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继电保护发展前景

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继电保护发展前景

继电保护发展前景范文第1篇

关键词:继电保护运行现状发展前景

中图分类号:C93文献标识码: A

1、我国电力系统

继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。熔断器就是最初出现的简单过电流保护,时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展,用电设备的功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备。满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本要求。为达到这个目标,继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段作出不懈的努力。经过近百年的发展,在继电保护原理完善的同时,构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

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,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60年代是我国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。

国内微机保护的研究开始于70年代末期,起步较晚,但发展很快。1984年我国第一套微机距离保护样机在试运行后通过鉴定并批量生产,以后每年都有新产品问世;1990年第二代微机线路保护装置正式投入运行。目前,高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行,特别是线路保护已形成系列产品,并得到广泛应用。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2~0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行,依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。从80年代220KV及以上电压等级的电力系统全部采用进口保护,到现在220KV系统继电保护基本国产化,反映了继电保护技术在我国的长足发展和国产继电保护设备的明显优势。

微机继电保护技术的成熟与发展是近三十年来继电保护领域最显著的进展。经过长期的研究和实践,现在人们已普遍认可了微机保护在电网中无可替代的优势。微机保护具有自检功能,有强大的逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力,并且具备很强的数字通信能力,这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。计算机技术的进步,更高性能、更高精度的数字器件的采用,一直是微机继电保护不断发展的强大动力。

2、微机继电保护的主要特点

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优点,其主要特点如下:

1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。

2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。

4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。

6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

3、未来继电保护技术的发展前景

微机保护经过近20年的应用、研究和发展,已经在电力系统中取得了巨大的成功,并积累了丰富的运行经验,产生了显著的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。近年来,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,其未来趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

3.1 智能化进入20世纪90年代以来,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,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络(ANN)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。

3.2 自适应控制技术在继电保护中的应用自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣,是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题,采用自适应控制技术,从而提高保护的性能。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。

3.3 变电所综合自动化技术现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。

继电保护发展前景范文第2篇

关键词:继电保护发展趋势测试智能电网

1 继电保护基本概念及其发展趋势

1.1 继电保护装置基本组成

一般而言,整套继电保护装置由三个部分组成的,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其原理结构如图1-1所示。

①测量部分 测量被保护元件工作状态(正常工作、故障状态)的电气参数,并与整定值进行比较,从而判断保护装置是否应该启动。

②逻辑部分 根据测量部分输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围,确定保护装置如何动作。

③执行部分 根据逻辑部分送的信号,完成保护装置所担负的任务。如发出信号,跳闸或不动作等。

1.2 继电保护的基本要求

①可靠性――指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

②选择性――指只有当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。

③速动性――指保护装置应尽快切除短路故障,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。

④速动性――指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。

1.3 继电保护的发展趋势

1.3.1 计算机化

在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。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,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟。继电保护的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。

1.3.2 网络化

网络保护是计算机技术、网络技术和通信技术相互结合的产物,它可以实现对变压器、高低压线路和母线的相关保护等功能。资源共享是网络保护的最显著特性,还可以结合高频保护和光纤保护来实现纵联保护。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,即将传统的集中式母线保护分散成若干个保护单元,各保护单元接收本回路的输入量后,经量化处理,通过网络传送给其它回路的保护单元,然后各保护单元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跳开本回路断路器,隔离故障母线,其它情况时各保护单元均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护,显然比传统的集中式母线保护有更高的可靠性。

1.3.3 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。即实现了保护、控制、测量、数据通信的一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护设备旁,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。

1.3.4 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,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究,专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护解决许多常规问题提供了新的方法。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。

2 继电保护测试内容和测试方法的发展

目前国内继电保护产品检测主要依据IEC 60255系列标准和GB/T 14047国家标准进行。

2.1 继电保护测试内容

传统的继电保护测试包括基本性能试验、功率消耗试验、温度试验、电源影响试验、机械试验、绝缘实验、过载试验、触点试验和电磁兼容试验。

在原有继电保护测试项目的基础上,根据继电保护装置发展的新特点,新增加的测试内容包括基于61850 技术的继电保护产品检测,时间同步能力检测,产品通信协议检测,软件测试,以及装置可靠性检测和安全性检测。

2.2 微机保护测试自动化

测试自动化是指测试系统可以按照事先编制的测试计划,自动、连续的完成继电保护装置的电气性能、可靠性、通信协议、信息安全的测试。完整的测试体系由以下几部分组成:①电气性能在静态模拟中的自动测试系统;②电气性能在动态模拟中的自动测试系统;③监控系统的自动测试系统;④通信协议的测试系统;⑤信息安全的测试系统;⑥继电保护测试专家系统。

3 智能电网对继电保护的影响

随着国家电网公司智能电网建设的开展,智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术,对继电保护提出了新的要求。

未来智能电网中,电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出新的要求。分布式电源的灵活接入、多变压器的运行方式带来的后备保护配合、双向潮流、系统阻抗的变化等问题均会给继电保护定值整定带来困难。

同时,智能电网将给继电保护的发展带来新的契机,智能电网中所采用的新型传感器技术,数据同步技术、时钟同步技术、通信技术、计算机技术以及IEC 61850 标准的应用,可以提供区域范围内数据采集的高精度同步,满足数据采集传输的实时性,保障数据传输过程的冗余和可靠性。

4 结语

随着智能电网建设的推进,继电保护要适应电网需求向计算机化、网络化、智能化、功能一体化方向发展,同时继电保护测试内容和测试方法也应不断补充和完善,为智能电网提供技术支持。

参考文献:

[1]智能电网中广域继电保护的应用,IT专家网,2011.

[2]韩士杰,胥岱遐,施玉祥等.继电保护测试的发展方向(A),电工电气,2011(12).

[3]黄宝民,张晶.电力系统的现状与发展(A),科技资讯,2006(14).

[4]李世荣.继电保护发展的历史及其趋势(B),甘肃冶金,(4):30,

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[5]钱雪峰.电力系统继电保护发展趋势探究(A),科技论坛,2010(12).

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[7]姚致清.继电保护测试发展方向的思考(B),继电器,(11):36,

2008.

继电保护发展前景范文第3篇

关键词:电力系统继电保护 发展现状趋势

前言:

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的,20世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。电力系统决定着电力能源的产生、传输和配送。而系统中的任何一个环节出现问题都会导致设备的损坏,甚至更严重的后果,随着我国电力系统规模和容量的日益增大,电力系统面临的故障日益严重。一旦电力系统出现故障,那么将会造成严重的经济损失和人身伤亡。继电保护就是一种电路故障时实现瞬间切断的自动装置,是电力系统中不可或缺的一部分。

1.电力系统继电保护简介

继电保护是电力系统不可分割的一部分,在电力系统的正常运行中起着至关重要的作用。继电保护的基本任务是在被保护的电力系统元件发生故障的瞬间断开电路,使故障元件及时从电力系统中断开,最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。在电力系统运行中,外界因素内部因素及操作等,都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现。常见的故障有:单相接地、两相接地、相间短路、短路等。另外一种情况,当电气设备出现不正常工作时,可发出警报信号,以便操作人员进行处理,此时的继电保护装置允许有一定的延时动作。

继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。这四个要求之间紧密联系,既矛盾又统一。

2.我国电力系统继电保护现状

由于继电保护的安全性直接关系到电力系统的安全稳定运行,因此对继电保护装置有着很高的要求。电力系统继电保护技术经历了漫长的发展历程,我国电力系统继电保护技术经历了四个发展阶段,继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。各个阶段的特点和结构如表1.

时期 硬件结构 特点 发展阶段

20世纪50年代 机电式保护装置 体积大、功耗大、动作慢 机电保护

20世纪60-80年代 晶体管式保护装置 体积小、功耗小、动作快 晶体管保护

20世纪80年代 集成电路式 体积更小、性能较好 集成电路保护

20世纪90年代 微机保护 性能完善、可靠性高 微机保护

表1 继电保护发展历程及特点

3.继电保护技术的发展趋势

经过近20年的研究、应用和发展,微机保护在电力系统中取得了巨大的成功。不仅积累了丰富的运行经验,产生了显著的经济效益,还大大提高了电力系统运行管理水平。电力系统继电保护技术未来将会向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

3.1继电保护计算机化

随着科技的飞速发展,计算机的硬件制造水平在不断提高,微机保护硬件水平也在不断提高电力系统对微机保护的要求水平与日俱增,除了进行继电保护的基本功能外,还应具有以下更多功能:大容量的故障信息和数据的长期存放功能;快速的数据处理功控制装置和调度联网来共享全系统的数据;具有信息和网络资源的管理功能;高级语言编程功能等。

按照摩尔定律来计算,芯片上的集成度每隔一年半到两年的时间翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强。片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。我国在2003年底, 220KV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护基本功能外,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,强大的通信功能,与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。

3.2继电保护网络化

近年来,计算机网络逐渐开始在电力传输与配电系统中得到应用和发展。与此同时,随着电力科技的进步,电力系统对计算机保护的要求也提升到了新的层次。因此大容量的长期存放空间、高速处理数据、高效的通信与其它保护、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、高级语言编程等均为继电保护发展指明了方向。国内在自适应保护领域中的研究取得了可喜的成果,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,也就是实现整体网络化,因此整体网络化是电力系统继电保护一个重要方向。

3.3继电保护智能化

在电力系统继电保护中,计算机技术得到了广泛的应用。相关的研究方法也层出不穷,近些年来人工智能技术在电力系统领域取得了广泛的应用,引起了人们的广泛关注。人工智能技术主要包括人工神经网络、小波理论、遗传算法等相关内容,下面我们对人工神经网络做简要的阐述。在电力系统继电保护方面,人工神经网络主要用来实现故障类型判别、方向保护和主设备保护等。人工神经网络主要主要研究信息处理、自动控制和非线性优化等相关问题。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个非线性问题,这时距离保护很难正确做出故障位置的判别,从而造成系统误动或拒动。我们如果采用人工神经网络技术来进行处理,只需要经过大量故障样本的训练和充分考虑各种情况,那么我们就可以在电力系统发生任何故障时进行正确的判别。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。

3.4保护、控制、测量、数据通信一体化

保护装置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。比如为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如果将保护、测量、数据通信集成为一体,设计一个集合的计算机装置,安装在室外变电站的被保护设备附近将其电流等模拟量在此装置转换成数字量后,通过网络传输到主控室,就可减少大量电缆。

3.5继电保护技术改善方向

在今后技术的创新中,对继电保护进行重新选型配置时,首先考虑的是可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护调试方便,便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护,个别新保护可少量试行,在取得经验后再推广运用。

4.变电所综合自动化技术

现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合,它表现在集成与资源共享远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置为

核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。综合自动化技术相对于常规变电所二次系统,主要有以下特点:

(1). 设备、操作、监视微机化

(2). 通信局域网络化、光缆化

(3). 运行管理智能化

结语:

电力系统中继电保护要保证全系统的安全稳定运行。当前,随着电力系统的高速发展和计算机技术、网路技术及人工智能技术的进步,继电保护技术面临着更大的挑战。未来的继电保护技术是以计算机和微处理器为核心技术,以计算机、网络、系统、通信、自动控制理论为关键技术,其发展将出现原理突破和应用革命。

参考文献

1.许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水力电力出版社,2005

2.张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2000

3.严兴畴.继电保护技术及其应用.科技资讯,2007

继电保护发展前景范文第4篇

关键词:电力系统;安全自动控制;继电保护

中图分类号: TM77 文献标识码: A

一、电力系统安全自动化控制与继电保护的概念

(一)安全自动化控制的概述

一般来说,电力系统的组成相对简单,规模和容量不断扩大,其结构与运行方式日益复杂,电能的生产与消费连续、瞬间完成。 从电力生产企业到用户,可以简单地分为发电设备、变压器、输电线路和开关设备、配电设备和最后的用电设备,这些设备连接, 相互组合成可以由电力人员管理和控制的整个电力网络,是电力系统的基本结构。 与此同时,电力资源的合理配置, 节约企业生产经营的成本, 并确保电力系统的安全、 稳定运行, 还需要添加在电力系统监控保护和自动化装置,确保电力网络的正常运行,防止安全事故的发生。 电力系统自动化主要是针对测量装置和保护装置。 测量装置可以为应用程序和操作提供实时检测, 利用计算机智能技术监控数据和信息的分析和处理,自动判断,合理的监控电力与电量,最大效率的利用有限的电力资源,实现优化配置,从而节省电力企业的成本, 减少浪费。 保护装置是使用相同的计算机技术,异常数据收集和分析电力网络,一旦确定为安全故障,立即发送指令到失败的节点, 电网断开连接或采取必要的保护措施,然后向工作人员报告,在最短的时间内对事故进行检查和处理,防止故障风险扩大。

(二)继电保护的概述

继电保护实际上是一种实施控制电路,在变压器、发电机组或输电线缆等电路工作出现短路等异常工作时,通过自动断电实现对电路的相关电力设备及其原件的保护,从而保证电力系统稳定运行,保证电力系统设备免遭损害。近年来,随着家用电器和企业用电设备的增多,用电负荷越来越大,用电安全也越来越重要,这就使得继电保护技术的应用领域越来越广,继电保护技术对整个供电系统的作用越来越不容忽视。

二、安全自动控制与继电保护在电力系统的应用

(一) 电力系统中的电网调度自动化控制

目前在电力系统中使用的电网调度自动化控制系统的核心是电子计算机,它包含进行信息的显示与收集的系统,以及可以实时进行数据的计算分析、对系统产生控制的软件系统两部分;该系统的信息显示和收集系统可以实现对数据的实时采集并将相关数据显示到屏幕上,并且可以实现系统运行工况计算分析、安全监测以及进行实时控制等功能;系统的远动端位于变电站和发电厂,可以实现对信息的收集,调度端位于该系统的调度中心;该系统的软件系统是由自动发电控制、静态状态估计、自动电压与无功控制、负荷预测、最优潮流、安全监视与安全分析、最优机组开停计划、电路恢复以及紧急控制等程序构成。

(二) 电力系统安全自动化控制

电力系统安全自动化可以实现对电能的生产、管理、传输等进行自动调度、自动控制以及自动管理;电力系统涉及的东西很多,地域分布也很广,该系统是由输配电网络、变电站、用户以及发电厂等组成,需要对该系统各组成部分进行统一运行和调度;带那里系统安全自动化所包含的领域

有生产过程的控制和调节、自动监测、生产过程的自动调度、自动传输网络信息、组件和系统的自动安全保护、以及电力企业经济安全管理自动化等;电力系统安全自动化是以提高管理效能和经济效益、确保系统能够安全可靠运行、保证所供电的电压和频率的质量等为目的。如果从电能分配以及生产的角度来说,电力系统安全自动化主要包括电力工业管理系统的安全自动化、水力发电站综合安全自动化、电力系统反事故自动装置、电网调度安全自动化、供电系统安全自动化、火力发电厂安全自动化、电力系统信息自动传输系统等;电力系统安全自动化的最低层次是区域性电厂、区域性变电站以及区域调度中心;直属电厂、枢纽变电站以及区域性的调度中心组成了该系统的中间层次;系统的最高层次为总调度中心;在这低、中、高三个层次里,配电网络、变电站、发电厂等又存在各自的控制系统,进而形成多级控制。

(三) 水电站的安全自动化控制

在水利发电站需要实施安全自动化控制的主要包括电站运行、水库调度以及大坝监护等;水电站内部的计算机监控系统可以实现稳定监视和控制、优化运行和经济负荷分配、机电运行设备的安全监测以及发电机的自动控制等功能;大坝计算机的监控系统可以实现计算分析、越限报警、提供维护方案以及数据采集等功能;水电站进行水文采集的自动监控系统可以实现蓄洪和拦洪控制方案的选择、水库调度计划的制订以及水文和雨量信息自动采集等功能。

(四)火电厂的安全自动化控制

在火力电厂可以实行安全自动化控制的有:其一,无功功率的自动增减以及母线电压控制;其二,有功负荷的自动增减以及经济分配;其三,火电厂内的电、炉、机等设备的检测,主要有故障检出、数据采集、越限报警、

屏幕显示以及状态监视等;其四,进行稳定控制和监视,所使用的方式主要有两种,一种是通过计算机的输出来控制设备,进而实现对调节器数值的设定,另外一种是使用数字化控制,通过计算机的设备实现对生产过程的直接控制。

(五) 供电系统的安全自动化控制

供电系统的安全自动化控制主要包括负荷控制、变电站安全自动化以及对地区电力调度的监控等,供电系统进行负荷控制主要采用声频控制或者工频控制两种方式;变电站安全自动化控制的远动装置使用的小型计算机可编程序,其发展的目标就是实现无人值班;地区电力调度的监控其功能与中心调度室内的系统类似,但要比其简单的多,它一般有微型计算机或者小型计算机组成。

(六)反事故自动控制装置

电力系统设置反事故自动控制装置的目的,就是为了避免由于电力系统事故的发生而影响设备和系统的正常运行,其主要装置主要有继电保护装置和系统安全保护装置两种类型。系统安全保护装置的目的是为了保证电力系统能够安全稳定的运行,避免出现电压崩溃、全网性频率崩溃、失步解列以及系统振荡等灾难性事故发生;该装置按照功能划分可分成4种形式:其一,如输电线路的自动重合闸以及备用电源自动投入等,是实现自动投入备用设备的功能;其二如低电压自动减负荷装置以及低

周波自动减负荷装置等,是实现对受电端功率缺额的自动控制;其三,如电器制动装置、快速自动切机装置以及快关气门装置等,是实现对送电端功率过剩的自动控制;其四,如自动并列装置、系统振荡自动解列装置等,是实现对系统振荡失步的控制。继电保护装置的目的是为了预防系统故障而导致电器设备出现损坏,它通常被用来实现对电动机、变压器、发电机、母线以及线路等设备的保护,根据其产生保护作用的原理不同,该装置可以分为高频保护、距离保护、差动保护、方向保护以及过流保护等类型。

三、电力系统自动化控制与继电保护的发展趋势

未来的工作人员会进一步提高设备的可靠性,逐步提高电力系统智能化和数字化。 面对经济快速发展,电力系统的负荷不断扩大,因此,扩大电力系统规模和负荷能力的同时, 发展智能化, 数字化是未来电力发展的趋势,使之及时有效的获取电力系统的实时信息,最大限度的实现全面、精细、及时的电力系统运行和管理。 模块化和分布式。电力系统调度自动化设计的主要思想就是模块化和分布式,电力系统能够实现真正的分布式体系结构, 基于网络平台和高端智能控制, 解决数据交换的异构 (政府相关职能管理部门,强制规范数据交换规约,可使不同厂商的数据可经无障碍交换)问题。 这也是电力系统自动化的发展趋势。同时电力系统继电保护的发展前景也很乐观,电力系统继电保护经历了四个不同的年代,每个年代对电力系统继电保护的发展都起到了促进的作用,每个年代对于电力系统继电保护的发展都奠定了基础,使电力系继电保护以后的发展有了质的飞跃,随着经济的增长,社会的进步以及计算机技术的广泛应用,电力系统继电保护会有一个全新的发展,可以说,电力系统继电保护的发展前景是明朗的,是广阔的,其未来会由微机继电保护趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

结束语:

随着时代的进步与社会的发展, 人们对电能的依赖与需求变得愈发强烈,对供电系统的安全性及可靠性越发的重视。保证供电、用电的安全性并适应人们对用电的需求,同时在不影响社会正常运转的情况下实现最大限度的降低运营成本并保证电力系统工作效率,是电力系统管理的重要任务。 电力系统自动化技术与继电保护将自动化生产技术与计算机技术相结合, 对电力系统的运营及管理进行控制。 电力系统自动化技术控制与继电保护,需要不断完善、发展,并进行广泛的重视并应加以大力推广、运用,实现电力系统及其自动化技术的安全、高效运营。

参考文献:

[1]曹丹. 电力系统继电保护技术规范与发展[J]. 科技传播,2011,11:17+2.

继电保护发展前景范文第5篇

关键词:电力系统;继电保护;自动化

随着经济建设的发展,国网建设给我国现代化建设提供必要保障,而其在电力建设中自动化技术的推广应用,能够有效地保障电力系统正常运营的稳定性。尤其把自动化技术应用到继电保护装置后,进一步提升了继电保护装置的自动化水平,使其稳定性和安全性有很大提升。

1 继电保护自动化的概述

1.1 原理与类型

(1)工作原理:在继电保护装置中主要由三个模块构成:测量、逻辑和执行模块,首先,测量模块接收传输信号,并将测量值与固定值进行比较;其次,比较结果反馈到逻辑模块,继电器逻辑模块根据接收装置发送输出特性、序列、大小相关参数值,根据逻辑值计算出逻辑值,判断动作是否合理,最后,激励动作或静态动作信号被发送到执行模块,执行模块根据信号做出相应的动作。

(2)继电器类型:主要分为感应型、静态型、电磁型等,而按照继电器的功能主要分为辅助和测量型,其中辅助继电器功能是保护电力系统;测量继电器用于测量电量的变化。

1.2 继电保护自动化的作用

(1)保障电力长期的稳定供应,促进电力系统的维护水平的提升,通过继电保护装置的应用可以更加高效的维护电力系统,进而促进电力系统运行的高效稳定性。

(2)保障电力系统的稳定运行,当电力系统发生故障问题时,该装置能及时的检测到故障并发送跳闸指令,从而保证电力系统和其他部分的正常运行,同时提高用电稳定性。

(3)降低电力系统的负面影响,尤其能够有效避免电力系统中出现的故障,进而避免电力系统的故障带来的不利影响。

(4)更好促进社会发展,在电力系统中应用继电保护装置,不仅能够促进社会的和谐与稳定的提升,还能够更加满足社会对电力依赖日益增强的需求,因为一旦电力系统运行出现问题,就会直接影响到社会的正常发展。

2 继电保护自动化的基本特征

继电保护装置不仅可以使相关部分装置的损失降到最低,同时还可进行故障的调节。因此,继电保护自动化具有以下特点:

(1)及时性。

当电力系统出现故障时,为避免损失的扩大,继电保护自动化装置会快速地进行相关操作,及时隔离故障。

(2)选择性。当电力系统故障时,为保障无故障区域的正常供电,那么继电保护装置需要在最小范围内进行故障的消除,尽可能减少停电的范围,以确保电力系统无故障区域能够正常运作。

(3)灵敏性。为保障电力系统的稳定运行,当电力系统出现故障问题时,继电保护自动化装置能够灵敏的做出反应来保证系统的安全。

(4)可靠性。继电保护有相应的操作规定范围,当电力系统出现了故障问题时,在继电保护自动化装置的操作范围内,会进行相应的操作动作,而在操作范围外时,继电保护装置不会发生误动作操作,体现了继电保护的可靠性。

3 电力系统继电保护自动化技术的应用

3.1 发电机保护的应用

作榈缌ο低车闹匾构成设备,发电机的作用也十分重要,因此,要重视发电机的继电保护工作:(1)重点保护:发电机定子绕组匝间短路,将导致故障发电机温升的位置,绝缘层被破坏,就会影响发电机安全运行,因此,保护装置要安装在定子绕组的匝间,对发电机定子绕组实施有效保护;发电机相电流与中性的有效结合,纵差保护模式的形成,对于发电机的保护;但发电机单相接地电流超过规定值,可以安装发电机继电保护接地保护装置;(2)备用保护。如果发电机定子绕组负载低,那么保护装置需要及时切断电源,并报警;利用过电措施,对发电机外部短路故障保护发电机以避免短路损坏;过电压主要是为了避免发电机绝缘低负荷工况下的故障现象。

3.2 母线保护的应用

对于母线的保护主要有相位对比保护和差动保护,其差动保护是把电流互感器安装到总线的器件,如果是一个小电流接地,应建立及时系统母线保护,两相连接保护目的的有效利用;如果总线侧端连接两绕组,在这种情况下,在继电保护装置的方法安装、继电保护及三相连接的有效利用。相位对比度保护,是利用保护系统之间的相位对比,提高总线的稳定性和可靠性。

3.3 线路接地保护应用

整个电力系统的线路非常复杂和繁琐,主要可以分为小电流和大电流接地。其中,采用大电流接地方式,就要立即切断电源,避免接地故障带来的严重影响。在零序功率的情况下,接地故障发生时,方向会发生变化,零序电流不会波动过大。如果在这种情况下的零序电压,该系统运行正常,基本上不存在零序电压和继电保护装置,可以发出报警信号,技术维护人员能够及时到达故障现场,我们可以确定是否发生接地故障时,通过电压表数分析,如果接地故障时,电压值将减少。在零序电流条件下,如果线路接地故障,零序电流会很快上升,相应的继电器动作很灵敏,则电源应及时切断。

3.4 变压器保护应用

作为电力系统总的重要元件,变压器的运行对电力系统运行安全性有着关键作用。所以,要加强变压器的继电保护工作:(1)短路保护。变压器短路保护主要是过电流和阻抗保护。过电流保护主要是过电流继电器安装在电源两侧的电流和时间分量,当电流元件运行一定的时间,就会跳闸并切断电源。阻抗继电保护主要用于保护变压器的阻抗元件,当阻抗元件经过一定的时间后,就会跳闸并切断电源,对变压器起到很大的保护作用;(2)瓦斯保护。变压器油箱出现故障时,油、绝缘材料在故障电弧中分解,形成有害气体。由于变压器故障的焦点,当油箱破裂时,它可以及时启动保护动作,切断变压器的电源,并发出报警信号;(3)接地保护。接地变压器的保护采用零序电流保护,变压器两侧设置零序保护动作。对于不接地变压器的保护,应采用零序电压保护。

4 电力系统继电保护自动化的发展趋势

4.1 一体化发展趋势

基于网络化、智能化、多功能集成的电网继电保护装置是发展的必然趋势,通过智能管理和控制自己的关闭网络,可以看作是一个计算机继电保护装置作为电力系统的终端部分,每个设备的网络控制,不仅基本的电路保护功能,而且还可以为工人提供设备运行的详细信息,使工人可以远程控制它,做一些日常工作,实现继电保护功能和继电保护装置的保护,集成控制、测量于一体。

4.2 智能化发展趋势

近年来,在各行业当中智能化的设备层出不穷,发挥着越来越重要的作用。在电力系统继电保护技术也发挥着不可替代的作用,应用人工智能技术的微机继电保护的技术和设备,能使得继电保护技术更加完美,功能更加强大。其中最具特色的是利用神经网络,由于其自身的优点,能够快速准确地判断故障的类型,因此智能化的电力系统继电保护技术将得到了广泛的应用。

4.3 网络化发展趋势

在计算机的不断应用下,我们可把继电保护装置当成是一种智能化的且拥有多功能的小型计算机设备,随着社会的不断发展,继电保护装置会慢慢通过网络信息获取设备故障。在网络情况下,设备可以通过继电保护装置将故障信息自动发送到网络控制中心。另外,该网络还实现了对设备的监控、反馈和控制,大大降低了工作难度和工作量,提高了工作效率和工作质量。

5 结束语

总之,经济建设和科学技术的发展,极大促进了国家电网的发展,在电力系统中加大科学技术投资应用,提升电力系统运行的自动化能力。而继电保护作为电力系统的检查哨,对保障电力系统的稳定运行发挥重要作用。因此,加强继电保护自动化装置的技术创新应用,才能更好的促进电力行业的快速稳定发展。

参考文献