术

在微机母差技术应用中,需要根据继电保护需求及实际供变电需求为基础,选择相应的微机母差技术与设备。因此,在以微机母差技术为基础的继电保护应用中,系统设计与设备选择中应注重继电保护需求的调研。根据输变电过程中电力负荷、电流电压实际情况,选择相应的继电保护设备,并对机电保护设备中的微机母差技术情况进行分析与评价,以评价结论为结果确保设备选型及输变电设计的科学性,保障微机母差技术在继电保护装置中的应用效果。

在继电保护设计与应用中,还应明确母线保护作用。以母线保护需求、相邻元器件保护目标为重点,进行母差技术在继电保护装置中的应用设计。遵循《继电保护和安全自动装置技术规程》对母线保护需求及微机母差保护技术进行设计应用,实现母线保护及故障快速切除目标。

3.常见微机母差技术应用继电保护装置概述

在我国多年的微机母差技术应用中,形成了一定的行业规范及特点。目前,我国微机母差技术应用继电保护装置主要由WMZ-41型、WMH-800型、BP-2B型、RCS-915型母线保护装置构成。这几类微机母差技术应用的继电保护装置在借鉴国外先进经验的基础上,分析了我国国内电力供应设备的实际情况。以满足实际应用为基础,逐渐形成了上述几种主流保护装置。为了确保微机母差技术应用中继电保护目标的实现,在系统设计、技改中应根据不同型号继电保护装置的特点与应用范围进行参数分析与计算。根据实际应用需求确定相应范围内的继电保护装置型号,满足实际应用中继电保护工作需求。

结论

在现代输变电技术中,母线的保护是保障输变电线路安全稳定运行的关键、是保障变电站设备安全的关键。在现代电力系统建设与技改工作中,微机母差技术应用能够提高继电保护能力、缩小母线故障造成的设备损失。在现代计算机技术高速发展的今天、在单片机技术快速发展的今天,微机母差技术在继电保护装置的应用,提高了继电保护可靠性。以微机母差技术为基础的继电保护装置的应用,还能够促进集中控制、远程控制技术运用,实现电力运行综合成本的降低。目前,我国电网继电保护装置正在逐步进行微机母差技术改造,多数地区已经完成了微机化技改,这一现象预示了微机母差技术在我国电力电网中巨大的应用发展前景。

参考文献

[1]郑林.微机母差保护装置的应用[J].电力科技,2012,4.

继电保护技术论文范文第5篇

关键词:电力系统 分析 趋势 技术 继电保护

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0024-02

1 我国继电保护的光辉历史

继电保护技术与电力系统对运行可靠性要求的提高息息相关,所以电力系统的不断发展也带动着继电保护技术随之不断地发展着。在我国建国初期,百废待兴,继电器制造工业队伍和继电保护设计队伍以及继电保护学科队伍还有继电保护技术队伍都相继在我国出现了,并且与时俱进,逐渐迈向成熟和完善的道路。在20世纪50年代的时候,由于我国专业技术人员学习和掌握并且正确的利用别国的先进的技术和设备,一支具有丰富的继电保护运行经验和继电保护理论成就并且对整个中国的继电保护技术队伍的建立与成长起到了很重要的指导作用的继电保护技术队伍在我国建成了,这无疑是一个新的突破,也正是因为这样,不久后我国也建立起了属于我们国家自己的继电器制造业。到了20世纪60年代便成了机电式继电保护的繁荣时代,这是因为在20世纪60年代中期的时候,我们国家就已经建成了继电保护研究、设计和制造以及运行还有教学的一个完整的体系,也正是由于这个原因,我国的继电保护技术的发展有了一个坚实的基础。我国的微机保护的研究的起步比较晚,其起步主要在20世纪70年代的末期,但是尽管如此,其发展的速度和状况还是相当可观的。在1984年的时候,我国就已经生产出了我国有史以来第一套微机距离保护样机,不但如此还通过试运行之后通过了鉴定并且批量生产,此后,我国每年都会有新产品相机被生产;到了1990年的时候,第二代微机线路保护装置就已经正式投入了运行。20世纪90年代初是集成电路的继电保护的时代,集成电路继电保护的研制和生产以及调试还有应用等都渐渐走向了主导地位,并且取代了晶体管继电保护,其中南京电力自动化研究所研制的集成电路工频变化量方向高频保护最具有代表性意义。更高精度和更高性能的数字器件的采用和计算机技术的进步是微机继电保护的发展动力。

2 我国继电保护的现状

近30年来,能够标志着继电保护领域的最显著的进展则莫过于微机继电保护技术的飞速发展与逐渐成熟。现如今,电力系统己经发展为一种现代化系统,并且这种现代化系统具有跨区联网和跨国联网以及高度自动化运行的特点。对于微机线路和主设备保护,无论是其原理不同还是其机型不同,都有着其各自的特色,正是由于这个原因,电力系统才会有了一种不仅仅只是性能很好,并且功能也非常齐全的、工作也非常可靠的新一代继电保护装置。目前为止,我国的全国性联网已经渐渐实现了,但是大电网互联也会从很大程度上影响着电力系统的运行,如:发生大电网瓦解事故。所以,为了能够保证互联电力系统能够安全并且稳定的运行,寻求更为有效的电网保护及控制措施至关重要。由于电源原动机特性和电源分布的不同会影响电力系统的性能,所以,为了能够有效地避免发生电力系统事故,则要求我们对其所相应的系统控制策略进行进一步的分析与研究,不仅如此,还要开发新的继电保护与控制装置,由此来使其系统运行特性得到改善。

3 展望继电保护的未来

向网络化、微机化、智能化,保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展是继电保护技术未来所不可避免的发展趋势。

3.1 网络化

作为通讯和信息以及数据的工具的计算机网络,现如今以顺应时展的潮流成为了信息时代核心的技术。计算机网络不仅仅为各个工业领域提供了强有力的通讯手段,而且还对各个工业领域产生着极为深刻的影响。目前,由于缺乏强有力的数据上传和数据处理以及数据通讯的联网手段,继电保护的作用仅仅是局限于准确并快速的切除故障元件,并且将事故范围尽量的缩小。将全系统各主要设备的保护装置实现网络化是为了实现更好地系统保护的基本条件,由主站对串联在一起的每一点保护装置进行统一的协调与管理,既而以此来实现微机保护装置的网络化。微机保护装置的网络化,不仅仅可以在最短的时间内发出指令给相应的保护装置,缩小故障的范围并快速切除故障,而且还可以在最短的时间内最准确的判断出故障的位置和故障参数的检测性质以及发生故障的原因等等,从而使整个系统可靠性和安全性得以提高。由此可见,实现微机保护装置的网络化无疑是电力系统发展的必然趋势。

3.2 微机化

微机保护硬件随着时代和经济以及计算机硬件的飞速发展而发展。当前,由于电力系统对微机保护要求不断提高,不仅仅要保护基本功能,而且还应当要具备大容量故障信息与数据的长期存放的空间。正是由于这样,则对微机保护装置的功能有了一定的要求。在计算机保护发展的初期,专家们就渴望能够利用一台小型的计算机做成继电保护装置,但没能实现,这主要是因为当时的小型机不但成本高,而且还面临着体积大和可靠性差的难题。电气自动化发展的必然方向是用微机保护装置替代继电保护。如今,这种微机保护装置的发展非常快,其不但吸收国外先进技术,而且,与此同时,还向广大电力用户推出主要适用于各变电所的变压器和发电厂以及线路还有电动机等的保护和测控的集保护、计量和测量以及控制还有通讯于一体的高性能的微机综合保护装置。其所具有的优点有:采用先进的高性能处理器作为主CPU.在软件设计上,从而使保护装置的可靠性在很大程度上得到了保证,RAM容量大,装置采用全密封结构,对抗干扰组件进行精心的设计,从而提高了其抗震和抗电磁的干扰能力;强大的装置功能和优越的性能以及性价比高,使用安全可靠的现场控制总线技术,在通讯层共享各装置的信息,从而从很大程度上节省了维护工作量和电缆,并且减少了造价,装置采用全汉化液晶显示,从而使调试和运行以及维护更加方便。由此可见,继电保护装置的徽机化已成必然趋势。

3.3 智能化

近些年来,模糊逻辑和进化规划以及神经网络还有遗传算法等人工智能技术已经应用于电力系统的各个领域,除此之外,人工智能技术在继电保护领域应用的研究也正在开始着。有很多非线性问题列方程或求解比较困难,但若利用作为非线性映射的一种方法即:神经网络就可以快速并准确的解决。比如在输电线两侧系统电势角度摆开的情况时发生经过渡电阻的短路,距离保护做出故障位置的判别非常困难,并且很可能会造成拒动或误动;但是如果采用神经网络方法的话,只要保证样本集中充分考虑了各种各样的情况,经过大量故障样本的训练,无论是发生任何故障,都可以一一做出准确无误的判别。至于进化规划和遗传算法等也都有着其自身独特的求解复杂问题的能力,但如若适当地结合人工智能的方法则可以达到求解速度更快的效果。电力系统保护领域内的一些研究工作自进入20世纪90年代以来就已经转向人工智能的研究了,电力系统继电保护中逐渐结合模糊控制理论和人工神经网络以及专家系统,从而为继电保护的发展注入了新的活力。

3.4 保护、控制、测量、计量、通讯一体化

变电所综合自动化技术和通信技术以及现代计算机技术还有网络技术为改变变电站目前控制、监视和保护以及系统分割的状态还有计量装置提供了的技术基础。所以,每个微机保护装置除了能够完成继电保护功能以外,与此同时,还可以完成测量和计量以及控制还有数据传送,从而实现集中控制和管理,并且在实现集中控制和管理的同时还可以保护装置的任何信息和数据并传送给控制总站。

4 结语

随着科学技术和通信技术以及电力系统的飞快的发展,继电保护系统的发展也即会面临着应用上的革命和原理上的突破,其将会有一个跨越式的发展,即:由数字化时代到信息化时代。继电保护技术要求更加可靠和更加完善的保护体系。综合自动化系统并不仅仅是使传统二次系统各专业界限和设备划分原则得到打破这么简单,除此之外,它还在一定程度上改变了常规保护装置不能与调度中心通信的一些缺陷,从而赋予了变电所自动化更新的内容与含义,并且是变电所自动化技术发展成为一种潮流的体现。由此看来,随着社会和经济技术的发展,电力系统规模不断扩大,电力系统等级不断提高,网络结构和运行方式日趋复杂,继电保护至今仍然面临着新的挑战。

参考文献

[1] 顾毅华.电力系统继电保护技术的发展和前景[J].硅谷,2009(3).