淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也因此取得了巨大進(jìn)步,尤其在技術(shù)密集型的電力行業(yè),其發(fā)展在很大程度上受益于技術(shù)的進(jìn)步。如繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,有力的保障了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。在科技的推動(dòng)下,繼電保護(hù)技術(shù)越來(lái)越成熟,必將更好的發(fā)揮對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用。文章主要分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);現(xiàn)狀及發(fā)展
隨著電力需求的大幅增加,電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷日漸加重。作為電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一種安全保護(hù)技術(shù),繼電保護(hù)技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用和深入發(fā)展,其能夠減少故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成的影響,有利于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,從而保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因而對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.起步晚發(fā)展快。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,難免會(huì)發(fā)生一些或大或小的故障,為了盡量減少故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成的影響,需要及時(shí)的將出現(xiàn)故障的設(shè)備及時(shí)從電力系統(tǒng)中切除,這就是繼電保護(hù)的任務(wù),其主要作用就是對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行處理和保護(hù),盡可能降低電力系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)起步較晚,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)一開(kāi)始也都是從國(guó)外引進(jìn),因此繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展比較晚起步。但由于我國(guó)有著巨大的電力市場(chǎng),電力系統(tǒng)規(guī)模龐大,對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的需求應(yīng)用十分迫切,因而發(fā)展速度極快,技術(shù)也日漸走向成熟。以計(jì)算機(jī)實(shí)行控制的微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)也從1984年開(kāi)始引進(jìn),并且在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。隨著線路保護(hù)產(chǎn)品的發(fā)展,我國(guó)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)不斷提高,甚至與國(guó)外機(jī)繼電技術(shù)相比有過(guò)之而無(wú)不及,微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)在我國(guó)取得了十分顯著的發(fā)展成果。
2.微機(jī)繼電的快速發(fā)展。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的深入發(fā)展,使得以計(jì)算機(jī)控制為主的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)誕生了。研究人員在長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn),使得微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)越來(lái)越成熟。在我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的應(yīng)用中,充分表明了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)擁有巨大的優(yōu)勢(shì)。其通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的充分運(yùn)用,無(wú)論是在數(shù)值計(jì)算、記憶能力方面,還是處理與自我測(cè)試功能方面都表現(xiàn)的十分強(qiáng)大。其具有準(zhǔn)確度高和性能高的優(yōu)勢(shì)。而通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得繼電保護(hù)技術(shù)也融合了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)電力系統(tǒng)能夠在線進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)故障進(jìn)行調(diào)節(jié)和報(bào)警,并能夠自動(dòng)收集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的促進(jìn)下,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也逐漸走向自動(dòng)化和智能化的發(fā)展方向,在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取,同時(shí)將收集的數(shù)據(jù)信息上傳到網(wǎng)絡(luò)控制中心,使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享,使電力系統(tǒng)的故障得以迅速及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并處理,從而確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
二、繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
1.繼電保護(hù)的功能。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,繼電保護(hù)的配置逼不可少,其是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。其所發(fā)揮的作用在于:第一,對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障進(jìn)行防治。配電線路網(wǎng)絡(luò)十分廣闊,涉及各個(gè)行業(yè)與千家萬(wàn)戶。一旦發(fā)生短路,影響巨大,完善配電線路的繼電保護(hù)配置,盡可能的預(yù)防危害。第二,檢查開(kāi)關(guān)保護(hù)設(shè)備。開(kāi)關(guān)站在大部分配電站都有設(shè)置,繼電保護(hù)的配置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)站的保護(hù),也就對(duì)安全入口實(shí)現(xiàn)了掌控。第三,預(yù)防電流互感飽和現(xiàn)象。電流互感飽和現(xiàn)象的發(fā)生,會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)斷線的情況。通過(guò)繼電保護(hù)的設(shè)置,事項(xiàng)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的保護(hù),保障定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置功能的正常發(fā)揮。第四,加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)工作,這對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著積極的意義。
2.微機(jī)保護(hù)裝置的維護(hù)。在微機(jī)保護(hù)裝置中,電子電路是一個(gè)十分關(guān)鍵的部分,其運(yùn)行時(shí)會(huì)受到強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的影響。為了使微機(jī)保護(hù)裝置能夠發(fā)揮自動(dòng)保護(hù)功能,需要進(jìn)行容錯(cuò)設(shè)計(jì),以使微機(jī)保護(hù)裝置的可靠性得以增強(qiáng),并使裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性得以保障。與此同時(shí),合理的設(shè)定微機(jī)保護(hù)的相關(guān)參數(shù),并由專(zhuān)業(yè)人員設(shè)置硬件的操作鎖,而且需要保存操作人與監(jiān)護(hù)人的基本信息。相對(duì)于常規(guī)的繼電保護(hù)裝置,微機(jī)繼電保護(hù)具有巨大的優(yōu)越性,使電力系統(tǒng)供電的安全可靠性得以大幅度提升,對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。而近年來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、集成電路以及人工智能的獲得了迅猛發(fā)展,使得微機(jī)繼電保護(hù)呈現(xiàn)出方興未艾的發(fā)展局面,其結(jié)構(gòu)也趨向更加合理,性能愈加完善,功能逐漸全面化,有效的承擔(dān)起保護(hù)電網(wǎng)安全可靠的重任。
三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.計(jì)算機(jī)化發(fā)展。從當(dāng)前來(lái)看,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)便是計(jì)算機(jī)化。我國(guó)電力系統(tǒng)的高速發(fā)展客觀上要求繼電保護(hù)技術(shù)做出重大改變,以適應(yīng)其不斷發(fā)展的要求。繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化將計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)功能進(jìn)行了融合,實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的大量存儲(chǔ)和長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ),對(duì)信息的處理能力也因此大大提高,并具有快速通訊功能。以此同時(shí),電力系統(tǒng)中的其他功能系統(tǒng)與繼電保護(hù)技術(shù)能夠進(jìn)行共享。例如,南京電力自動(dòng)化研究院一開(kāi)始研制的微機(jī)線路保護(hù)是以16位cpu位基礎(chǔ),目前已經(jīng)獲得廣泛推廣,當(dāng)前對(duì)32位保護(hù)硬件系統(tǒng)正在研究。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)和完善。采用32位微機(jī)芯片不但有著更高的精度,而且無(wú)論是集成度還是計(jì)算速度和工作頻率都極高,同時(shí)尋址空間巨大,指令系統(tǒng)十分豐富,輸入輸出口也比較多。此外cpu的寄存器、數(shù)據(jù)和地址總線都是32位,功能十分多樣化,其中腦闊存儲(chǔ)器管理與保護(hù)功能以及人物轉(zhuǎn)換功能,并且在cpu內(nèi)集成了浮點(diǎn)數(shù)部件與高速緩存。由此可見(jiàn),繼電保護(hù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)化對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
2.網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展非常關(guān)鍵,是繼電保護(hù)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。在電力系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行各項(xiàng)保護(hù)功能的研發(fā),并在網(wǎng)絡(luò)上將電力系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸與共享。作為一種新型繼電保護(hù)技術(shù),繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化使電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行更有保障。在此過(guò)程中,分站式保護(hù)系統(tǒng)是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),其包含兩種模式,即微機(jī)保護(hù)模式與新建系統(tǒng)保護(hù)模式。整個(gè)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)在這兩種模式的作用下實(shí)現(xiàn)了安全運(yùn)行。
3.智能化發(fā)展。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,推動(dòng)了我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展走向智能化。電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)引入先進(jìn)的電力管理技術(shù),例如應(yīng)用人工智能技術(shù),以促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的自動(dòng)化,抄表時(shí)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行,以自動(dòng)化取代人工抄表,一方面對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)控,另一方面盡可能的降低了繼電保護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了以往一些疑難問(wèn)題的解決。
四、結(jié)語(yǔ)
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)獲得了十分廣泛和深入的應(yīng)用,其發(fā)展也越來(lái)越成熟,并逐步走向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化及一體化的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)繼電保護(hù)的配置,電力系統(tǒng)才得以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。在電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)中,要優(yōu)化完善繼電保護(hù)設(shè)置,并有效融入現(xiàn)代化的信息技術(shù),確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全高效。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
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