電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展研究
王鳳梅
(國網(wǎng)河北省電力公司臨漳縣供電分公司 邯鄲市臨漳縣 056600)
摘要: 隨著社會的不斷發(fā)展一起經(jīng)濟的進步,我國電力系統(tǒng)發(fā)展到了新的階梯,隨之而來的是繼電保護系統(tǒng)的大力發(fā)展,眾所周知,繼電保護的質(zhì)量直接關(guān)系著人們的安全,和生活質(zhì)量,所以,繼電保護在電力系統(tǒng)發(fā)展過程顯得尤為重要。在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下,現(xiàn)階段,電力系統(tǒng)繼的發(fā)展進入了迅猛階段,同時,繼電保護也得到了快速發(fā)展,支撐繼電保護發(fā)展的主要原因在于其技術(shù)的發(fā)展。然而繼電保護自身的發(fā)展具有非常高的不穩(wěn)定性以及不成熟性,與國外繼電保護的技術(shù)相比,存在很大的差距。
關(guān)鍵詞: 電力系統(tǒng);繼電保護;發(fā)展
1繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀
我國的電力行業(yè)在不斷的發(fā)展,在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的今天,人們對于繼電保護裝置提出了更高的要求,尤其是在信息技術(shù)和計算機技術(shù)水平不斷提高的前提下,繼電保護技術(shù)也應(yīng)該有著全新的理念和模式,這已經(jīng)成為了我國電力系統(tǒng)中十分重要的手段和前提。在改革開放之后,我國極其重視繼電保護的設(shè)計工作,開展了較多的學科,有許多的隊伍致力于研究繼電保護技術(shù),而且在經(jīng)濟建設(shè)的過程中,也加大了對繼電保護技術(shù)研究的投入,使得集線器的研究步伐在不斷的加快。在50年代的時候,我國有許多的工程技術(shù)人員對國外的一些先進理念進行了強化,也掌握了國外的一些先進的技術(shù),從過國外引進了一些繼電保護設(shè)備,并且在這一基礎(chǔ)上打造了一支有著豐富經(jīng)驗的繼電保護隊伍,這一隊伍主要就是對我國電力學科的教學體系進行相應(yīng)的指導(dǎo),為我國培養(yǎng)出有著豐富經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)人才。
目前,我國的繼電保護技術(shù)主要有兩大特點:
1)繼電保護技術(shù)與先進的技術(shù)相結(jié)合。這主要是由于我國的電網(wǎng)系統(tǒng)在不斷的完善,在這一過程中,我國的計算機水平和信息技術(shù)水平也在不斷的提升,微機化水平也在不斷的提升,在這樣的情況下,電力系統(tǒng)的運行對于繼電保護就有著更高的要求。繼電保護技術(shù)在應(yīng)用的過程中,必須要充分的保證電力系統(tǒng)中的各個單元都能夠穩(wěn)定的運行,在發(fā)生故障的時候能夠技術(shù)的處理,除此之外,還要充分的保證整個機電系統(tǒng)中的各個單元能夠共享這些故障信息,也能夠充分的保證系統(tǒng)運行的高度協(xié)調(diào)性。我國的繼電保護設(shè)備與其他的技術(shù)相結(jié)合,主要包括了智能化技術(shù)、虛擬化技術(shù)、一體化技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)等,在一定程度上促進了我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。
2)繼電保護與微機技術(shù)相結(jié)合。微機技術(shù)有著極強的邏輯處理能力和數(shù)學運算能力,而且運行的速度較高,將繼電保護技術(shù)與數(shù)據(jù)信息和相關(guān)的微機理論相結(jié)合,這樣就能夠在一定程度上提升對于整個繼電保護的能力,隨著微機技術(shù)不斷發(fā)展,我國的繼電保護裝置的運行也變得極為重要。
2電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢
繼電保護是電網(wǎng)系統(tǒng)中十分重要的組成部分之一,該技術(shù)在未來一段時間內(nèi)的發(fā)展趨勢主要可以概括為以下三個部分,分別是繼電保護技術(shù)智能化、繼電保護技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化以及繼電保護技術(shù)一體化。
2.1計算機化
伴隨計算機硬件設(shè)施的高速發(fā)展,微機保護方面的硬件也獲得持續(xù)發(fā)展,電力系統(tǒng)在微機保護方面的需求也在持續(xù)提升,不僅有保護的基礎(chǔ)性功能,還有足夠的空間用來存儲大量的故障信息和數(shù)據(jù),可以快速的進行數(shù)據(jù)處理,并且通訊能力更加強大。它可以與別的控制設(shè)備或保護設(shè)備聯(lián)網(wǎng),用以共享全部系統(tǒng)數(shù)據(jù)的信息和網(wǎng)絡(luò)資源,可以進行高級語言編程等。這些就需要微機保護設(shè)備的功能幾乎要和PC機一樣。在剛開始研發(fā)計算機保護設(shè)備的時候,曾經(jīng)想使用小型計算機當作繼電保護設(shè)備,但是因為那時候的小型機體形較大、制作的成本高、可靠性較差,當時的設(shè)想有點不切實際。目前,和微機保護設(shè)備差不多大小的工控機,其在存儲容量、速度和功能方面都極大的超越了曾經(jīng)的小型機,所以,現(xiàn)在可以使用成套工控機來作為繼電保護,這種技術(shù)將會成為微機保護的一個發(fā)展方向。
2.2網(wǎng)絡(luò)化
到目前為止,除去采用縱聯(lián)保護方式和差動保護的方式,其它全部采用了繼電保護設(shè)備,但是其功能只是用于監(jiān)控安裝位置的電氣狀態(tài),保護作用也僅僅是用在切斷問題部件方面,以此減小故障牽涉的范圍,有這樣的局限性是因為缺少強大的數(shù)據(jù)通迅。外國研究人員曾經(jīng)提過系統(tǒng)保護的理念,在當時主要考慮采用自動的安全設(shè)備。由于用繼電保護,不僅僅是用來斷開問題部件以及控制故障涉及范圍,同時需要確保全部系統(tǒng)可以穩(wěn)定的、安全的運行。這樣就需要各個被保護部分都可以分享全部系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)以及故障狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)有的保護單元與重合閘設(shè)備根據(jù)這些信息和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)工作,系統(tǒng)的運行得到了保障。明顯看出,用電腦網(wǎng)絡(luò)把全部系統(tǒng)的主要保護設(shè)備連接到一起,是實現(xiàn)系統(tǒng)性保護的基礎(chǔ),這就是采用網(wǎng)絡(luò)化的微機保護裝置。對于現(xiàn)在的技術(shù)條件是絕對可以實現(xiàn)的。如果是進行非系統(tǒng)性的保護,采用保護設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)管理同樣具有好處。系統(tǒng)當中繼電保護設(shè)備可以獲得的事故信息愈多,對事故的性質(zhì)和故障點位置的判斷和檢測就愈準確。自適應(yīng)保護原理已經(jīng)被研究了很長時間了,也確實獲得了部分的成果,但是想要做到保護自適應(yīng)有效的用于系統(tǒng)的工作模式和故障狀態(tài),一定要得到大量的系統(tǒng)工作信息和故障信息,唯有用網(wǎng)絡(luò)化為前提保護的計算機,才可以實現(xiàn)這一點。對于一些保護設(shè)備實行電腦聯(lián)網(wǎng),也可以提升保護功能的可靠性。
2.3數(shù)據(jù)通信一體化、測量、保護和控制
在網(wǎng)絡(luò)化和計算機化的前提下達成的繼電保護,保護設(shè)備其實就是功能多、性能高的計算機,是全部電力系統(tǒng)在計算機控制網(wǎng)絡(luò)上的智能控制點,該設(shè)備能夠經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到有關(guān)電力系統(tǒng)的故障和運行的所有數(shù)據(jù)和信息,還可以將它保護的部件的所有數(shù)據(jù)以及信息輸送給整個網(wǎng)絡(luò)的控制中心或是任何的智能控制點,所以,微機保護設(shè)備不僅僅能夠執(zhí)行繼電保護能力,并且在正常工作的情形下還可進行數(shù)據(jù)通信、控制、測量等工作,也就是達到了保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
2.4人工智能化
神現(xiàn)在,在電力系統(tǒng)多個領(lǐng)域都使用了人工智能的技術(shù),主要包括網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等,而這些技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域中的研制工作早已開始了。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是采用了一個非線性映射的辦法,許多不能夠列出方程式,或是復(fù)雜的不容易解答的非線性問題,采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辦法就可以輕松解決了。比如在輸電線兩邊系統(tǒng)電勢角度擺開的情形當中,出現(xiàn)流經(jīng)過渡電阻造成的短路現(xiàn)象就是一個非線性的故障,想要使用距離保護裝置判斷故障位置不太容易,這樣容易導(dǎo)致錯誤動作或是不動作,假如使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的判斷方法,由于提前進行了海量故障測試的訓(xùn)練,如果樣本采集時候充分考慮了整體系統(tǒng)上可能發(fā)生的各種情況,那么出現(xiàn)了任意一種問題時保護裝置都能夠進行正確的判斷。
3結(jié)束語
近些年來,計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)繼電保護的結(jié)合使電力系統(tǒng)繼電保護進入了一個全新的時代,雖然電力系統(tǒng)繼電保護與計算機技術(shù)的結(jié)合到目前為止還不夠成熟,不夠穩(wěn)定,但不可否定的是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展前景是明朗的是光明的,在未來,電力系統(tǒng)繼電保護將開啟一個新的篇章,總之,電力系統(tǒng)繼電保護在計算機的應(yīng)用下將會迎來一個嶄新的未來。
參考文獻
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責任編輯:電力交易小郭
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