电力继电保护技术现状及发展趋势郑杰

电力继电保护技术现状及发展趋势郑杰

(国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司辽宁盘锦124010)

摘要:近年来,我国只有保证电力系统运行的稳定性、安全性、经济性、可靠性和可持续性,才可以满足社会各个行业对电力资源的需求。本文就针对我国电力继电保护技术现状进行分析,同时提出相应的发展趋势。

关键词:电力系统;继电保护;现状;发展

电力系统的运行情况是社会生活的正常进行的基础。因此电力系统需安全可靠,并且提供质量高、经济性好的电能供应。然而在某些情况下,比如自然环境、设备老化或故障以及人为因素的影响等等,都可能会导致电力系统发生故障,造成电力系统的运行不正常。故障和异常的出现会危害到整个电力系统的安全运行,这时系统的自动化措施会策略性的解决事故,保障电力系统的正常工作,这一系列自动化措施被称之为电力系统的继电保护。继电保护表现出了良好的电路保护功能,并且运行稳定,操作灵活,与电力相关的各个行业都离不开继电保护。

1、电力系统中继电保护技术

继电保护的发展是电力系统发展的重中之重,继电保护的发展又离不开其保护技术的发展,只有不断优化和提升自身的保护技术,才能促进继电保护的稳定发展,保障其发展中的安全性能。主要表现在三个方面。一是在选择故障部分过程中,要求继电保护技术有一定的分析和辨别能力,对于有故障的部分可以较为准确的辨别和判断;二是,在使用继电保护技术时,其设置要控制在继电保护技术所工作的范畴之内,只有这样,才能确保电力系统的正常运行。如果在运行中的某个环节发生故障,相关设置则会做出反应,继而维护电力系统的运行,如果电力系统运行非常正常,则继电保护技术中的设置就不会发出任何反应,然而还是需要对电力系统的正常运行做出保护,而且可靠性要强;三是,如果电力系统在运行当中出现任何问题,要求继电保护技术中的设置要快速有效地做出反应,及时对已出现故障的的环节进行切断;四是,在继电保护的过程中,值得注意的是,在电力系统运行当中发生的任何问题,继电保护都要给予相关反映,只有这样,才能保障电力系统的正常运行。

2、电力系统继电保护技术的现状

2.1继电保护装置日趋多样性

随着科技的发展以及科研的逐步深入,继电保护装置日趋多样化,目前电力系统可以根据实际情况选择合理的继电保护设备。在继电保护技术的应用过程中,需要合理选择继电保护装置,保证选择的设备具有完成任务所需要的基本功能,能够实时监测电力系统的运行状况以及故障情况,能够自动处理故障,切除故障元件。监控技术与互联网技术的应用,要求继电保护装置支持网络监控,实现电力系统自动化以及网络化运行。继电保护装置还应当具有一定的可靠性和速动性,能够在最短时间内解决各种突发故障,保证电力系统安全稳定运行。

2.2继电保护装置的功能日趋丰富

目前电力系统需要继电保护装置具有电容器保护功能、线路保护功能、母联保护功能。采用合理的继电保护装置,能够实现电力资源输出过程中对变电站设备的基本保护,减少由于变电站的故障引发企业的经济损失。当前应用范围较广的继电保护装置,普遍采用三段式或二段式进行电流的保护,能够有效地避免短路等特殊情况对设备造成的损伤。母联保护和主变保护功能能够提高继电保护设备对输电系统的保护效果,减少线路故障引发的设备损坏。计算机技术和电子技术在继电保护技术中应用,能够实现快速保护断开以及自动监控等全新的功能,提高继电保护能力和故障处理能力,提高保护水平,降低风险。

3、电力系统继电保护的发展趋势

3.1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。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。

3.2一体化

为测量以及保护控制需要,在对室外的变电站设备的管理控制就提出了更高要求,传统的管理方式很难适应新时期的管理发展要求。电力系统的安全稳定运行,就要在一体化目标上加以实现。保护装置和系统分割状态提供了优化组合以及系统集成技术,在把继电保护以及综合自动化结合下,通过远方终端单元以及微机保护装置作为主要的核心,对变电站的控制以及信号灯纳入到计算机当中,就能对其实施一体化的管理。在一体化的发展目标实现后,对电力线路的维护调试就比较的方便,能大大提高继电保护的效率。

3.3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。

3.4虚拟化

虚拟现实技术是近年来计算机网络技术的又一重要革新。其通过计算机形成多维感官环境,并根据人体感官信息学理论,可使使用者身临其境地体验虚拟环境,从而更加深入地了解客观事物。该技术特别适用于当前复杂、严谨的测试软件系统。随着虚拟现实技术的不断发展,其必将成为电力系统继电保护的发展方向之一。

4、结束语

综上所述,随着电力行业的不断进步和发展,电力系统继电保护的水平也将获得较大的提升。新技术、新工艺的应用弥补了当前继电保护系统的漏洞,进一步提高了电力网络系统的运行质量,不断推动我国电力行业向着现代化、科技化、经济化和可持续化的方向发展。

参考文献

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[3]陈岩,段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷,2010(17).

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