继电保护的研究现状范例(12篇)
继电保护的研究现状范文篇1
【关键词】电力系统;继电保护;技术;发展现状
一、微机继电保护的主要特点
根据,研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点如下改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。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,其运行高正确率也已在实践中得到证明。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。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。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、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。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。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。
二、微机继电保护的发展史
电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段后,现在发展到了微机保护阶段。微机继电保护指的是以数字式计算机、(包括微型机)为基础而构成的继电保护。它起源于20世纪60年代中后期,是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始进行研究的。60年代中期,有人提出用小型计算机实现继电保护的设想但是由于当时计算机的价格昂贵,同时也无法满足高速继电保护的技术要求,因此没有在保护方面取得实际应用,但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究,为后来的继电保护发展奠定了理论基础。计算机技术在年代初期和中期出现了重大突破,大规模集成电路技术的飞速发展,使得微型处理器和微型计算机进人了实用阶段。价格的大幅度下降,可靠性、运算速度的大幅度提高,促使计算机继电保护的研究出现了高潮。在70年代后期,
出现了比较完善的微机保护样机,并投人到电力系统中试运行80年代,微机保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟,并已在一些国家推广应用。90年代,电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代,它是继电保护技术发展历史过程中的第四代。
三、我国继电保护发展现状
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,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,并在系统中得应用,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、压器组保护也相继于1993、1996年通过鉴定,投人运行。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”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。可以说90年代开始我国继电保护技术已进人了微机保护的时代。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,并且应用于实际之中。
四、继电保护的未来发展
继电保护技术发展趋势向计算机化、网络化、智能化和保护、控制、测量、数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展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,出现了一些引人注目的新趋势。
1.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(OTA)
已在研究实验阶段!将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTA的情况下,保护装置应放在距OTA和OTA最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。和的光信号输人到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一体化装置,由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,TMS320C25数字信号处理器(DSP0)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
工神经网络在继电保护中的应用年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。
神网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方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。天津大学从年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必将得到应用,并解决用常规方法难以解决的间题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。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能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。随着微机性能价格比的不断提高,现代通信技术的迅速发展,以及标准化规约的陆续推出,变电站综合自动化成了热门话题。
目前,用于变电站的监视、控制、保护,包括故障录波、紧急控制装置,虽然已实现了微机数字化,但几乎都是功能单一的独立装置,各个装置缺乏整体协调和功能的调优,且功能交叉,输人信息不能共享,接线复杂,从整体上降低了可靠性,同时不能充分利用微机数据处理的强大功能和速度,经济上也是一种浪费。现在广泛应用的变电站自动化系统为常规自动化系统,它应用自动控制技术、计算机数据采集和处理技术、通信技术,代替人工对变电站进行正常运行的监视、操作、电压无功控制、量测记录和统计分析、故障运行的监视、报警和事件顺序记录与运行操作,大多不涉及继电保护、紧急控制、故障录波、、维修状态信息处理等功能,功能相对比较简单。竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开发和应用,在经济效益的驱动下,变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站自动化集成的程度,可将未来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护等装置,各自采集数据并执行相应的输出功能,通过统一的通信网络与站级相连,在站级建立一个统一的计算机系统,进行个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级,又在站级对各个功能进行优化组合,是现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动化系统的综合应用。所谓集成型自动化系统是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。
继电保护的研究现状范文篇2
【关键词】继电保护电气工程智能系统应用
随着时代的飞速发展,电气工程智能系统在继电保护中得到了广泛的应用,国民经济的水平因此得以提高,人们对于用电的需求量和质量也越来越高。这不仅促进了电力行业的快速发展,同时也促进了社会的进步和科技的发展。但是,随着人们对用电各方面要求的逐渐增多,使得电力系统在运行以及供应方面都出现了不同程度的问题。其中,继电保护的问题是出现次数最多的问题。在电力系统工作过程中,相关工作人员应采取有效并且科学的措施来保证各部门、各配件合理默契地配合工作,以避免不良问题的出现。运行状态不稳定、继电功能下降、装置保护安全性降低、保护效果不佳等问题都是在电气保护方式不当的情况下容易出现的问题。因此,要想提高电力系统的运行效率,就要切实保证继电保护设备及装置的正常运作。
1继电保护发展现状
时代飞速发展,人类不断进步,人类对生活特别是电力系统方面有了更高的要求,当然在电力方面最重要的就是继电保护的作用。电气工程智能系统的应用在继电保护中取得了良好的效果,不仅如此,继电保护技术的发展还依赖于其他领域的有关技术以及相关知识。计算机技术为继电保护带来了监控以及记录的便利,电子技术以及通信技术在联络、通讯以及描述等方面为继电保护技术的正常运作节省了大量人力物力,同时也节省了时间,使其高效率地运行。显而易见,继电保护技术在未来的技术科技发展中还有着广阔的发展前景,是一项具有极大潜在价值的技术。1949年新中国成立以来,继电保护一直在不断地发展:大致分为四个阶段[1]。
阶段一:新中国成立初期,较为完善的继电保护系统就已经投入运行中,继电器的制造、设计、运行、研究以及普及和使用都做到了很完备的地步。毋庸置疑,继电器保护技术在这一阶段为其未来的发展奠定了不可或缺的基础,使得继电保护的进一步发展有了眉目。
阶段二:20世纪八十年代末期,晶体管已经在中国市场上占据了一定的科学技术的地位与市场,在多个领域都有着很重要的作用,当然,在继电保护中也少不了它的存在。其中,最有利的示例是:在南京自动化设备厂与天津大学合作研发的500千伏晶体管方向的高频率保护中,晶体管成功地运行在葛洲坝500千伏的线路上,这又是我国继电器保护领域中的又一大成就。
阶段三:九十年代,集成电路保护的生产、研发和应用促进了继电保护的快速发展。南京在这方面的应用受益最大,发展最为迅猛,如南京电力自动化研究所研发的集成电路工频变化量方向的高频保护,对继电保护的发展起到了极大地促进作用。
阶段四:九十年代后期,随着科技的发展,继电保护已呈现高速发展的状态,其发展的步伐越来越快。1991年鉴定了微机线路的保护装置,这是电力保护技术的又一大里程碑。继而不久,微机相电压补偿方向高频保护也鉴定成功,并也可投入正常使用中。显而易见,自从九十年代后,我国的继电器保护技术在社会以及其相关领域中所呈现的出来的发展趋势是微机保护。
2智能系统的结构和内涵
继电保护是实现电力网络以及相关的设备监测保护的重要技术,其具有非常乐观的发展前景。随着时代的发展,以及世界各个领域的高度融合,继电保护的发展逐渐向数据通信一体化、控制、测量、保护、计算机化、智能化、网络化方向靠拢。电力系统继电保护管理系统的主要用途包括对继电保护专业管理涉及的图档文件、数据资料等进行归类处理、修改、查询、录入等操作。继电保护装置所具有的保护功能不仅需要本保护对象的运行信息,还不可缺少相关联的其他设备的运行信息[2]。为了能够快速隔离故障,避免大面积停电故障的发生,就必须要保证故障的准确实时识别,在保证没有或少量人工的干预下顺利实施。智能电网的来源即电网的结构越来越优化,能够满足人们日常生活的供需和要求,其分布式发电、交互式供电对继电保护提出了更高的要求,在立足于通信和信息技术的长足发展,在探索新的保护原理方面也需要数字化技术及其应用在各行各业的日益普及。利用传感器进行发电、配电、供电、输电等关键步骤依赖于对有关设备的正常运行状况进行实时监控和与分析。这些都是不可忽略的重要信息,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正,以及对各个设备的运行状况的监测都离不开这些信息的记录。通过这一系列的操作,可以实现地区以及国家的供电企业继电保护业务的动态、规范化管理的目的。
3继电保护中电气工程智能系统的应用分析
社会信息技术和电子技术的不断发展、不断更新,使得继电保护领域也受到了一定程度的影响。当下以基本能满足继电器保护装置的安全性能以及可操作性能,基本实现了简单操控人性化的设计,值得庆祝的是我国的电能传输的规律随着智能电网的不断规划与发展产生了重大的转变。虽然智能电网和传统电力系统由于信息化和数字化的特点而产生较大差异,但是我国正在顺应时代的发展需求及发展同步,积极有效地进行相关的项目的研究[3]。继电保护中的技术包括利用数字化技术来提高保护性能、提高安全自动装置性能。其中,利用数字化提高保护的性能,主要体现在传感器输送系统功能的不断提升和电力系统出现事故的次数逐渐减少等方面。因此,继电保护技术已经不再研究电流传感器饱和、二次回路接地等互感器出现的事故以及相关问题。除此之外,另一方面就是关于如何提高安全自动装置的性能方面的而研究了。是需要控制和操作的对象,其第二次保护则对时间控制较为低弱,以及全自动的安全控制设备的信息的来源则可以通过网络联系来使他们的性能得以优化和提升。通过先进的相量测量以及全面的大面积测量技术,可以对电力系统做出准确的安全预警,以避免产生大面积停电而导致各种事故的发生。继电保护技术的广泛应用为电力系统的正常工作带了极大的益处,其预先保护功能减少了很多电力事故的发生,为电力系统消除了安全隐患,使得该系统有了合理、安全、健康的运行环境。这不仅可以使电力保护系统在出现严重故障之前,就能够及时地传递预警信息并由继电保护装置将故障区域进行隔离,还在一定程度上修复了受损电力设施。这样有效的技术手段在很大程度上反映了智能电网发展的进程与基础[4]。在工作的过程中,相关工作人员可以通过连接超负荷跳闸系统的办法,来解决输电线路的过超负荷问题。通过这样的措施,我们可以有效地对不可预知的停电隐患做出合理有效的控制和预防,如此可以达到确保整个电网安全的目的[5]。
4结语
自从建国以来,我国电力系统继电保护系统经历的四个阶段,并且随着时代的迅速发展,在计算机领域及通信科技的带领下,电力系统也有着突飞猛进的进步,并具有相当广阔的发展空间。继电保护在人类日常生活中起着举足轻重的重要作用,为人民生活和工业生产带来了极大的便利,顺应时代潮流的发展趋势也是社会和历史的必然选择。实践证明,继电保护技术面临着进一步的发展趋势,智能化、计算机化、网络化已逐渐成为各行各业发展的新方向。实现数据通信一体化以及人工技术的智能化也是继电保护技术发展的方向之一。如此以来,继电保护技术的工作仍面临着巨大的挑战,其发展的步伐要进一步加快才可以赶得上时代以及人类社会生活的进步。因此,通过本课题的研究,对电气工程智能系统的系统结构以及在继电保护中的实现的介绍,我们不仅要学会利用和学习继电保护给人类带来的方便之处,还要认识到其中的不足,以克服并且利用科学技术的手段解决其中的问题。因此,对于智能电网的继电保护技术应该根据实际情况进行更加深入的研究。
参考文献:
[1]周伟,陈烽,刘小平等.继电保护中电气工程智能系统的应用[J].科技创新与应用,2014,(34):206-206.
[2]沈晨旭.试论继电保护中电气工程智能系统的应用[J].中国科技纵横,2015,(19):167,169.
[3]赵杨.电气工程智能系统在继电保护中的应用与改进[J].数字技术与应用,2010,(7):41-42.
继电保护的研究现状范文篇3
【关键词】智能电网继电保护发展
继电保护是电力运行系统中的重要组成部分,也是保障电力系统安全稳定运行的重要方式。在当前智能电网逐渐建设的环境下,对相应的继电保护工作进行研究能够配合智能电网环境下的电力系统工作,为电力工作者提供工作方向和借鉴,因此,本文对继电保护的相关内容进行了研究。
1智能电网建设背景下的继电保护工作研究意义
我国国土面积幅员辽阔,人口数量大为可观,对用电的需求量不断增加。随着城市化的发展,居民用户的用电渴求也急剧增加。当前的电力系统运行面临巨大压力,企业为了服务居民,提高供电效率着手智能电网的建设和应用,以此提高供电量和供电效率,满足城市用电需求。而在智能电网的建设过程中也存在着阻碍和缺陷,智能电网的研发需要继电保护工作为其保驾护航,继电保护可以有效防止智能电网出现故障,确保智能电网发展的顺利。
智能电网运行过程中出现故障率依然很高,而继电保护工作就是在智能电网出现故障后及时查找故障设备,对其关闭,并且警报提示工作人员,及时进行解决,提高供电维修效率[1]。继电保护工作水平的提高能够有效的维护智能电网安全可靠的运行,减少电力企业损失,并确保用户的用电需求。
2智能电网环境下的继电保护构成
智能电网的建设对继电保护提出更高的发展要求,继电保护技术的研发逐渐涉及到保护、测量、控制以及数据通信等多个方面的联合发展,其对智能电网的良好运行形成保护,并对当前的电力网络开展监测。
2.1继电保护保护装置
继电保护能够查找智能电网运行中出现故障的设备,对其进行快速切除,减少电力损失。这之中就需要继电保护技术的保护装置起到作用,而继电保护的保护装置是整个继电保护的重要构成部分。保护装置在应用过程中起到的作用是全方位的,这意味着其在架设过程中要联系所有的设备运行信息,做到当智能电网出现故障时,可以准确查找故障设备和故障环节,具备所有类型设备的运行信息也标志着当出现多个节点故障时,继电保护也可以做出多个连跳命令,避免大面积停电的发生。
2.2新的保护原理及技术探索
随着计算机技术的日益发展,各行各业对电力系统的各个环节的改革发展做出了贡献,研究出新的技术和材料为继电保护的创新提供新的保护原理。数字化技术的发展使得智能电网的建设进一步加深,通信与信息技术的发展也带来了智能电网运行方面的创新改革,使得继电保护技术也得到长足的发展。智能电网正常运行中也离不开新技术的支持和监测,利用新型传感器可以时刻观察整体的供电系统运行情况,这样就可以将智能电网平时的数据和情况进行集中收集和处理,而一旦出现故障问题时,继电保护技术可以从以往的分析中迅速对智能电网进行修正和保护[2]。
3智能电网环境下发展继电保护的方向
3.1数字化发展
电力系统是我国基础运行系统之一,其是需要根据实际需求逐渐进行升级创新的,智能网的建设也是随着各种要求的变化不断进行改革发展。数字化的发展方向是智能电网升级的主选方向之一。数字化技术的发展使得智能电网的建设进一步加深,数字接口的研发配合新型电子互感器,可以使电网测量更加精准;未来发展将会以光纤网络的通行为主,这也是数字化技术发展带来的最新变化。
3.2网络化发展
继电保护的目的要求其与网络技术相融合,网络技术的发展为人们提供了更加便捷的服务,网络技术应用于继电保护也将成为电力系统中的巨大创新。利用网络平台可以方便工作人员控制整个智能电网的工作状况,将信息和数据进行及时的公布和共享,这种工作方式大大提高了继电保护的精准性,能够有效的促进智能电网的建设。
3.3自动化发展
自动化发展是当前各个行业努力追求的目标。实现继电保护技术自动化方向的发展可以有效实现对供电系统各个线路与环节的保护,降低保护失败率,加强继电保护对整体的智能电网架构体系的控制[3]。并且自动化的发展能够配合网络化的发展,实现继电保护对智能电网中信息和数据的汲取、整理和分析,提高保护效果的实时性。
3.4广域化发展
广域保护技术在继电保护中的应用效果说明了继电保护还应该继续向着其深入发展。广域保护的特点是反应迅速,覆盖面大,对智能电网系统中的故障排除更加全面准确。继电保护向着广域化发展可以提高智能电网运行的安全性和可靠性,所以,在研究继电保护技术的过程中要将广域保护技术纳入其中,促进其更加深化的探索和发现。
4结语
继电保护是电力运行系统中的重要组成部分,也是保障电力系统安全稳定运行的重要方式。随着我国智能电网的建设加强,对继电保护技术的研发也要同步进行,使其跟上电力系统的发展步伐,能为我国电力系统的良好运行提供保障。
参考文献:
[1]薛鹏程.智能电网环境下继电保护的发展现状[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,11:299-300.
继电保护的研究现状范文
【关键词】电力系统继电保护现状未来趋势
电力系统由诸多部分组成,其中不但包括发电机、母线、用电设备,还包括变压器、输配线路等。在电力系统的运行过程中,难免会出现一些故障、异常情况,如果处理不及时很可能酿成事故,导致系统瘫痪、破坏,对输电造成影响,甚至造成人员伤亡、设备损坏。就目前的情况来看,电力系统各元件大多是依靠电或磁关联的,一旦出现了某个或某些元件的故障、异常,系统也会受到不同程度的影响。为了避免对电力系统持续性、稳定性的影响,就要求电力企业将切除故障元件的时间控制在1/lOs以内。而用过人力显然无法有效地完成这个任务,必须引入系统,也就是继电保护装置。笔者对电力系统继电保护现状进行了分析,并对其未来的趋势进行了预测,具体如下。
1电力系统继电保护的现状
随着电力事业的快速发展,我国的电力系统性能及管理水平不断提高,而要确保电力系统的稳定性、持续性,就对继电保护提出了更高的要求。目前,电力行业引入了越来越多的科学技术,科学技术对继电保护产生了重要的影响,促进了继电保护技术的发展。具体来说,电力系统继电保护技术发展主要经历了四个阶段:其一,从无到有。上世纪50年代,新中国百废待兴,电力在当时还是我国的薄弱项。为了适应工业革命的步伐,我国加大了对电力行业的研究和试验,在借鉴和参考国外经验的基础上,在继电保护的设计、制造等领域取得了突破性进展,在不足十年的时间内,解决了发达国家将近50年的路。其二,晶体管继电保护。在上世纪60~80年代,伴随着晶体管技术的发展,基于晶体管技术的继电保护逐渐普及;进入上世纪70年代,集成电路方面的研究逐渐增多,并取得了一定成果;到80年代末,集成电路保护技术日趋成熟,逐渐代替了晶体管继电保护。其三,集成电路继电保护时代。自上世纪90年代开始,集成电路继电保护逐渐进入研发、生产、应用环节,集成电路继电保护时代正式来临。
2电力系统继电保护的未来趋势
通过上述分析,我们可以发现,我国的继电保护发展较为快速,目前基本形成了成熟的集成电路继电保护系统。而随着更多、更完善科学技术的引入,电力系统继电保护也会呈现出一些新的趋势,具体来说,主要的趋势包括如下几个方面:
2.1网络化
随着互联网技术的发展,当前继电保护中测量装备已经逐步实现了自动化、智能化,通过联网,电力企业可以进行更为灵活、快捷、安全、准确的继电保护。在当前的继电保护实践中,三维多媒体新技术也逐渐引入,起到了很好的作用。我们应该看到,未来继电保护装置就呈现出典型的网络化特征,这是因为现场总线技术得到了快速发展,逐步替代了DCS,在系统控制上发挥日益重要的作用。在控制领域,电力企业将更多的引入Internet及相关技术。届时,电力企业的生产、管理、经营等各个方面都将实现网络化,通过互联网,可以优化继电保护及其管理,不但可以加强与用户的交流、信息交换,还可以及时、有效地诊断故障、指导维修、升级软件等。总的来说,一旦实现了微机保护装置的网络化,继电保护的安全性、可靠性将显著提高。
2.2多功能化
继电保护颇为复杂,涉及到诸多的功能,其并不是单一的设备、装置,而是一个带有多性能、多功能的计算机。作为一个智能终端,它其不但可以通过系统获取相关信息、数据,还可以实现信息、数据的传送。随着继电保护及相关技术的发展,这种多功能性将逐渐凸显出来。届时,继电保护装置发挥的就不仅仅是单纯的继电保护功能,还可以引入其他功能,诸如测量、控制、传输等,实现多功能一体化。JCS变电站综合保护系统(3.0版)就拥有这种多功能性,不但具有继电保护、控制、报警、数据采集、调度功能,还具有测量、通信、故障录波及分析等功能。这种兼具多功能的系统不但继承了以往的继电保护技术,还引入了网络技术、现场总线技术,实现了功能的多元化;采取分层分布式结构,使系统配置灵活性大大提高,电力企业完全可以根据自身的情况,配置相应的结构。
2.3数字化
目前,计算机技术得到了快速发展,在电力领域的应用日益深入。在继电保护应用过程中,微机保护技术的作用十分显眼。但是随着电力系统的发展,其对微机保护提出了更高的要求,在这样的情况,微机保护技术除了在发挥以往功能的基础上,还得需要引入一些其他的功能,诸如信息、数据存放、处理以及通信等功能,实现继电保护的数字化。也只有真正实现了数字化保护,才能更好地满足电力系统及社会经济的发展需求,提高继电保护的效率。
2.4智能化
智能化是现代科学技术发展的一个重要的趋势,继电保护的智能化趋势主要依托两个方面,一个方面是微处理器技术的快速发展,另一个方面是人工智能技术的研究、应用。随着继电保护产品的深入发展,其和微处理器、微控制器、嵌入式软件等的融合更为紧密,智能化水平不断提高。其中比较典型的就是美国德州仪器公司提出的“DSPC”概念。它提出的这个智能化的理念是以DSP芯片为核心,结合混合信号电路、ASIC电路、元件及开发工具等,实现继电保护的智能化。继电保护的智能化不但可以提高继电保护的速度、灵敏度、精确度,还能有效地降低成本,提高自动化性能,与以往的产品相比有着巨大的优势,具有很好地发展前景。
3结语
本文分析了我国继电保护发展的四个阶段,在此基础上从网络化、多功能化、数字化、智能化等四个方面,指出了电力系统继电保护的未来趋势,希望对电力系统继电保护的研究、电力事业的发展有所帮助。
参考文献:
[1]姜凡.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].科技创业家,2014(06).
[2]徐明辉.继电保护技术发展现状及未来趋势[J].技术与市场,2014(04).
继电保护的研究现状范文1篇5
关键词:分布式电源系统;继电保护装置;检测技术
中D分类号:TM77文献标识码:A
随着社会发展速度的不断加快,用电需求日益增加,传统的电源系统已经难以满足日益提高的用电负荷。基于此,出现了分布式电源系统,其具有环保、节能、高效的特点,因而得到了广泛的应用。分布式电源系统继电保护装置检测技术是一项重要技术,对于分布式电源及电网安全运行都有着重要的作用。该技术能够有效地避免配电系统运行当中的电能消耗过多等问题,防止分布式电源应用质量受到影响,具有重要的应用意义。
1.分布式电源系统的基本概述
分布式电源是一种具有良好节能性、环保性、小功率的新型电源系统,通常在用电负荷周围呈分布式布置,且布置规模较小,能够很好地适应周边环境。分布式电源系统通常用于用户及电力企业,对高负荷用电需求加以满足。分布式电源的实现形式、实现技术较为丰富,例如分布式太阳能技术、分布式生物质能源技术、燃料电池技术等,改变了传统电源单一形式的不足,有效提升用电质量。在分布式电源系统中,继电保护装置检测是一项重要技术,对于电网运行、分布式电源的使用安全等都有着重要影响。在设计当中,应降低电网受到分布式电源系统的影响,对继电保护进行改善,对分布式电源与主电网之间的关系进行协调,对分布式电源保护监测技术进行研发。通过对分布式电源及其保护装置的应用,能够对分布式电源继电保护问题进行有效解决,确保分布式电源得到更好的应用。
2.分布式电源系统的动模系统
在分布式电源系统的应用但中,需要相应的电源装置供给能源,在配电网继电保护装置的应用中,应对继电保护装置原理加以重视。在实际应用当中,应有效控制运行流程,确保电气设备通过动模系统提升运行等级。利用模拟实验,对相关数据进行获取,从而研究电力能源运送形式,在分布式电源作用下,进一步提升电力资源的运行等级。确保继电保护装置得到动态模型的有效控制,根据继电保护装置运行理论,调节现有电力系统,从而确保在正规渠道内对分布式电源进行运用。在继电保护装置的运行当中,利用分布式电源运行程序对其进行控制,设置继电保护装置检测程序。利用物理模型调整系统运行,通过综合利用多种方法,构建实施模型,确保模型物理单元良好的存在状态,利用变压器装置,控制分布式电源。通过有效管理风机系统,对于风机运行当中的质量问题,可通过光伏电源进行避免,确保物理模型不受限制,更好的提升运行质量。按照模拟单元状态,研究物理模型,并利用物理模型确保不同单元之间实现检测系统优化。
3.分布式电源系统继电保护装置检测技术
3.1系统保护装置检测
在继电保护装置的运行当中,应当对电压进行充分关注,确保电力系统在10kV足有电压下运行,保持6kV以上的最低电压。当电网系统需要应用较强电压的时候,控制在35kV左右的电压水平,从而为继电保护装置运行提供良好的稳定性保证。在电压运行当中,根据具体的等级,研究电压分布状态,采用专线连接的方式,明确继电保护装置电压,从而使电压保证电网运行的稳定状态。利用电网系统电流改动,控制继电保护装置。在当前应用较为广泛的电流中,光纤电流是一个重要部分,其在控制继电保护装置的过程当中,能够对传统的运行需求进行替代。操作人员在控制当中,要对相应技术进行应用,提升技术的可靠性水平,使操作人员可以根据实际情况,灵活地选择相应技术,使继电保护装置在运行过程当中,具备更高的灵敏性。根据继电保护装置速度情况,能够判断装置的运行质量,从而在更大程度上,实现基础性数据对分布式电源系统运行的支持。在线路控制当中,在不同线路之间,进行有效地对接,从而对系统进行差异性保护,根据实际应用需求,调节继电保护装置电压,进而使分布式电源系统应用效率得到提升。
3.2防孤岛保护装置检测
分布式电源系统防孤岛保护装置检测,是继电保护装置检测技术中的重要部分,操作人员应当有效控制继电保护装置的运行效率,满足电压装置与其他配合性装置同步化使用的要求。在实际应用当中,对电机种类进行调节,就能够通过调整分布式电源系统的运行效率,有效地控制电源装置质量。在孤岛式保护装置检测当中,应以分布式电源系统运行特征为基础,在电源应用当中,有效地在不同时间点进行管理,从而在线路配合下,确保电源对不同线路间的有效搭配加以完成。针对孤岛式保护装置,应对相应的控制机制进行专门设计,从而在应用分布式电源系统的时候,能够确保电源装置良好的稳定性。在不同线路之间,可以更好地连接分布式电源系统,这样,在固定的时间内,继电保护装置能够对分布式电源系统的质量进行良好控制,防止运行当中发生合闸的现象。在分布式电源系统质量控制中,要对变流器装置进行充分应用,如果系统检测发现存在孤岛保护装置,应对既定技术方案进行立即执行,确保继电保护装置能够切断处理电网,使电网对孤岛的情况进行良好的处理,同时可保护相关保护装置,有效结合继电保护装置和周边位置线路,提升继电保护装置的保护性能。
3.3自动重合闸并网检测
在处理分布式电源的时候,应基于系统脱网情况,判断系统运行当中的扰动现象,因而在应用继电保护装置的过程中,不会对分布式电源系统正常运行产生影响。对于电力电网电压的控制,可以自动恢复当前电压,利用自动重合闸,确保电压实现更好的分布式电源系统保护。当电压状态存在不稳定的情况,对分布式电源系统进行并网操作,利用频率调节来提升电压的运行效率。要确保在分布式电源系统的允许范围内,实现电压频率的运行,在并网状态下,如果自动重合闸运行质量可以得到提升,那么当电压状态正常的时候,可以保留运行状态,同时进一步规范并网检测活动。
结论
在当前社会中,电力能源是最为重要的能源之一,随着社会发展速度的加快,对电力能源的需求量也在大大增加。在传统供电系统逐渐难以满足越来越高的用电负荷的情况下,出现了分布式电源系统,可以对用户的用电需求进行更好的满足。为了确保分布式电源系统的运行治疗,继电保护装置检测是至关重要的,通过运用有效的技术进行检测,确保继电保护装置良好的运行及保护性能,从而更好的维护分布式电源系统的运行。
参考文献
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继电保护的研究现状范文篇6
关键词:电力系统继电保护新技术
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号1672-3791(2015)01(a)-0000-00
1电力系统继电保护新功能分析
在现代电力系统继电保护装置的应用程序中,使用线路保护继电保护装置的主应用程序功能,主变压器保护功能和电容器保护等,能够实现电力系统继电保护装置的保护变电站设备的系统功能,且在电力传输和转换过程中减少由变电站故障造成的经济损失。第一次与2次或3次电流保护继电器保护装置,有效防止短路等损害设备情况的出现,第二个保护主变压器的保护继电保护设备用于保护电力传输和转换设备,防止设备损坏电路故障。首先是在微机继电保护的应用程序中,通过单片微机继电保护设备技术的引入,单片机技术使继电保护装置的正确动作率提升,电力系统继电保护装置在变电站设备的计算机系统的应用和发展也需要相应的保护功能,因此,采用单片微机继电保护装置的计算机技术,使用快速的变电站设备的数据处理和通信功能,保护计算机系统和使用网络通信功能模块方便监控人员监控和故障信息收集。通过继电保护装置和继电保护装置在现代微机处理技术的应用,实现快速保护断开功能,可以自动监测,有效地确保电力系统的电力传输和设备转换的安全。
2电力系统继电保护的基本要求
随着经济的快速发展,我国各行各业在发展过程中对电能的需求量呈不断上升趋势,电厂作为电能的主要生产场所,需要保证各行各业生产及社会用电的需求。但在近几年的电厂生产过程中,由于处于技术调整及改革的不断深入阶段,从而导致电厂在转变过程中故障发生率呈不断增加的态势,这就直接影响了电厂供电的稳定性和可持性要求。因此电厂为了有效的控制故障,降低由于故障所带来的不利影响,往往都会进行继电保护装置的配置,从而起到保护作用。但由于继电保护装置较容易受到外界的干扰,使其可靠性能降低,所以需要明确电厂继电保护的任务和要求,从而有效的提高电厂继电保护的可靠性。
3电力系统继电保护新技术应用
(1)电力系统继电保护的计算机科技。计算机技术、网络技术、智能技术应用到电力系统维护部门,可以加强系统技术的提高,加强新技术的学习和经验的积累。根据现代继电保护技术的发展,针对不同的传统继电保护技术和现代继电保护技术,为了使电力系统维护人员能够跟上技术的发展,必须要加强人员培训,进行科学的维护工作。此外,在当前的电力系统继电保护技术的快速发展下,电力企业如何进行设备选择,如何加强积累相关的经验和提高解决问题的能力是影响继电保护技术应用的重要因素,现代电力企业应该基于科学的设备选型,为企业采用继电保护设备类型应用技术等进行相应的学习和文献收集,为继电保护故障继电器保护装置应用奠定基础。
(2)高性能新型继电保护原理研究。电力系统继电保护新技术要适应嵌入电力电子设备的输电系统继电保护容错式保护,分析超高压、交流直流混合系统的故障暂态过程特征,继电保护研究采用短窗、抗强谐波、滤除长暂态的动态容错数字算法,解决互联电力系统实时控制系统的技术广域信息条件下的安全自动装置出现的问题。利用继电保护输电断面的广域运行信息,预测单元件故障被切除后断面其它元件的运行状态,动态改变保护定值,如短时允许过负荷、直流功率的短时增加等,以避免非故障元件被连锁切除。研究分层分布式控制网络技术,预测继电保护“输电断面”保护方式维持电力正常运行。(3)全球卫星定位系统在继电保护中的应用。GPS系统在电力继电保护中有着广泛的运用,在运行管理、安全监测、事故分析、故障测距、紧急控制等等方面都有着极大的作用。GPS在两端电气量的保护上有着明显的优势,而且在双端量或者多端量的故障测距中也有着良好的发展前景。因而继续进行GPS在继电保护中的应用研究,有着十分重要的意义。
4自适应继电保护的发展前景
(1)保护性能佳化。保护性能的最佳化主要是针对目前继电保护存在的一些问题提出的,由于受到一些技术条件限制,因而难以实现保护性能的最佳化。自适应保护技术能够实现电力系统运行状态和故障状态的自动识别,并及时调整保护性能,从而达到最佳保护效果。(2)使用简便化。微机保护简化了装置和维护的繁琐工序,自适应继电保护可以在此基础上进一步发挥微机保护的智能性,从而使装置的使用更加简便。(3)整定计算自动化、在线化。继电保护的计算整定是一个复杂而又繁琐的工作,受到电力系统变化的影响,人工和离线条件下运用计算机辅助计算虽然提升了效率,但是依旧存在不少问题。自适应继电保护技术可以有效地实现整定计算的自动化和在线化,从而为继电保护提供了便利。
结语:当前继电保护技术现状谈起,探讨了继电保护技术的发展历程,概述了各种新技术如信息网络技术、自适应控制技术、变电所综合自动化技术等在继电保护中应用,并提出了应用新技术的优点,最后展望了继电保护技术的未来发展趋势。
参考文献
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[2]乔泽慧;杨海云;;电力系统继电保护技术[J];中国新技术新产品;2011年17期
继电保护的研究现状范文篇7
关键词:电力系统;继电保护;保护策略;技术分析
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1674-7712(2013)04-0139-02
一、前言
经济的快速发展需要数量巨大的电力能源为其提供支持,尤其是在经济快速发展的前几年,电力能源供应已经成为了制约经济快速发展的瓶颈问题,不少地区被迫采用拉闸限电的措施来控制用电量。在实行经济转型的今天,电力能源供应不仅要满足经济发展的需求,还必须要确保电力系统运行的稳定性和安全性,为经济的健康发展提供一个稳定的能源供应环境。采用继电保护能够在很大程度上提高电力系统运行的稳定性和可靠性。机电保护是确保电力系统尤其是现代化电力系统安全、可靠、稳定运行的重要保障之一。由于认为因素或者是其他不确定因素的影响,电力系统会出现各种异常工况和运行故障问题,机电保护则能够在最小的范围内、最短的时间内实现对故障设备的切除动作,并对值班人员进行告警,防止出现更大的事故。如果故障得不到及时地控制和有效地解决,则相邻地区的供电质量便会受到波及,采用机电保护之后,电力系统的安全系统得到了大幅度提升。除此之外,安全、可靠、稳定的电力系统能够为经济发展和社会运行提供更高质量的电能产品,这对于维护社会稳定而言也是非常关键的。
二、电力系统继电保护的主要任务
对于电力系统的继电保护而言,它需要完成下述两个基本任务:
第一,不误动。所谓的“不误动”主要是指在电力系统处于正常的工作状态时,继电保护设备不应该动作。
第二,不拒动。所谓的“不拒动”主要体现在下述两个方面:(1)在电力系统的某电力设备运转不正常的情况下,继电保护设备应该对该电力设备的不正常状态进行报警,使得值班工作人员得知该情况,并采取相应的措施来解决该问题,使得该电力设备能够尽快恢复正常工作状态,或者是启动自动修复功能,自动处理该问题。(2)在电力系统的某电力设备出现故障状态时,继电保护设备需要在确保可靠性的前提下在最短时间内完成对故障设备从电力系统中的切除工作,将停电范围压缩在尽可能小的范围内,在最大程度上减少因为故障而导致的停电损失。
三、电力系统的继电保护策略分析
(一)提高继电保护的灾害防治能力
第一,相关要求。(1)继电保护切除故障设备必须要快速、灵敏、可靠并且体现出选择性。电力系统如果想要保持安全并且稳定的运行状态,最为重要的前提条件就是确保继电保护的高度可靠。不论是继电保护装置的误动还是拒动,都有可能会导致整个电力系统出现连锁反应,乃至引发灾变。只有继电保护装置具有快速、灵敏、可靠、选择性的动作能力,才能够有效避免小的电力系统故障演变成为大的电力系统事故。(2)有效扩宽继电保护的作用范围。在电力系统的保护方面,应该学会利用系统观念和整理观念来审视继电保护,不仅要求继电保护能够为电力系统守好电力安全运行的第一道防线,更要具备守好第二道防线和第三道防线的能力。要将继电保护的保护对象从某个电力设备延伸到某个特定的区域乃至整个电力系统,使其动作逻辑更加符合确保整个电力系统安全、可靠、稳定运行的目标。纵观当前的电力系统所采用的继电保护设备,其中很大一部分均是用于保护某个单独的电力设备,没有体现出继电保护的系统观念和整体观念,这种“头疼医头、脚疼医脚”的保护模式虽然能够为电力系统提供不错的保护,但是随着时代的进步和发展,还是显得不够。例如,某个电力设备出现故障之后,将其从整个电力系统当中切除出去,这当然是必需的,但是仅仅切除故障设备不但无法解决电容量不足的问题,反而会加剧这种问题。(3)要具备保护误动和瞬时性故障的快速恢复能力。如果我们从系统的角度来审视继电保护,则继电保护属于比较典型的开环系统。具体而言,一旦继电保护设备接受故障信号并作出保护动作,这个动作便是一次性的,无论这个动作是对是错,更不管这个动作作出之后故障能够消除。相应地,“重合闸+继电保护”便构成了一个比较完整的闭环系统,该闭环系统能够有效地做到切除真正意义上的永久性故障设备。由此可见,在一些没有充分准备备用设备的场所而言,采用重合闸技术是非常必要的。
第二,具体措施。(1)确保继电保护具有很高的动作正确率。从电力系统的组织架构来看,继电保护仅仅只是一个自动化设备,它只有在电力系统出现严重不正常运行状态或者是出现了故障问题之后才会动作。但是继电保护动作所带来的后果便是直接改变了电力网络的拓扑结构,继电保护动作的正确性暂且不论,其动作之后所带来的影响无疑是非常巨大的。例如,伦敦“8・28”大停电的罪魁祸首仅仅只是因为接线错误导致的保护误动。我需要意识到,导致大停电事故的原因并非只有短路,因此在保证线路保护具有较高的正动率前提下,还需要大力提高主设备的正动率。(2)积极研发新型的继电保护设备。新型的继电保护设备需要具备快速切除故障设备、无通道保护和行波保护的能力。快速切除故障设备的能力使得继电保护设备在电力系统出现故障的时候能够在最大程度上降低因为故障设备导致的能量不平衡问题,能够为电力系统实现“故障状态正常状态稳定状态”的转变争取宝贵的时间。无通道保护和行波保护是目前继电保护的研究重点课题。无通道保护是一种新型的继电保护模式,它能够仅仅利用单端电气量便可以形成全线相继速动或者全线速动。依照利用电气量的差异可以将其划分两种模式,即工频无通道保护模式和暂态无通道保护模式。工频无通道保护模式主要是利用了线路健全相传递的对端开关动作信息而进行动作;暂态无通道保护模式则主要是利用线路出现故障之后而产生的高频暂态故障信息而进行动作。行波保护主要是利用了电力线路出现故障之后产生的暂态行波故障信息。行波保护拥有着传统保护模式所不具备的独特优势,即行波保护功能的发挥不会受到长线分布电容、过渡电阻、电力系统振荡以及CT饱和的影响。除此之外,行波保护还具有非常高的动作速度,因为电力线路出现故障之后产生的暂态行波故障信息一旦出现,行波保护便能够发挥作用,完全不用像传统保护模式那样在长时间地等待故障数据。也是因为这个原因,提高行波保护的可靠性成为了当前行波保护的研究重点。(3)增强继电保护对二次扰动的应对能力。所谓的一次扰动是指处于正常运行状态的电力系统出现了故障;而所谓的二次扰动主要是指电力系统故障所在地点或者其他地点有可能会演变成为转换性故障,或者是因为断路器的跳闸导致潮流突变与网络结构变化,进而影响到其他处于正常工作状态的设备,使其继电保护设备出现错误动作。二次扰动发生在一次扰动之后,因而可以将其视为继发性的复故障。目前的继电保护设备主要是针对一次扰动而设定的,因而在应对二次扰动方面显得无能为力,无通道保护和逆功率保护等虽然初步研究了二次扰动问题,但是相关研究仍然需要深入。增强继电保护对二次扰动的应对能力有利于在根本上提高继电保护的保护功能,协助完成一次扰动之后的负荷转移和过负荷保护等。(4)自动重合闸技术的优化。在某些情况下,自动合闸技术能够有效提高电力系统的防灾治灾的能力。成功的自动重合闸能够有效阻止故障的蔓延,而失败的重合闸则会推动故障的蔓延。自动重合闸技术的优化需要保护系统能够自动地识别区分永久故障和瞬时故障、能够自动掌握重合闸的最有时机。识别瞬时故障和永久故障的基本原理是,瞬时故障的发生往往伴随着故障电弧,接地电压较高,而永久故障的故障点则不会出现故障电弧,接地电压较低。实现自动重合闸技术的优化之后,对于瞬时性故障基本上不会产生影响,而对于永久性故障也不会导致系统振荡的加剧。(5)深入研究大电网安全保护问题。根据安全稳定导则的划分,继电保护是防范第一类稳定性故障的第一道防线。事实上,继电保护在整个故障发展过程中都在起作用,既用于防范可能出现的新故障,又用于防范切机切负荷过程(第二类故障)和系统处于孤岛运行过程中(第三类故障)可能出现的低频、低压、过负荷。电力系统安全保护系统(EP―SSPS)正是针对第二、三道防线而提出来的新型保护方式旧引,它分为有功平衡保护系统和无功平衡保护系统两个子系统。其基本思想是首先要保证系统的功率平衡,然后根据各个设备所具有的备用容量大小决定系统控制方式,包括切机和切负荷。它们的保护范围不是一个具体设备而是一个区域甚至整个电力系统,它们的动作后果不是切除故障或过载的电力设备(这个任务仍旧由现有继电保护来完成),而是根据全局的情况决定切除哪些发电机或负荷。它需要把一个系统的信息实时、快速地收集到一起并加以处理判断,这在计算机技术和网络通信技术广泛应用之前是不可思议的。但在现代计算机技术和网络通信技术飞速发展的今天,完全可能变成现实。
(二)解决谐波对继电保护的不利影响
谐波电流和谐波电压的出现,会危害系统中的一次和二次设备,干扰设备的正常工作。电力系统谐波会改变继电保护设备的工作特性。由于不同类型继电器的设计性能和工作原理不同,谐波的影响程度也不同。
谐波对于电磁型继电器的影响不大,在谐波含量
为确保继电保护安全稳定运行,可靠地土作,应采取以下的措施:第一,参照国内外相关的谐波标准,对各谐波源进行考核。建议对主要谐波源采取必要的措施,如装设相应的滤波装置,改善控制手段,从根本上减少谐波对电网的污染。第二,通过增加谐波监测和分析装置,建立电网谐波监测系统,监视并统计系统中的谐波水平和潮流分布。第三,对运行谐波含量较高的系统中的继电保护设备,在运行中应加强监视,在软、硬件中采用一定的手段提高抗干扰水平,并在整定计算中适当加以考虑。
四、结束语
本文首先略述了继电保护对于电力系统的重要性,而后探讨了电力系统继电保护的主要任务,最后比较详细地分析了电力系统的继电保护策略,即提高机继电保护的灾害防治能力和解决谐波对继电保护的不利影响。笔者希望本文能够为有关人士提供一些有益的参考和借鉴。
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继电保护的研究现状范文篇8
关键词:智能电网继电保护影响
中图分类号:TU856文献标识码:A
智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,被认为是21世纪电力系统重大科技创新和发展趋势。作为全球最大的公用事业企业,国家电网公司根据我国特高压电网建设规划,结合大力发展风电等清洁新能源政策,充分考虑世界电网发展新趋势及我国电网现状,提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标;形成了“一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五项内涵、六个应用环节”的发展战略框架;制定了从发电到用户各应用环节和通信信息平台的发展路线;明确了总体发展目标、分阶段建设目标和重点工程,并对社会综合经济效益进行了初步分析评估。
智能电网将极大地改变传统电力系统的形态,电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用,必然对电力系统继电保护带来影响。
1智能电网的定义和特点
尽管各国专家针对提高电网智能化水平及等级已经达成共识,但是,智能电网仍处于起步研究阶段,尚无明确的定义。由于发展环境和驱动因素不同,各国的电网企业和组织均以自己的方式理解智能电网。对智能电网进行研究和实践,各国智能电网发展的思路和重点也各不相同。因此,智能电网的概念处于不断丰富、发展阶段。
1.1美国
美国电力科学研究院定义的智能电网可以描述为以下5个主要特征。
a.自愈性
复杂的电网监控系统能够预测并及时应对系统问题以避免或减少故障失电和电压不稳等电力供应质量问题。
b.安全性
电网可以在自然状态和计算机监控状态下更安全运行,新技术的应用和新设备的配置能够更好地识别和应对人为破坏及自然侵害。
c.兼容性
电网能够支持广泛分散电源的使用。标准化的电力网络通信平台和通信界面接点将使用户可以就地连接燃料电池、风能、生物能等可再生能源发电及其它分散的电源,并以简单的“即插即用”方式使用。
d.交互性
用户可以更好地控制自己的用电设备、装置,无论是家庭用户还是工商业用户,电网将与智能建筑物的能源管理系统相连,以帮助用户管理其能源使用,并减少能耗开销。
e.高效性
电网将达到更优化的输配量比,从而减少电力成本。电网的升级将提高输电网的输送能力,使输送容量最优化,减少损耗,使最低成本发电的电源得到最高利用率。同时可以更好地协调电力输送与
当地负荷的匹配、地区间能源流动与通信传输量之间的关系。
1.2欧盟
欧盟委员会将智能电网的特性概括为:一是灵活性,满足用户对电力的多样化需求;二是易接入性,保证所有用户都可接入电网,尤其是高效清洁的太阳能、生物能等可再生能源发电能够就地入网;三是可靠性,提高电力供应的可靠性与安全性;四是经济性,通过改革及竞争调节实现最有效的能源管理,提高电网的经济效益。
1.3我国国家电网公司
国家电网公司对坚强智能电网的基本特征的定义为技术上体现信息化、数字化、自动化、互动化;管理上体现集团化、集约化、精益化、标准化。信息化是坚强智能电网的实施基础,实现实时及非实时信息的高度集成、共享与利用;数字化是坚强智能电网的主要实现形式,定量描述电网对象、结构、特性及状态,实现各类信息的精确高效采集与传输;自动化是坚强智能电网的重要实现手段,依靠先进的自动控制策略,实现电网运行控制自动化水平的全面提高与管理水平的全面提升;互动化是坚强智能电网的内在要求,实现电源、电网和用户的友好互动和相互协调。坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动是坚强智能电网的基本内涵。坚强可靠是具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应能力;经济高效是提高电网运行和输送效率,降低运营成本,促进能源资源和电力资产的高效利用;清洁环保,促进可再生能源开发和利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清洁电能在终端能源消费中的比重;透明开放是电网、电源和用户的信息透明共享,电网无歧视开放;友好互动是实现电网运行方式的灵活调整,友好兼容各类电源和用户接入与退出,促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。
2智能电网对继电保护的影响
智能电网是以物理电网为基础,充分利用先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术、控制技术、新能源技术,把发、输、配、用各环节互联成一个高度智能化的新型网络。作为电力系统安全稳定第一道防线的继电保护,按传统电网进行设计和配置不能适应于智能电网。智能电网的技术特点将影响现有继电保护的应用。
a.数字化
智能电网的一个重要特征是数字化,对继电保护而言:一是测量手段的数字化,广泛采用电子式互感器和数字接口;二是信息传输方式的数字化,传统变电站采用的模拟量电缆传输和状态量电缆传输方式将被以光纤为媒介的网络数字传输所代替。
电子式互感器的优越性在于其采用光电转换原理进行测量,体积小、绝缘性能好。对继电保护其最大的优势是传输频带宽、暂态性能好,不存在电磁式互感器和电容式电压互感器等传统互感器的测量误差和暂态特性,能很好地将电力系统运行状态信号传到二次侧。随着智能电网的建设及智能化仪器、设备的推广,传统的互感器将逐步退出运行。
电子式互感器采用网络接口,通过网络保护装置和智能断路器连接,大大简化了二次回路接线,易于维护。
b.网络化
近年来基于IEC61850标准的数字化变电站建设逐步铺开,已出现500kV全数字化示范变电站,各网、省公司都在大力推广数字化变电站建设。
数字化变电站最大的特点是IEC61850采用分布分层的结构体系,面向对象的数据统一建模,数据自描述,采用抽象通信服务接口(ACSI)和特殊通信服务映射(SCSM)技术,实现智能设备间的互操作能力,面向未来的开放体系结构。
对继电保护来说,数字化变电站的网络化带来了2方面的变革:一是信息获取,虽然继电保护主保护的功能仍然是“自扫门前雪”,但由于网络数据传输的共享性,可以获取全站相关设备元件的信息(电气量信息);二是信息发送,由于采用带数字接口的智能断路器,跳合闸等控制信号的传输方式也由二次电缆改为数字信号的网络传输。
c.广域化
近年来,随着我国电网信息化进程不断推进,大多数网、省公司都在大力推进基于PMU的WAMS网络建设,继电保护信息专用网络也已初步建成,将成为智能电网控制的重要环节。虽然WAMS网络和继电保护信息系统建设的初衷不是为继电保护服务,但利用其提供的广域信息来提高后备保护的性能、提高安全自动装置的性能却值得思考。
d.输电灵活化
智能电网的一个最大特点就是输电效率的提高,控制手段的灵活。智能电网中必然大量采用诸如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器及STATCOM等交流灵活输电技术。另外,我国电网的交直流混合输电的特征也使电网中非线性可控电力元件数量大大增加。以电力电子器件的广泛应用为特征的智能电网的故障暂态过程与仅有同步发电机等旋转元件的传统电力系统将有显著的不同。
电网暂态过程的复杂性及电网运行方式灵活控制造成的多变性,使现有继电保护装置面临较大考验。
3值得关注的继电保护相关问题
近年来,由于信息技术和电子技术的发展,继电保护专业得到了较大的发展,继电保护装置的可靠性、功能的完善性、操作的方便性及操作界面的人性化等要求已基本满足。我国继电保护在原理上能够满足我国电网运行的要求。
智能电网的规划和发展改变了电能传输的某些特点,信息化和数字化的特征使智能电网与传统电力系统产生了本质的差别,作为继电保护专业,也需要适应其发展,进行相关的研究工作。
a.利用数字化提高保护性能
互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能,利用数字化传感器提高继电保护的整体性能,是未来继电保护发展需要研究的核心问题。
b.网络化将改变继电保护的配置形态
基于IEC61850网络的数字化变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介,利用网络上共享的站内其它相关电气元件的信息提高主保护的性能,利用共享的控制信号网络简化继电保护配置,是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。网络化带来共享信息的同时,也带来基于网络信息传输的可靠性和安全性问题。与传统二次电缆的传输方式不同,控制信号传输网络的可靠性必须得到保证。数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题及如何进行保护配置保证可靠性是网络化二次回路的关键问题。
c.提高安全自动装置性能
PMU和WAMS网络为电力系统防御和紧急控制提供广域信息,能够利用其已建成的网络,提高对时间敏感性不强的后备保护和安全自动装置的性能,改变现有保护和安全自动装置的延时整定原则,使其能够在某些情况下及时判断系统故障,采取措施避免大停电等恶性事故的发生。
d.继电保护新原理与新技术
风能、太阳能、生物能等新能源接入的随机性,使电网接入安全问题日益受到重视,相应的调度方式在智能电网背景下将更快、更灵活地调整传输方式和潮流方向。以电力电子控制为依托的电网灵活控制方式将改变传统电网的故障暂态特征,研究适应智能电网灵活控制的继电保护新原理与新技术是智能电网中继电保护相关研究的一个关键问题。
e.在线整定技术
自适应保护的思想在继电保护领域已被广泛应用,限于条件,传统的自适应保护仅能根据被保护线路的运行情况对定值进行调整,不能利用全网信息准确、实时地判断运行方式来调整定值。智能电网的发展有望改变这一现状,从而实现在线整定。
4结束语
智能电网的建设是电力系统的一次重要变革,是电网未来的发展方向。如今,智能电网的建设已经开始,建设过程中新技术和新设备的应用将给继电保护专业领域带来革命性的变化。随着智能电网建设的推进,相关研究的深入,继电保护专业要适应电网需求向智能化方向发展,跟进电网建设步伐,为智能电网建设提供技术支持。
参考文献:
继电保护的研究现状范文1篇9
【关键词】智能电网继电保护系统
智能电网实际上就是电网的智能化,它通过先进的传感、测量、控制等技术实现电网的可靠、安全、高效以及环境友好等目标。由于智能电网体现出电力流、信息流、和业务流高度融合的显著特点,智能电网是现阶段电网发展主流,所谓的继电保护系统是智能电网的第一道屏障。本文通过简述面向智能电网的继电保护系统,探讨现阶段智能电网的继电保护系统的现状及发展方向。
1智能电网及继电保护系统的定义
智能电网是将电网智能化运行,它是建立在集成的、高速双向通信网络基础之上的电网结构。与现阶段的电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的特点,具有传统电网所不具有的优势。而继电保护系统是指当电力系统发生故障或者异常工况时候,在最短的时间最小的区域内,自动排出故障或者告知工作人员,以减小或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。智能电网和继电保护系统就像一对孪生兄弟一样,相互依存,没有继电保护系统,智能电网的运行随时可能瘫痪,而继电保护系统就如同管家一样,存在于智能电网系统之内。
2继电保护系统的重要性
我们知道,继电保护系统是保障大电网安全的第一道防线。如果继电保护系统在第一时间内做出准确、可靠的指令,必然会阻止问题的扩大和运输电设备的损坏。反之,则可能扩大事故影响,甚至是大面积停电,这会给民众的生活带来极大的不便利。所以说,继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分,不可或缺。因此,我们对于继电保护系统的研究直接关系到智能电网高效稳定的运行,具有重要意义。
3面向智能电网的继电保护系统的现状
继电保护是实现电力网络及其相关设备检测保护的重要技术。据有关数据显示,截止2012年止,全国222kV以上的继电保护装置微机化率已达99.8%。继电保护装置的微机化趋势运用先进的技术保护电网,通过对数字化技术的引入,加大了继电保护系统的可靠性,但不容忽略的是,现阶段,仍然有各种各种的问题,影响着继电保护系统。笔者从以下几个方面谈及继电保护系统的现状。
3.1继电保护系统发展现状
近年来,随着通信以及信息技术的高速发展,使得继电保护系统运行的可靠性不断提升、当前所运行的继电保护系统是刚性结构域,无论是连接方式、网络适应条件,还是保护的对象,这都是我们事先所设定的,总的来说,现阶段的继电保护系统的自适能力较差。
如图1所示,继电保护系统如果遇到自然灾害时,会导致T1通道失效,又由于其自适能力较弱,又不能自发的寻找新的信息通道进行线路恢复,因此,会给我们的智能电网造成极大的危害。
3.2继电保护人员工作现状
现阶段的继电保护人员主要从事巡查任务,以及对新建供输电设备的检修,他们的主要工作是辅助管辖区域内220kV以下继电保护设备的正常运转。具体的工作要求有:(1)新投入变电站和线路保护相关设备的调试验收工作(2)变电站及线路运行方式改变时,继保相关设备的调整及测试(3)继电设备发生故障时,完成设备抢修工作。工作示意图如图2所示。
3.3继电保护系统硬件现状
要保证电网的稳定运行,单单强调继电保护是远远不够的。电网整体的可靠性才是保障电网稳定运行的第一要素。然而目前我国的整体性智能电网还未建成,硬件系统不具备。加之现在的设备更新速度快,不少供电站跟不上节奏,这也给电网保障带来了一定的隐患。
4面向智能电网的继电保护系统发展趋势
继电保护系统是实现电力网络及其相关设备监测保护的重要设备,它的发展趋势是向网络化、智能化以及数据通信一体化发展。由于智能电网将极大地改变传统电力系统结构,所以与之对应的继电保护系统就需要随着时代的发展而变化。
4.1继电保护系统的结构升级
智能电网的分布式发电和交互式发电对于现阶段的继电保护系统提出了更加高的要求。随着通信、信息技术的长足发展,对于智能电网中的传感要求就会越来越高。完整的继电保护系统结构利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行情况随时进行监控,并通过网络系统分析综合。利用所采集的信息对运行状况进行全方位的检测,事先实时保护功能和远程动态保护。因此,该系统的结构升级有助于提升继电保护的功能,这是继电保护应当关注的重点。
4.2继电保护技术的升级
智能电网的出现和发展改变了原有输电网络的一些格局和方式,信息化、数字化成为智能电网的主要特征,因此,与之配套的继电保护技术就需要在技术上作出一定的突破。运用各种高新技术,升级现阶段的继电保护技术,这样有助于改善继电保护系统的完善,对于落后的继电保护技术应当予以淘汰。
4.3继电保护系统数字化
继电保护系统数字化是继电保护的一个重要发展方向。它是指利用互感器的高传输性能以及互感器性能的提升,使得继电保护不需要再考虑电流互感器出现的互感饱和以及二次回路等故障,电气量信息的真实性也得到了提升,有助与提升继电保护系统的安全性。
4.4继电保护系统网络化
现阶段,网络具有得天独厚的优势,尤其是在信息数据交流方面,那么对于继电保护系统而言,网络化发展也是其中一个发展方向。升级继电保护系统网络化就是指利用网络共享的其它电气元件信息来提升继电保护系统信息的准确性。新一代的继电保护系统是智能电网中继电保护研究的前沿性问题,也是实现电网运行高度智能化的关键。
4.5员工检修技术的提升
电力系统的保护仅仅依靠提升继电保护系统的性能等方面是远远不够的,值得注意的是,供电企业的检修技术人员也需要发挥作用。对供电企业来说,培养和提升企业在职员工的检修技术很有必要,它是一项长期性的工作,也是维护继电保护系统正常运行的一个重要一环,不容忽视。我们需要提升业务人员的专业水平,广泛开展技能竞赛,充分调动员工的积极性。
5结束语
综上所述,笔者在本文中对继电保护系统的定义、重要性、现状及发展趋势做了简要的探讨,由于智能电网的升级发展需要继电保护系统具有更大的灵活性和可靠性,因此,我们需要配合智能电网的发展研究继电保护系统。在未来的智能电网中,我们的研究要使继电保护具有可重构、可再生的功能特点,而且需要与网络、数字化接轨,做到全方位的智能运行,这是今后我们智能电网以及继电保护系统的发展趋势,也是我们每一个智能电网研究者所要奋力追求的目标。
参考文献
[1]杨增力.周虎兵.王友怀.面向智能电网的继电保护在线应用系统[J].湖北电力,2011,04:65-67+82.
[2]朱怀英.基于智能电网的继电保护技术应用探究[J].继电信息,2012,27:98-99.
[3]李宇青.面向智能电网的继电保护系统重构[J].科学之友,2013,04:30-31.
作者简介
杨明(1982-)男,工程师,现在主要从事变电二次设备检修工作。
继电保护的研究现状范文篇10
继电保护装置是保护电网安全运行的必要条件,文章对其故障保护途径以及故障元件的判别原理进行了阐述。
【关键词】广域继电保护故障元件判别
1传统的广域继电保护中存在的问题
1.1存在误动作的风险
传统的继电保护有时会在误读,误判的情况下导致距离保护跳闸,甚至会产生系统解列以及大停电事故。使正常的生产运行受到影响,这种情况的出现通常由于电网结构在短时间内的突然改变,所造成的大范围内的大负荷潮流的变化,造成这种现象的根源在于继电保护装置的保护设计程序所决定的,继电保护动作是依据设备自身储存的信息来进行判断的,如果电网的运行状态与设备储存的信息相符,电网就会保持正常运行的状态,否则,就会发生上述现象。如果继电器自身能够储存关于电网正常运行的信息,就会减少误判的发生率,提高继电保护判断的准确性。
1.2后备保护性能较弱
由于现在运行的电网中运用了很多的新技术,所以传统的继电保护装置在某种程度上,已经不能适应现在电网运行的需求,特别是其后备保护装置不能够电网的更新同步,所以在运行中经常会出现一些不该发生的问题。如当电网的运行方式改变或者是网架结构产生改变的时候,即使电网的运行状态是正常的继电保护装置也会把它当作事故指令处理,自动跳闸使电网断电,这时应该发挥作用的后备保护性能却不能发挥应有的功效,却会使断电事故更加恶化。
2广域继电保护的实现方式
传统继电虽然存在着很多的弊端,但是到目前为止还没有比广域继电器更有效的设备可以对电网实行有效的保护,所以要在现有广域继电器的基础上进行研究,改变其设计上的缺点,对其采取进一步的有效措施,使这种继电设备能够适应现代电网的变化,实现对现代网的有效保护,实现广域继电器的自身的提升。学者们经过多年的研究发现了广域机电设备的性能得到有效提升的两类辅助途径:基于故障元件判别原理的广域继电保护也被称为FEI途径,基于在线自适应整定原理的广域继电保护简称为OAS途径。
2.1OAS途径
科研人员经过长时间的研究在OAS途径方面取得了很大的突破,提高了继电保护装置的灵敏性、选择性,这套设备可以在工作运行状态下以事件触发为诱因对电网的运行方式进行分析,通过计算做出判断,对电网实行保护,避免保护适配的现象发生。但是OAS途径却没有从根本上解决传统设备上的缺陷,这也是使后备保护装置出现问题的一个极为关键的因素。
2.2FEI途径
FEI途径的广域继电保护装置,对在现代化电网的保护作用主要体现在,即使在电网处于正在运行的状态时,也可以有效、准确的判断出发生问题的元件的故障点具体的位置,而且还可以通过广域多点测量获得的信息判定出故障的状态。之所以能够进行准确的位置判断与故障状态判定主要是因为进行这种装置的广域多点测量信息的收集比较灵敏,并且能够对大量的信息进行甄别,选出故障信息,根据相关的信息数据确定故障位置与状态,采用合适的方法处理故障。
3故障元件的判别问题
3.1故障电压分布基础上对故障元件的分析与判别
我们可以用单一元件为范例说明其中的原理,要对单一元件进行故障判别往往会牵涉到纵联方向、纵联距离、电流差动等许多方面,在利用电流的差动进行故障的判断的时候,需要注意的问题是要保证同步采样的精确性,因此对采样工作要严格要求,但是将其实际应用在广域继电保护上却存在一定的困难,而纵联距离与纵联方向在应对复杂的故障问题的时候,表现也不够完美,在其应用性方面还不够完善,存在一定的问题。而通过对建立在故障电压分布趋势分析基础上对故障元件的分析却能够解决以上不足。其工作原理是通过对线路一侧的电流故障分量的测量值以及电压的测量值通过一定的科学方法对另一侧的电压故障分量进行估算。通过此方法广域后备保护可以同时获得关于电流故障分量的双重数据,也就是两侧电压与电流的分量值与估算数据,根据这些数据可以有效地对故障元件进行判定,如果线路任意一端的电流故障分量值与估算值的数据基本一致,说明元件的故障属性为外部故障;如果至少有一侧的故障电压的估算值与分量测定值存在比较大的差异就可以判定为元件的故障属性为内部故障属性。
3.2基于广域综合阻抗状态下的故障元件判别
如果把广域差动电流与普通的电流差动做一下比较,我们就可以发现由于受到线路分布电容指标因素的影响,广域差动电流保护的灵敏性表现的更加突出、显著。产生这种变化的主要原因是广域电流的运行模式与普通电流的运行模式有很大的区别。这种模式状态下它们牵涉的线路的数量也有很大的不同。这种数量上的差异又导致了电容电流以及分布性电容的巨大变化,把这种变化掌握在可控的范围之内,可以利用综合阻抗有效地克服这种不利因素,将其应用到广域继电保护系统,使这个系统的缺陷得到改善,有效的弥补了广域电流差动保护方面的不足。通过电流构造与区域多端电压的综合阻抗的原理对故障元件进行判断。
4结束语
传统的继电保护装置由于自身的设计的缺陷在部分情况下不仅不能对电网实行有效的保护,甚至有可能扩大处于紧急状态下的电网风险,为了保证电网的安全运行,亟需对继电保护装置进行有效改进。经过科研人员多年的研究与实践,这一问题得到了有效地解决,广域继电保护装置的问世从根本上解决了传统继电器的缺点,为电网的稳定运行提供了有效地保护。
参考文献
[1]李振兴,尹项根,张哲,何志勤,冯灿成.基于多信息融合的广域继电保护新算法[J].电力系统自动化,2011,9:14-18.
[2]李振兴,尹项根,张哲,王育学,唐金锐.广域继电保护故障区域的自适应识别方法[J].电力系统自动化,2011,16:15-20.
继电保护的研究现状范文篇11
关键词:220kV智能变电站;继电保护;维护;运行
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.144
近年来随着我国电力技术的快速发展,关于智能变电站的普及与落实,也积累了丰富的实践经验。在此过程中,关于智能变电站在运行过程中,出现的继电保护问题与维护问题,也引起了工程人员以及管理人员的注意。在此现状下,笔者针对220kV智能变电站的继电保护运行与维护,进行简要的剖析研究,以盼能为我国此类电力技术的发展提供参考。
1智能变电站运行的主要特点
科技的发展提高了人类的生产力,并且推进了人类社会的发展。当前在实际发展的过程中,科技对于电力技术的发展也起到了促进性的作用。其中对于智能变电站的发展,则起到了较好的推动作用。在此背景下,笔者针对当前智能变电站运行的主要特点,进行简要的分析介绍。其中具体的分析点为:一体化运维操作、智能故障处理、信息交互及时。
1.1一体化运维操作
传统变电站在运行的过程中,针对设备的运行以及故障维护,主要通过信息平台预警和人工检查的方式进行处理。维护方面则主要通过人工操作进行维护,因此整体的运行效率以及维护效率较低。此类现状下,不利于变电站长期运行,并且对于电网的稳定运行,也产生了较大的影响。当前智能变电站的应用,则有效的改善了此类现状。实际发展的过程中,智能变电站实现了运维操作的一体化。有效的提升了变电站的运行效率,并且在实际发展的过程中,减少了因人工操作造成的人员伤亡等事件。有效的提升了企业的实际收益,促进了区域经济的发展。
1.2智能故障处理
变电站在运行的过程中,因外部环境的变化或人工操作失误等原因,其在运行的过程中,会出现一定的故障现象。此类故障现象的出现,对于变电站的稳定运行,造成了较大的影响。针对此类现状,当前电力企业通过建设智能变电站的方式进行改善。当前在实际发展的过程中,智能变电站的投用,有效的实现了故障的智能化处理。通过智能终端的分析判断,快速有效的进行故障现状的处理。有效的降低了故障带来的经济损失,并且保障了变电站的稳定运行。
1.3信息交互及时
21世纪也被称之为网络时代,网络时代背景下为网络技术的高速发展。当前在实际发展的过程中,网络技术的发展极大的推动了电力技术的发展。其中在智能变电站发展的过程中,网络技术则为其核心技术。当前在实践的过程中,网络技术的应用有效的实现了信息交互的及时性。智能变电站通过对网络技术的应用,实时针对设备运行现状,以及整体的设备配合运行现状进行监控分析。针对其中存在的问题,及时的进行改善和处理,从而达到促进变电站运行稳定性的目的。
2220kV智能变电站继电保护系统组成
220kV智能变电站继电保护在运行的过程中,涉及了较多的软硬件设备。此类设备通过电力线路,以及网络线路的连接,组成了完善了继电保护系统。在此过程中,220kV智能变电站继电保护系统,主要的组成部分为:合并单元、电流互感器、交换机、智能终端。
2.1合并单元
合并单元当前在继电保护系统应用的过程中,为继电保护系统中重要的组成环节。其在应用的过程中,主要的作用为:优化保护装置与互感器之间的接线工作。实现单元之间的数据共享,有效的提升了继电保护的落实效果。当前在实践的过程中,合并单元主要应用于间隔层与过程层之间。合并单元的应用有效的降低了技术的复杂性,提升了继电保护系统作业的效率性。
2.2电流互感器
电流互感器也称之为电子互感器,随着当前科技的快速发展,电子技术以及信息技术也得到了较快的发展。其中电子信息的数字化处理,则为当前主要的研究成果之一。当前在智能变电站继电保护系统应用的过程中,电流互感器根据其数字信号,判断是否进行次级操作。当前在实践的过程中,电流互感器主要分为有源型和无源型,两类互感器的应用效果都较为良好。
2.3交换机
智能变电站在运行的过程中,涉及了较多的信息传输以及交换。因此在继电保护的过程中,针对交换机的应用也为主要的内容之一。交换机在继电保护运行的过程中,针对各设湟约暗ピ之间的数据进行交互处理。保障了数据传输的稳定性以及可靠性,并且在运行的过程中,保障了数据的安全性。当前在智能变电站继电保护运行的过程中,交换机的应用有效的提升了各类信息之间交互速率,保障了智能化操作的实际效果。
2.4智能终端
智能终端为智能变电站继电保护运行中的终端设备之一,顾名思义其主要进行智能化操作,以及智能化信息的处理。当前在实践的过程中,智能终端主要进行数据的实时处理以及故障的预警处理。当前在实践发展的过程中,智能终端为变电站继电保护系统中的一次智能终端。其在智能变电站继电保护运行的过程中,主要的运行作用为:监控断路器运行状态,并进行状态信息的发送传递;控制电闸合闸或跳闸操作,确保断路器与电闸之间的配合操作指令正常落实。
2.5通讯网络
通讯网络为继电保护中的核心设施,其对于整体的智能化操作,起到了决定性的作用。当前在实践的过程中,通讯网络信号传递主要由GOOSE网络进行信号传输。GOOSE网络在智能变电站继电保护系统运行的过程中,主要针对各单元之间的信息传递进行交互。此外,针对断路器以及电闸之间的运行状态,进行信号实时传递。以此达到继电保护的快速落实,发挥继电保护的最大效果。
3220kV智能变电站继电保护运行与维护
220kV智能变电站继电保护运行与维护,一般情况下主要涉及两类的维护作业,分别为:常规运行状态下的维护、异常运行状态下的维护。其中异常运行状态下的维护,主要涉及的维护内容为:GOOSE模块问题维护、间隔合并单元问题维护、智能终端问题维护。
3.1常规运行状态下的维护
常规状态下针对智能变电站中继电保护的维护作业,主要涉及的内容为:针对继电保护系统组成设备,以及网络线路、二次回路进行检修维护。以此保障继电保护在运行的过程中,能够有效的落实。此外针对各类外部预警灯的工作现状,也进行严格的核查,发现问题及时的进行处理。并且落实各电闸对继电保护指令的响应现状,针对其中存在的问题及时进行处理。
3.2异常运行状态下的维护
异常运行状态下,智能变电站继电保护运行中存在的主要问题为:GOOSE模块问题、间隔合并单元问题、智能终端问题。因此在实际维护的过程中,异常状态下主要涉及的维护项目也为以上三类问题的维护。
3.2.1GOOSE模块问题维护
220Kv智能变电站继电保护在运行的过程中,GOOSE网络模块出现问题较为常见。GOOSE网络模块出现问题,直接导致各组设备在运行的过程中,网络信号交互不及时或信号无法传输。此类现状下,造成智能变电站继电保护完全失效,最终通过人工操作的方式进行处理。此类现状下,工作人员应针对GOOSE网络模块进行检修处理。以此改善继电保护系统的运行效果,促进变电站的稳定运行。
3.2.2间隔合并单元问题维护
间隔合并单元为继电保护系统运行中,主要的运行板块之一。当前在智能变电站继电保护运行的过程中,此类问题出现的故障的机率也较大。因此在实际运行的过程中,如出现间隔合并单元故障,应及时进行故障单元的隔离。通过隔离问题单元,避免故障现象的扩散。此后针对故障单元进行问题检修,检修完成之后再次接入继电保护系统。
3.2.3智能终端问题维护
智能终端当前在智能变电站继电保护运行的过程中,主要负责指令发送以及信息反馈的作用。当前在实际运行的过程中,如智能终端出现故障现象。则应操作终端退出系统,以此达到对整体系统的保护作用。此后完成终端检修,再通过操作跳闸合闸接入继电保护系统。
4结束语
当前在220kV智能变电站继电保护运行的过程中,整体的继电保护效果较为良好。有效的实现了智能化操作的快捷性,实际运行的过程中,继电保护系统主要涉及的组成部分为:合并单元、电流互感器、交换机、智能终端。此外,继电保护系统在运行的过程中,除去正常运行状态下的维护,异常运行状态下的维护项目主要为:GOOSE模块维护、间隔合并单元维护、智能终端维护。
参考文献:
[1]杨洛林.智能变电站继电保护安全措施规范建设[J].中国新技术新产品,2016(16):187-188.
继电保护的研究现状范文
>>高压输电线路保护新原理及自适应重合闸技术的研究输电线路的自动重合闸浅析浅谈220KV输电线路自动重合闸的运行与维护浅谈220KV输电线路自动重合闸的运行与投退线路保护与自动重合闸配合的探讨自动重合闸在输电线路上的运用输电线路自适应单相重合闸输电线路的重合闸长短延时压板的投入原则与分析继电保护及自动重合闸设计输电线路电压/电流的计算机保护设计与实现超高压输电线路保护仿真及新型纵联保护研究输电线过电流保护的仿真分析高压输电线路保护配置设计及应用输电线路电流电压保护分析输电线路防雷保护与研究输电线路在线监测系统设计研究电力系统继电保护输电线路故障检测与研究输电线路设计及施工输电线路运检三维仿真培训系统的设计与开发探讨输电线路耐雷特性的仿真研究常见问题解答当前所在位置:中国>艺术>输电线路段式电流保护与自动重合闸配合系统设计及模拟仿真研究输电线路段式电流保护与自动重合闸配合系统设计及模拟仿真研究杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款!安全又可靠!document.write("作者:贾建平周原野")
申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。摘要:继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置,它能反映电气元件的故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号。继电保护与自动重合闸相配合是维护电力系统安全运行的重要手段,因而对其基本原理及其实现技术的研究就显得极为重要。本文以其中比较典型的段式电流保护与自动重合闸相配合为例,对其工作过程进行了模拟仿真研究,对电力研究人员具有一定的指导意义。关键词:段式电流保护;自动重合闸;模拟仿真中图分类号:TM5
文献标识码:A
文章编号:1005-5312(2010)18-0181-02随着社会的发展,,社会生活和企业生产对电力发展要求越来越高,没有电力的发展,社会发展根本就无法进行。基于电力的重要性,对电力整个生产过程的维护就极为重要。
继电保护与自动重合闸相配合是维护电力系统安全运行的重要手段,对其基本原理及实现技术的研究具有重要的实际应用价值[1]。一、段式电流保护原理
由无时限电流速断(Ⅰ段)、带时限电流速断(Ⅱ段)与定时限过电流保护(Ⅲ段)相配合构成的一整套输电线路阶段式电流保护,叫做三段式电流保护。其中Ⅰ、Ⅱ段联合作为线路的主保护,Ⅲ段作为本线路的近后备和相邻线路的远后备保护[2]。段式电流保护整定配合的基本原理如图1所示,当在L1线路首端f1点短路时,保护1的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ段均启动,由于Ⅰ将故障瞬时切除,Ⅱ段和Ⅲ段返回;在线路末端f2点短路时,保护Ⅱ段Ⅲ段启动,Ⅱ段以0.5s时限切除故障,Ⅲ段返回。若Ⅰ,Ⅱ段拒动,则过电流保护以较长时限将QF1跳开,此为过电流保护的近后备作用。当在线路L2上f3点发生故障时,应由保护2动作跳开QF2,但若QF2拒动,则有保护Ⅰ的过电流保护动作将QF1跳开,这是过电流保护的远后备作用。二、自动重合闸作用及自动重合闸装置在电力系统的故障中,大多数的故障是送电线路(特别是架空线路)的故障。运行经验表明,架空线路故障大都是“瞬时性”的,例如,由雷电引起的绝缘子表面闪络,大风引起的碰线,鸟类以及树枝的那个物掉落在导线上引起的短路等,在线路被继电保护迅速断开以后,电弧即行熄灭,外界物体也被电弧烧掉而消失。此时,如果把断开的线路断路器再合上,就能够恢复正常的供电,因此,称这类故障为“瞬时性故障”。除此之外,也有“永久性故障”,例如由于线路倒杆,断线,绝缘子击穿或损坏等引起的故障,在线路被断开以后,它们依然是存在的。这时,即使再合上电源,由于故障依然存在,线路还要被继电保护再次断开,因而就不能恢复正常的供电。
由于送电线路上的故障具有以上性质,因此,在线路被断开以后再进行一次合闸就有可能大大提高供电的可靠性。为此在电力系统中广泛采用了当断路器跳闸以后能够自动地将断路器重新合闸的自动重合闸装置。DH3型三相一次重合闸装置用于输电线路上实现三相一次自动重合闸,它是重要的保护设备,其内部接线如图2所示。装置由一只DS32时间继电器(作为时间元件),一只电码继电器(作为中间元件)及一些电阻,电容元件组成。在输电线路正常工作的情况下,重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电,整个装置处于准备动作状态。当断路器由于保护动作或其它原因而跳闸时,断路器的辅助接点起动重合闸装置的时间元件KT,经过延时后触点KT闭合,电容器C通过KT对KM(V)放电,KM起动后接通KM(I)回路并自保持到断路器完成合闸。如果线路上发生的是暂时性故障,则合闸成功后,电容器自形充电,装置重新处于准备动作的状态。如线路上存在永久性故障,此时重合闸不成功,断路器第二次跳闸,但这一段时间远远小于电容器充电到使KT(V)起动所必须时间(15-25s),因而保证装置只动作一次。三、段式电流保护与自动重合闸配合系统结构设计
段式电流保护与自动重合闸配合系统结构设计图如图3所示,左边部分为自动重合闸装置原理图,右边部分是模拟段式电流保护的设计图。在输电线路正常工作时,重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电,整个装置处于准备动作状态。当断路器由于保护动作或其他原因导致YR跳闸线圈跳闸时,断路器的辅助接点启动重合闸装置,使YO合闸线圈得电后实现合闸,完成自动重合闸动作。四、模拟系统结构三段式电流保护的交流回路接线如图4所示,其中三相调压器用以调节电压,无限时电流速断保护,带时限电流速断保护,定时限过电流保护配合构成三段式电流保护系统,KA1(DL-21C),KA2(DL-21C),KA3(DL-21C)三个电流继电器串联于线路中,SB1,SB2,SB3,QS四个开关按钮分别并联于四个都带有可变电阻的支路。QS开关闭合,SB1,SB2,SB3三个开关分别用来模拟Ⅰ段,Ⅱ段,Ⅲ段电流保护时各段作用时继电器的动作情况。QS开关闭合时,电路的电阻处于最大值,线路正常运行。当闭合SB3时,电阻减小,电流增大,模拟第Ⅲ段定时限过电流保护发挥作用。当闭合SB2时,模拟第Ⅱ段带时限电流速断保护发挥作用。当闭合SB1时,模拟电路发生瞬时短路,第Ⅰ段电流速断保护发挥作用。
三段式电流保护直流回路接线图如图5所示,其中中间继电器的型号分别为DZ-31B,DZS-12B,时间继电器的型号为DS-21C,信号继电器的型号为DX-8,电流继电器的型号为DL-21C。三个信号继电器KS1,KS2,KS3对应三个光示牌分别模拟三段各自发生电流短路时的报警情况。Ⅱ段,Ⅲ段分别串联有时间继电器,起到通电延时的作用。例如当回路发生瞬时短路的时候,断路器由于保护作用断开,KA1继电器得电,KA1触点动作闭合,则KS1线圈得电使得KS1触点闭合,KM线圈得电KM触点闭合,对应的光示牌变亮,与此同时,YR线圈得电实现跳闸。断路器跳闸之后,起动自动重合闸装置合闸。
五、模拟结果及分析(一)跳闸部分三段式电流保护与自动重合闸系统配合模拟操作,当线路的QS开关闭合时,电路的电阻处于最大值,线路正常运行。当闭合SB3时,电阻减小,电流增大,第Ⅲ段电流定时限保护发挥作用。若闭合SB2,第Ⅱ段电流带时限保护发挥作用。若闭合SB1的话,电路发生瞬时短路,第Ⅰ段电流速断保护发挥作用。经过电流整定和动作时限的整定后,相对应的电流继电器KA1,KA2,KA3过流启动,交流回路的断路器由于保护动作而断开,直流回路的断路器触电闭合,同时跳闸线圈YR得电实现跳闸。(二)合闸部分线路过流时,对应的电流继电器线圈得电,相应触点闭合后,串联有时间继电器的线圈得电,经过一定的通电延时后对应触点闭合,KM线圈得电,KM触点闭合,三个信号继电器线圈得电后相应KS1,KS2,KS3触点闭合,发生短路故障的对应光示牌亮灯。由于在输电线路正常工作时,重合闸装置中的电容器C经电阻R4已经充足电,整个装置处于准备动作状态。当断路器跳闸时,断路器的辅助接点启动重合闸装置的时间继电器KT,经过延时后触点KT闭合,电容器C通过KT对KM(V)放电,KM起动后接通KT(I)回路并自保持到断路器合闸。自动重合闸装置的KM线圈得电后KM触点闭合,在12接口形成一个电流脉冲后使得合闸线圈YO得电后合闸,自动重合闸成功。根据合闸后,故障状态存在与否,决定断路器是否跳闸,情况如下:1、如果线路上发生的暂时性故障,如模拟Ⅲ段过流后,瞬时断开开关SB3,则故障消失。合闸成功后,电容器自行充电,装置重新处于准备动作的状态。
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计算机的职业定位范例(12篇)
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全球经济趋势范例(12篇)
全球经济趋势范文篇1关键词:经济全球化;文化;影响一、经济全球化的影响“经济全球化”这个术语最早是由特・莱维于1985年提出的,经济全球化意味着技术、服务、商品等各种经济资..
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网络工程专业行业分析范例(12篇)
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肿瘤专科护士实习总结范例(3篇)
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