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繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文1
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);現(xiàn)狀與發(fā)展前景
中圖分類號(hào):TM77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 概述
電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況是社會(huì)生活的正常進(jìn)行的基礎(chǔ)。因此電力系統(tǒng)需安全可靠,并且提供質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好的電能供應(yīng)。然而在某些情況下,比如自然環(huán)境、設(shè)備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障,造成電力系統(tǒng)的運(yùn)行不正常。故障和異常的出現(xiàn)會(huì)危害到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,這時(shí)系統(tǒng)的自動(dòng)化措施會(huì)策略性的解決事故,保障電力系統(tǒng)的正常工作,這一系列自動(dòng)化措施被稱之為電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。繼電保護(hù)表現(xiàn)出了良好的電路保護(hù)功能,并且運(yùn)行穩(wěn)定,操作靈活,與電力相關(guān)的各個(gè)行業(yè)都離不開繼電保護(hù)。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述
2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理
電力系統(tǒng)故障中,各種形式的短路是最常見也是對(duì)系統(tǒng)危害最大的故障。因此繼電系統(tǒng)通過使用帶觸點(diǎn)的繼電器,對(duì)各種電機(jī)、變壓器(特別是高壓變壓器)以及輸變線等加以保護(hù),以減少故障對(duì)電力系統(tǒng)的損害,保證電網(wǎng)的供電正常。
繼電保護(hù)裝置以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元器件出現(xiàn)故障(短路等情況)時(shí),保護(hù)裝置能及時(shí)向管理者發(fā)出警示信號(hào),并自動(dòng)使斷路器跳閘切斷電路。
2.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置
電力系統(tǒng)中使用繼電保護(hù)裝置,可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的功能:一是管理者通過裝置傳送的數(shù)據(jù)及時(shí)掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),并實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)不正常的電氣元器件,當(dāng)器件出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)處理,有效減少電力設(shè)備的損壞,避免安全事故的發(fā)生;二是利用保護(hù)裝置本身的功能設(shè)計(jì),裝置可以通過觸點(diǎn)有選擇的將故障元件切除,以保障其他正常原件的運(yùn)行。
繼電系統(tǒng)裝置的基本組成如圖1所示,詳細(xì)結(jié)構(gòu)組成如圖2。
3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀
目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)以已得到廣泛的應(yīng)用,其發(fā)展過程大致分為四個(gè)階段:電磁型、晶體管、集成電路式和微機(jī)式繼電保護(hù)技術(shù)。當(dāng)前的繼電保護(hù)技術(shù)處在微機(jī)繼電保護(hù)階段,并在快速發(fā)展。
微機(jī)繼電保護(hù)不僅具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)的功能,而且操作方便靈活,目前以發(fā)展實(shí)時(shí)顯示設(shè)備參數(shù)、定位故障等功能。特別是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)的引入,繼電保護(hù)的發(fā)展更是迅速。
(1)通過引入IT技術(shù),將計(jì)算機(jī)與電力系統(tǒng)連接起來,繼電保護(hù)可以將故障測量、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)保護(hù)整個(gè)過程融為一體。
(2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,能夠快速解決電力系統(tǒng)中的非線性問題,及時(shí)分析電網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù),預(yù)判故障的發(fā)生位置,提前做好應(yīng)對(duì)措施。
(3)引入新型的光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器替代傳統(tǒng)的電感式測量儀器,測量結(jié)果精確度更高。
(4)電網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng),實(shí)現(xiàn)廣域保護(hù)。
4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展前景分析
4.1 計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,為各項(xiàng)工作的開展提供了強(qiáng)有力的通信手段。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,目前我國電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量巨大,與之相比繼電保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信手段則相對(duì)落后,難以滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。因此繼電保護(hù)的發(fā)展不應(yīng)只滿足于切除系統(tǒng)中的故障元件等技術(shù)層面,更應(yīng)該立足于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)資源來進(jìn)行現(xiàn)代化的繼電保護(hù)。
首先整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的廣域連接,要求繼電保護(hù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,并有足夠大的存儲(chǔ)空間以存儲(chǔ)大量的故障信息;然后為了保障信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和有效性,電力繼電保護(hù)系統(tǒng)還要具有強(qiáng)大的通信能力,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的資源共享,數(shù)據(jù)和信息能夠及時(shí)得到傳輸。
另外隨著計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,光纖通信技術(shù)在大規(guī)模自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用,電力繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)表現(xiàn)出了良好的抗電磁干擾能力,對(duì)數(shù)據(jù)的高速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)傳輸提供了保障
4.2 智能化發(fā)展
在傳統(tǒng)的電力繼電保護(hù)中,已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)切除等智能化操作,并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)事故的自動(dòng)判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化操作,自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中。因此將來繼電保護(hù)智能化的系統(tǒng)具有目前已有的特點(diǎn)外,還會(huì)具有人機(jī)一體化、自組織能力、學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力;甚至?xí)哂蓄惾怂季S的能力等等。
4.3 數(shù)字化發(fā)展
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,數(shù)字化變電站的建設(shè)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。一方面,數(shù)字化變電站可以減少自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時(shí)間,提高系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的使用率。另一方面,數(shù)字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。數(shù)字化技術(shù)是需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)。它的研究和應(yīng)用是一個(gè)持續(xù)、漸進(jìn)的發(fā)展過程,相信在不久的將來它一定會(huì)成為繼電保護(hù)的主流技術(shù)。
4.4 控制、保護(hù)、數(shù)據(jù)通信、圖形顯示一體化
在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的發(fā)展趨勢下,電力系統(tǒng)的整個(gè)保護(hù)裝置可以視為多功能、多操作的計(jì)算機(jī)。它能夠從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的各種數(shù)據(jù),并將它獲得的及它自身的數(shù)據(jù)和信息發(fā)送出去。因此有必要將繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制端、保護(hù)方式、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、測量監(jiān)視、圖像監(jiān)控等集中于一體,未來的電力繼電保護(hù)裝置會(huì)具有繼電保護(hù)功能,還具有監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行、并對(duì)開關(guān)設(shè)備及過程控制設(shè)備操作進(jìn)行控制的功能。
4.5 輸電技術(shù)出現(xiàn)新突破
電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,直流輸電技術(shù)也在日益成熟。在這樣的情況下會(huì)促生多種新的發(fā)電方式,其產(chǎn)生的電能都會(huì)以直流電的方式輸送,比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中必將得到更多的應(yīng)用。另外超高壓輸電也表現(xiàn)出了優(yōu)越性,比如增加輸送容量,增長了傳輸距離,降低了單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r(jià),并且能夠減少線路對(duì)能量的損耗,線路走廊所占地面積也大大縮減,這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在將來的繼電保護(hù)中會(huì)得到發(fā)展和應(yīng)用。
結(jié)語
綜上所述,在我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展的時(shí)期里,各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)行都需要大量的電力,高效可靠地的電力繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)正常、平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ),也是我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的要求。在先進(jìn)IT技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下,繼電保護(hù)必將會(huì)面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),繼電保護(hù)將不斷向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展。因此思想上必須與時(shí)俱進(jìn),明確電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)和意義,及時(shí)掌握技術(shù)發(fā)展的方向,將新技術(shù)不斷應(yīng)用到繼電保護(hù)中。
參考文獻(xiàn)
[1]祁娟.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用、意義及發(fā)展前景[J].科技風(fēng),2013,01(15).
繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文2
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);配置與應(yīng)用;維護(hù);發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障,如今已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)也在慢慢的朝著微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。同時(shí),這也給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了重要的保障。
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概述
電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況是日益成為社會(huì)生活的正常進(jìn)行的基礎(chǔ)。因此電力系統(tǒng)需安全可靠,并且提供質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好的電能供應(yīng)。然而在某些情況下,比如自然環(huán)境、設(shè)備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障,造成電力系統(tǒng)的運(yùn)行不正常。故障和異常的出現(xiàn)會(huì)危害到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,這時(shí)系統(tǒng)的自動(dòng)化措施會(huì)策略性的解決事故,保障電力系統(tǒng)的正常工作,這一系列自動(dòng)化措施被稱之為電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。繼電保護(hù)表現(xiàn)出了良好的電路保護(hù)功能,并且運(yùn)行穩(wěn)定,操作靈活,與電力相關(guān)的各個(gè)行業(yè)都離不開繼電保護(hù)。
1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理
電力系統(tǒng)故障中,各種形式的短路是最常見也是對(duì)系統(tǒng)危害最大的故障。因此繼電系統(tǒng)通過使用帶觸點(diǎn)的繼電器,對(duì)各種電機(jī)、變壓器(特別是高壓變壓器)以及輸變線等加以保護(hù),以減少故障對(duì)電力系統(tǒng)的損害,保證電網(wǎng)的供電正常。
繼電保護(hù)裝置以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元器件出現(xiàn)故障(接地、短路等情況)時(shí),保護(hù)裝置能及時(shí)向設(shè)備運(yùn)行單位發(fā)出警示信號(hào),并自動(dòng)使斷路器跳閘切斷故障單元。
2、繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)裝置是指在電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或者發(fā)生短路的情況下,形成繼電保護(hù)動(dòng)作,以此來及時(shí)調(diào)整頻率、功率、電壓、電流等電氣量變化。其任務(wù):一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常時(shí),能夠在第一時(shí)間給電力監(jiān)控警報(bào)系統(tǒng)發(fā)出準(zhǔn)確、及時(shí)的警報(bào)或者信號(hào),便于盡快處理;當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候,能夠有效地保障沒有故障的區(qū)域繼續(xù)供電,對(duì)于那些故障區(qū)域能夠有選擇地、迅速地、自動(dòng)地繼續(xù)切除;當(dāng)電力系統(tǒng)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)時(shí),繼電保護(hù)裝置能夠?qū)Ω鞣N設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行完整地、安全地監(jiān)視。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用現(xiàn)狀
1、工作人員的能力和素質(zhì)參差不齊
人員問題是近幾年來影響繼電保護(hù)的一個(gè)重要問題,在經(jīng)濟(jì)大力發(fā)展的情況下,這個(gè)問題卻仍然沒有得到改善。因?yàn)殡娋W(wǎng)建設(shè)的速度也在逐漸的加快,新建、擴(kuò)建、改建項(xiàng)目不斷的增多,這使得人員的使用情況更加緊張。大部分電力系統(tǒng)的工作人員都存在人員新、水平低、經(jīng)驗(yàn)少的問題,這也導(dǎo)致在安裝、調(diào)試的時(shí)候容易出現(xiàn)各種各樣的問題,甚至還導(dǎo)致驗(yàn)收的時(shí)候不能抓住重點(diǎn)。
2、設(shè)備配置跟不上發(fā)展
為了使電力系統(tǒng)能夠更好的運(yùn)行,很多的電力企業(yè)都在對(duì)設(shè)備和配置進(jìn)行更新和維護(hù),這使得繼電保護(hù)裝置的信息化程度有一定的提高。但是一些偏遠(yuǎn)地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)、交通等方面的原因,不能夠?qū)υO(shè)備和配置進(jìn)行及時(shí)的更新,同時(shí)也離一流供電企業(yè)繼電保護(hù)裝置還有很大的差別。
3、起步較晚發(fā)展較快
在我國,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì) 70 年代末期,它的起步較晚,但是發(fā)展速度很快。在上個(gè)世紀(jì)八十年代,微機(jī)型的樣機(jī)試運(yùn)行之后,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)便開始進(jìn)行生產(chǎn)和使用。如今,繼電保護(hù)產(chǎn)品已經(jīng)推向市場并且被運(yùn)用在電力系統(tǒng)當(dāng)中。微機(jī)保護(hù)靠著良好的技術(shù)甚至已經(jīng)超過了國外的繼電保護(hù)系產(chǎn)品。從上個(gè)世紀(jì) 80 年代的 220 千伏高壓電力系統(tǒng),再到如今的國內(nèi)330千伏、500kV、750kV以及直流超高壓800kV系統(tǒng)的繼電保護(hù),說明了我國的繼電保護(hù)設(shè)置發(fā)展的非常快。
4、微機(jī)繼電不斷的發(fā)展
目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)以已得到廣泛的應(yīng)用,其發(fā)展過程大致分為四個(gè)階段:電磁型、晶體管、大規(guī)模集成電路式和微機(jī)式繼電保護(hù)技術(shù)。當(dāng)前的繼電保護(hù)技術(shù)處在微機(jī)繼電保護(hù)階段,并在快速發(fā)展。微機(jī)繼電保護(hù)不僅具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)的功能,而且操作方便靈活,目前以發(fā)展實(shí)時(shí)顯示設(shè)備參數(shù)、定位故障等功能。特別是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)的引入,繼電保護(hù)的發(fā)展更是迅速。
1)通過引入 IT 技術(shù),將計(jì)算機(jī)與電力系統(tǒng)連接起來,繼電保護(hù)可以將故障測量、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)保護(hù)整個(gè)過程融為一體。
2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,能夠快速解決電力系統(tǒng)中的非線性問題,及時(shí)分析電網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù),預(yù)判故障的發(fā)生位置,提前做好應(yīng)對(duì)措施。
3)引入新型的光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器替代傳統(tǒng)的電感式測量儀器,測量結(jié)果精確度更高。
4)電網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng),實(shí)現(xiàn)廣域保護(hù)。
三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展前景分析
1、計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,為各項(xiàng)工作的開展提供了強(qiáng)有力的通信手段。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,目前我國電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量巨大,與之相比繼電保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信手段則相對(duì)落后,難以滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。因此繼電保護(hù)的發(fā)展不應(yīng)只滿足于切除系統(tǒng)中的故障元件等技術(shù)層面,更應(yīng)該立足于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)資源來進(jìn)行現(xiàn)代化的繼電保護(hù)。
首先整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的廣域連接,要求繼電保護(hù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,并有足夠大的存儲(chǔ)空間以存儲(chǔ)大量的故障信息;然后為了保障信息傳輸?shù)募皶r(shí)性和有效性,電力繼電保護(hù)系統(tǒng)還要具有強(qiáng)大的通信能力,實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的資源共享,數(shù)據(jù)和信息能夠及時(shí)得到傳輸。另外隨著計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,光纖通信技術(shù)在大規(guī)模自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用,電力繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)表現(xiàn)出了良好的抗電磁干擾能力,對(duì)數(shù)據(jù)的高速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)傳輸提供了保障。
2、智能化發(fā)展
在傳統(tǒng)的電力繼電保護(hù)中,已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)切除等智能化操作,并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)事故的自動(dòng)判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化操作,自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中。因此將來繼電保護(hù)智能化的系統(tǒng)具有目前已有的特點(diǎn)外,還會(huì)具有人機(jī)一體化、自組織能力、學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力;甚至?xí)哂腥说乃季S能力等等。
3、數(shù)字化發(fā)展
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,數(shù)字化變電站的建設(shè)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。一方面,數(shù)字化變電站可以減少自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時(shí)間,提高系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的使用率。另一方面,數(shù)字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。數(shù)字化技術(shù)是需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)。它的研究和應(yīng)用是一個(gè)持續(xù)、漸進(jìn)的發(fā)展過程,相信在不久的將來它一定會(huì)成為繼電保護(hù)的主流技術(shù)。
4、控制、保護(hù)、數(shù)據(jù)通信、圖形顯示一體化
在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的發(fā)展趨勢下,電力系統(tǒng)的整個(gè)保護(hù)裝置可以視為多功能、多操作的計(jì)算機(jī)。它能夠從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的各種數(shù)據(jù),并將它獲得的及它自身的數(shù)據(jù)和信息發(fā)送出去。因此有必要將繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制端、保護(hù)方式、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、測量監(jiān)視、圖像監(jiān)控等集中于一體,未來的電力繼電保護(hù)裝置會(huì)具有繼電保護(hù)功能,還具有監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行、并對(duì)開關(guān)設(shè)備及過程控制設(shè)備操作進(jìn)行控制的功能。
5、輸電技術(shù)出現(xiàn)新突破
電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,直流輸電技術(shù)也在日益成熟。在這樣的情況下會(huì)促生多種新的發(fā)電方式,其產(chǎn)生的電能都會(huì)以直流電的方式輸送,比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中必將得到更多的應(yīng)用。另外超高壓輸電也表現(xiàn)出了優(yōu)越性,比如增加輸送容量,增長了傳輸距離,降低了單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r(jià),并且能夠減少線路對(duì)能量的損耗,線路走廊所占地面積也大大縮減,這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在將來的繼電保護(hù)中會(huì)得到發(fā)展和應(yīng)用。
四、結(jié)束語
綜上所述,在我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展的時(shí)期里,各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)行都需要大量的電力,高效可靠地的電力繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)正常、平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ),也是我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的要求。在先進(jìn) IT技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下,繼電保護(hù)必將會(huì)面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),繼電保護(hù)將不斷向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化和綜合自動(dòng)化的方向發(fā)展。因此思想上必須與時(shí)俱進(jìn),明確電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)和意義,及時(shí)掌握技術(shù)發(fā)展的方向,將新技術(shù)不斷應(yīng)用到繼電保護(hù)中。
參考文獻(xiàn):
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繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文3
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)電力維護(hù)起著至關(guān)重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)控制技術(shù)亦成功運(yùn)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,為繼電保護(hù)技術(shù)注入了新的活力,繼電保護(hù)技術(shù)向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向進(jìn)一步的發(fā)展。
電力系統(tǒng)包含發(fā)電、輸電、變電、配電等多個(gè)環(huán)節(jié),地域分布廣,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大,其中任何一點(diǎn)發(fā)生的故障,往往都會(huì)在瞬間影響和波及全系統(tǒng),引起連鎖反應(yīng),造成大面積停電,可能直接造成設(shè)備損壞,人身傷亡和破壞電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是在上述背景下應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生的,它是當(dāng)電網(wǎng)或電力設(shè)備發(fā)生故障,或出現(xiàn)影響安全運(yùn)行的異常情況時(shí),能夠自動(dòng)切除故障設(shè)備和消除異常情況的技術(shù)與裝備,其特點(diǎn)是動(dòng)作速度快,其性質(zhì)是非調(diào)節(jié)性的。
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.起步較晚發(fā)展迅速
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)主要研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況,國內(nèi)的研究開始于20世紀(jì)70年代后期,起步較晚,但發(fā)展迅速。在我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過程中,1984年以保護(hù)電腦的樣機(jī)試運(yùn)行后,通過鑒定和大規(guī)模生產(chǎn)。目前,線路保護(hù)產(chǎn)品已形成并得到廣泛應(yīng)用。微機(jī)保護(hù)取得多年的實(shí)際操作,依靠優(yōu)良的先進(jìn)技術(shù)和極為良好的原則性,則進(jìn)程已經(jīng)超越了進(jìn)口保護(hù)。從20世紀(jì)80年代及以上的220kV高壓電力系統(tǒng),以保護(hù)使用進(jìn)口,到現(xiàn)在的基本國內(nèi)220kV系統(tǒng)的繼電保護(hù),反映了國內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備和具有明顯優(yōu)勢。
2.微機(jī)繼電不斷發(fā)展
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,繼電保護(hù)電力技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展迅猛。在繼電保護(hù)領(lǐng)域,成熟的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展是最重大的進(jìn)展。國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過長期研究和實(shí)踐,證實(shí)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要作用。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)飛速發(fā)展過程中,微機(jī)繼電取得了新的成就。微機(jī)保護(hù)是電力繼電保護(hù)的發(fā)展方向,它具有自我測試功能,邏輯的強(qiáng)大處理能力,數(shù)值計(jì)算能力和記憶能力,其高可靠性、高選擇性、高靈敏度,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的電磁繼電器和晶體管。另外,由于微機(jī)保護(hù)是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù),它充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化,使得微機(jī)繼電的性能更優(yōu),數(shù)字更準(zhǔn)確。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢
繼電保護(hù)作為保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要組成部分,其未來的發(fā)展趨勢明顯呈現(xiàn)出四個(gè)特征,即繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化、繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、繼電保護(hù)技術(shù)一體化和繼電保護(hù)技術(shù)智能化。
1.繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化
隨著電力工業(yè)與計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展,從初期的8位單GPU結(jié)構(gòu)問世,不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線不出模塊的大規(guī)模結(jié)構(gòu)。除了具備保護(hù)的基本功能外,還具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級(jí)語言編程等。在微機(jī)保護(hù)發(fā)展初期,曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)做成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差,這一設(shè)想沒能實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)在,同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速斷、存儲(chǔ)容量都大大超過當(dāng)年的小型機(jī),因此,微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢,即高速的運(yùn)算能力和完備的存貯記憶能力,計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)高可靠性和靈活性的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了更有利的條件。
2.繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化,它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域并為之提供了強(qiáng)有力的通信手段。多年來,繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件、縮小事故影響范圍,這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。隨著電力系統(tǒng)發(fā)展的要求及通信技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的深入,繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然,實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
3.繼電保護(hù)技術(shù)一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,繼電保護(hù)裝置實(shí)際上就是高性能、多功能的計(jì)算機(jī),是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息,也可將自身所獲得的被保護(hù)元件的任何信息傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心,或任一終端。因此,每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可以完成繼電保護(hù)功能,而且在正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信等功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
4.繼電保護(hù)技術(shù)智能化
近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射方法,很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可迎刃而解。距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)。如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。
三、結(jié)語
總之,隨著電力容量的應(yīng)用不斷擴(kuò)大,而繼電保護(hù)系統(tǒng)需要進(jìn)一步的發(fā)展并不斷增強(qiáng),從而使得繼電保護(hù)技術(shù)不斷創(chuàng)新,繼電保護(hù)系統(tǒng)也將進(jìn)行全面的改革并提高其技術(shù)含量,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也將向著計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,保護(hù),控制,測量,數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化等方向邁進(jìn)。
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繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文4
論文摘要:繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信—體化方向發(fā)展。并且電力作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用,本文對(duì)繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用、繼電保護(hù)裝置的維護(hù)作了詳細(xì)的介紹。
電力作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源,對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)是—個(gè)由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)不斷提出新的要求,近年來,電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來遏制電氣故障,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。
1、繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力,因此,繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚,在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。
建國后,我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有。在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。上世紀(jì)50年代,我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù),建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍。對(duì)全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù),建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國己建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代,為我國繼電保護(hù)技術(shù) 的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用
2.1繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí),安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào),通知值班人員盡快做出處理。
2.2繼電保護(hù)裝置的基本要求
1)選擇性:當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。
2)靈敏性:保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi),不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作;但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí),又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。
3)速動(dòng)性:是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù),從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件,同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定眭。
4)可靠性:保護(hù)裝置如能滿足可靠性的要求,反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性,必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定訓(xùn)算、安裝調(diào)試正確無誤;同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效,以提高保護(hù)的可靠性。
2.3保護(hù)裝置的應(yīng)用
繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等,用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù),但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動(dòng)解除。另外,還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù),對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括:
①線路保護(hù):一般采用二段式或三段式電流保護(hù),其中一段為電流速斷保護(hù),二段為限時(shí)電流速斷保護(hù),三段為過電流保護(hù)。
②母聯(lián)保護(hù):需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。
③主變保護(hù):主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù),主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù),后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。
④電容器保護(hù):對(duì)電容器的保護(hù)包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)及失壓保護(hù)。
隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展,微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用,由于生產(chǎn)廠家的不同、開發(fā)時(shí)間的先后,微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。
3、繼電保護(hù)裝置的維護(hù)
值班人員定時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運(yùn)行記錄。在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí),應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門報(bào)告。建立崗位責(zé)任制,做到每個(gè)盤柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作,工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。
做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行,防止誤碰運(yùn)行設(shè)備,注意與帶電設(shè)備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對(duì)微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次,每月對(duì)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。定期對(duì)繼電保護(hù)裝置檢修及沒備查評(píng):
①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全;
②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無卡涉,動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無足夠壓力和燒傷;
③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;
④檢查各盤柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無松動(dòng);
⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;
⑥配線是否整齊,固定卡子有無脫落;
⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。
根據(jù)每年對(duì)繼電保護(hù)裝置的定期查評(píng),按情節(jié)將設(shè)備分為三類:經(jīng)過運(yùn)行檢驗(yàn),技術(shù)狀況良好無缺陷,能保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備為一類設(shè)備;設(shè)備基本完好、個(gè)別零件雖有一般缺陷,但尚能安全運(yùn)行,不危及人身、設(shè)備安全為二類設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備,危及安全運(yùn)行,出力降低,“三漏”情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類。如發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)有缺陷必須及時(shí)處理,嚴(yán)禁其存在隱患運(yùn)行。對(duì)有缺陷經(jīng)處理好的繼電保護(hù)裝置建立設(shè)備缺陷臺(tái)帳,有利于今后對(duì)其檢修工作。
隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、—體化、智能化方向發(fā)展,這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。只有對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù),按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運(yùn)行,提高供電可靠性。
參考文獻(xiàn)
繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文5
【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng);繼電保護(hù);可靠性
【中圖分類號(hào)】TM71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158(2012)11-0222-01
電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,可能發(fā)生各種故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)。在電力系統(tǒng)中,除了采取各項(xiàng)積極措施盡可能消除或減少發(fā)生故障的可能性以外,一旦發(fā)生故障如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設(shè)備,就可以防止事故擴(kuò)大,迅速恢復(fù)非故障部分的正常運(yùn)行,使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭受破壞。然而,要在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障和切除故障設(shè)備,只有借助于特別設(shè)置的繼電保護(hù)裝置才能實(shí)現(xiàn)。因此,如何在今后確保繼電保護(hù)的更可靠運(yùn)行,牽涉繼電保護(hù)可持續(xù)發(fā)展的重要課題,因此全面研究繼電保護(hù)發(fā)展趨勢,有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1、繼電保護(hù)裝置的基本要求分析
繼電保護(hù)的正確工作不僅有力地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性,并且正確使用繼電保護(hù)技術(shù)和裝置,還可能在滿足系統(tǒng)技術(shù)條件的前提下降低一次設(shè)備的投資。繼電保護(hù)主要有以下幾個(gè)基本要求:
1.1 安全性:繼電保護(hù)裝置應(yīng)在不該動(dòng)作時(shí)可靠地不動(dòng)作,即不應(yīng)發(fā)生誤動(dòng)作現(xiàn)象。
1.2 可靠性:繼電保護(hù)裝置應(yīng)在該動(dòng)作時(shí)可靠地動(dòng)作,即不應(yīng)發(fā)生拒動(dòng)作現(xiàn)象。
1.3 快速性:繼電保護(hù)裝置應(yīng)能以可能的最短時(shí)限將故障部分或異常工況從系統(tǒng)中切除或消除。
1.4 選擇性:繼電保護(hù)裝置應(yīng)在可能的最小區(qū)間將故障部分從系統(tǒng)中切除,以保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電。
1.5 靈敏性:表示繼電保護(hù)裝置反映故障的能力。
2、保護(hù)裝置的應(yīng)用分析
繼電保護(hù)裝置廣泛地應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)和變電站等,用于高壓供電系統(tǒng)線路的保護(hù)、電容器保護(hù)等等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,對(duì)于并不并列運(yùn)行的分段母線裝置設(shè)電流速斷保護(hù),但是僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘之后自動(dòng)解除。此外,還需要安裝設(shè)過電流保護(hù)裝置,對(duì)于符合等級(jí)比較低的配電所不應(yīng)安裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用主要包括:
2.1 線路保護(hù):基本上是應(yīng)用二段式或三段式電流保護(hù),其中一段為電流速斷保護(hù),二段為限時(shí)電流速斷保護(hù),三段為過電流保護(hù);
2.2 母聯(lián)保護(hù):需要同時(shí)安裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù);
2.3 主變保護(hù):主要包括主保護(hù)和后備保護(hù),主保護(hù)一般分為重瓦斯保護(hù),后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù);
2.4 電容器保護(hù):對(duì)于電容器的保護(hù)主要包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓和失壓保護(hù)。隨著當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)的不斷進(jìn)步,微機(jī)保護(hù)裝置也正在逐漸投入使用中,因?yàn)樯a(chǎn)廠家的不同,開發(fā)時(shí)間有先后順序,微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)出豐富多彩的局面,但是基本原理及其要達(dá)到的目的基本一致。
3、國外繼電保護(hù)現(xiàn)狀
國外的繼電保護(hù)已經(jīng)走過了一個(gè)多世紀(jì)的歷程。上世紀(jì)90年代,隨著微機(jī)保護(hù)的發(fā)展,不斷有新的改善繼電保護(hù)性能的原理和方案出現(xiàn),這些原理和方案同時(shí)也對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,微機(jī)保護(hù)裝置硬件的發(fā)展也十分迅速,結(jié)構(gòu)更加合理,性能更加完善。近年來,與微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域密切相關(guān)的其它領(lǐng)域的飛速發(fā)展給微機(jī)保護(hù)帶來了全新的革命。國外微機(jī)保護(hù)發(fā)展了近十五年,經(jīng)歷了三代保護(hù)設(shè)計(jì)上的更新?lián)Q代,并以微處理器技術(shù)與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應(yīng)用的算法相結(jié)合為基礎(chǔ),不斷為新型微機(jī)保護(hù)的開發(fā)和完善創(chuàng)造著良好的實(shí)現(xiàn)條件。
4、繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀
電力繼電保護(hù)是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護(hù)的正常運(yùn)行,有利于實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平,電力繼電保護(hù)是電力企業(yè)保證持續(xù)不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護(hù)的正常運(yùn)行,有利于實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)事故的分析和處理水平,大容量變壓器,由于其額定工作磁通密度較高,工作磁密與電壓頻率比成正比例。對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確,大大提高保護(hù)性能和可靠性。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,尚須進(jìn)行具體深入的研究。能夠?qū)崿F(xiàn)電力繼電保護(hù)工作人員在日常運(yùn)行中觀察和監(jiān)測錄波裝置的運(yùn)行情況以及全網(wǎng)微機(jī)型保護(hù)情況,這從根本上提高了電力機(jī)電系統(tǒng)保護(hù)裝置的健康運(yùn)行。
到二十世紀(jì)九十年代,隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究,在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時(shí),我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。這說明了我國繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)新的篇章,為微機(jī)保護(hù)開創(chuàng)了道路。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。
4、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展建議
4.1 深入推廣繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
4.1.1 繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的工作原理
電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用客戶機(jī)/服務(wù)器的工作模式??蛻魴C(jī)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)控繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),服務(wù)器用于在接收到客戶端的應(yīng)用請(qǐng)求和事故報(bào)告后執(zhí)行故障計(jì)算程序,然后向客戶機(jī)發(fā)出執(zhí)行指令,從而達(dá)到對(duì)各種保護(hù)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
4.1.2 繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能
繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能:實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)的自適應(yīng)、實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修及其故障的準(zhǔn)確定位、完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行可靠性分析、自動(dòng)完成線路參數(shù)修正;另外,還可以實(shí)現(xiàn)種附加功能,如記錄保護(hù)動(dòng)作順序和時(shí)間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等,這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。
4.2 增強(qiáng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)管理
基礎(chǔ)管理包括以下幾個(gè)方面:
4.2.1 重視人力資源培養(yǎng)
繼電保護(hù)人員的技能水平和思想素質(zhì)直接關(guān)系到工作完成的質(zhì)量和效率,并與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行緊密相連。
4.2.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
促進(jìn)繼電保護(hù)更加健全地發(fā)展,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立完整、實(shí)用的繼電保護(hù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)的信息化管理。
4.2.3 保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理
目前繼電保護(hù)的三相試驗(yàn)臺(tái)大都為微型機(jī)試驗(yàn)臺(tái),電流和電壓輸出為自產(chǎn)模式,現(xiàn)場使用時(shí)間過長后可能出現(xiàn)輸出不穩(wěn)定、波形畸變等問題,從而影響校驗(yàn)精度,因此必須注意加強(qiáng)試驗(yàn)臺(tái)的定檢工作。
4.2.4 加強(qiáng)繼電保護(hù)現(xiàn)場工作
現(xiàn)場工作是繼電保護(hù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意以下問題:調(diào)試裝置的問題;保護(hù)的電源插件;二次回路的絕緣;收發(fā)信及開關(guān)內(nèi)部繼電器校驗(yàn);壓變二次回路中放電間隙器校驗(yàn)問題等
繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀范文6
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);新技術(shù)
引言
在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)的主要功能是對(duì)各類故障以及不安全運(yùn)行工況進(jìn)行研究并制定相應(yīng)的反事故對(duì)策。過去,采用有觸點(diǎn)的繼電器進(jìn)行電力系統(tǒng)元件保護(hù)是主要手段;科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,電網(wǎng)朝著更高電壓等級(jí)、更大單機(jī)裝機(jī)容量、大電網(wǎng)互聯(lián)的方向發(fā)展,這給繼電保護(hù)工作帶來了更高的要求,微機(jī)保護(hù)也應(yīng)運(yùn)而生。本文對(duì)繼電保護(hù)的新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
1 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程
19世紀(jì)末期,為了防止短路時(shí)設(shè)備被損壞出現(xiàn)了熔斷器,從此形成了最初的過流保護(hù)。上世紀(jì)初出現(xiàn)了電流差動(dòng)保護(hù)、方向性電流保護(hù)、距離保護(hù)以及高頻保護(hù);這些保護(hù)的基本原理相似,都是通過對(duì)故障后的穩(wěn)態(tài)工頻量進(jìn)行測量,從而判斷故障[1];時(shí)至今日,這一保護(hù)原理在電力系統(tǒng)中仍有應(yīng)用,并起著主導(dǎo)作用。隨后,出現(xiàn)了行波保護(hù),它主要反映工頻突變量。上世紀(jì)60年代,通過對(duì)計(jì)算機(jī)的利用進(jìn)行繼電保護(hù)開始被人們提出,但是受技術(shù)限制并沒有投入實(shí)際應(yīng)用,而僅僅停留在研究階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,微機(jī)保護(hù)開始出現(xiàn),它自出現(xiàn)之日起,就表現(xiàn)出許多模擬式保護(hù)無法企及的優(yōu)點(diǎn),并很快投入使用。我國的微機(jī)保護(hù)研究開始于上世紀(jì)70年代,到90年代,我國的繼電保護(hù)進(jìn)入到微機(jī)保護(hù)數(shù)字化時(shí)代。對(duì)繼電保護(hù)的發(fā)展歷程進(jìn)行分析,它總是依據(jù)電網(wǎng)的需要,吸取最新的科研成果不斷完善自身。
2 繼電保護(hù)新技術(shù)
2.1 信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
繼電保護(hù)開始從模擬式和數(shù)字式向著信息化的方向發(fā)展。就變電站的綜合自動(dòng)化而言,具有靈活的配置;如果采用傳統(tǒng)的遠(yuǎn)方終端裝置與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)相配合的方式,相關(guān)信息可以通過遙信輸入回路送到RTU中;另外,還可以通過串行口與RTU實(shí)現(xiàn)信息傳遞。如果采用全分散式,則是將保護(hù)單元和控制單元就地安裝于主設(shè)備旁。
2.2 可編程控制器的應(yīng)用
可以將PLC看成是一種特殊的工業(yè)計(jì)算機(jī),其體系結(jié)構(gòu)適用于編程語言;在包含有繼電器的控制系統(tǒng)中,需要用導(dǎo)線將分立元件連接起來,這種方式不利于復(fù)雜邏輯關(guān)系的實(shí)現(xiàn),同時(shí)也不利于定期進(jìn)行操作任務(wù)的改變。而采用PLC后可以避免這類問題,采用編程的方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)分立元件的連接;此外,還可以利用PLC中的輔助繼電器實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械觸點(diǎn)繼電器的功能。
2.3 智能化技術(shù)
上世紀(jì)90年代以來,人工智能技術(shù)被應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)的研究也開始向智能化的方向發(fā)展。就人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)而言,它能夠?qū)崿F(xiàn)信息的分布式存儲(chǔ),能夠進(jìn)行并行處理和自組織、自學(xué)習(xí)[2]。近年來,在繼電保護(hù)領(lǐng)域,出現(xiàn)了采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)判別故障類型,測定故障距離等。
2.4 自適應(yīng)控制技術(shù)
在繼電保護(hù)中使用自適應(yīng)控制技術(shù),它可以根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行方式以及故障的變化對(duì)保護(hù)性能和定值等進(jìn)行改變,這是一種新型的繼電保護(hù)方式;其基本思想是:實(shí)現(xiàn)保護(hù)與電網(wǎng)中各種變化相適應(yīng),從而改善保護(hù)的性能。這種方法有利于系統(tǒng)響應(yīng)的改善,增強(qiáng)繼電保護(hù)的可靠性。
2.5 變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)
在傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)中,各專業(yè)有嚴(yán)格的界限,設(shè)備的劃分也十分明顯;采用綜合自動(dòng)化后,這一原則被打破,變電站的自動(dòng)化有了更新的內(nèi)容,保護(hù)裝置與調(diào)度中心的通信也不再受到阻礙??茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)朝著功能完善、智能水平高的方向發(fā)展,電網(wǎng)也將邁向新的水平。
2.6 廣域保護(hù)技術(shù)
所謂廣域保護(hù),是指在全國聯(lián)網(wǎng)的背景下,對(duì)保護(hù)防線的合理配置提供方案;其具體定義為:基于電網(wǎng)中的多點(diǎn)信息,快速準(zhǔn)確可靠的切除故障,并且對(duì)切除故障后的系統(tǒng)進(jìn)行研究分析;對(duì)存在的不穩(wěn)定因素采取可行的控制措施,它不僅實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù),而且還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制功能。當(dāng)前,可以將廣域保護(hù)技術(shù)分為兩大類:一是對(duì)廣域信息的利用,用于實(shí)現(xiàn)安全的監(jiān)視和控制,對(duì)穩(wěn)定邊界進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)估等;二是通過廣域信息實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)。
2.7 新型互感器的應(yīng)用
光電流互感器、光電壓互感器及相關(guān)保護(hù)的出現(xiàn)引發(fā)了繼電保護(hù)的一場革命。在電力事業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家,光電流互感器和光電壓互感器已經(jīng)被投入現(xiàn)場運(yùn)行;它們與傳統(tǒng)的互感器相比具有較多優(yōu)點(diǎn),如:實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電的絕緣隔離,不受電磁干擾的影響,不會(huì)出現(xiàn)電流互感器磁保護(hù)問題,具有更寬的頻率響應(yīng)。這些優(yōu)點(diǎn)決定了其在未來的發(fā)展地位,也將徹底改變繼電保護(hù)的應(yīng)用條件及方式。
2.8 微機(jī)保護(hù)新思想
微機(jī)保護(hù)發(fā)展的關(guān)鍵原因之一是新算法的出現(xiàn);當(dāng)前,模糊控制、自適應(yīng)控制以及綜合優(yōu)化控制已經(jīng)被成功應(yīng)用于微機(jī)保護(hù)中[3]。已有學(xué)者提出利用網(wǎng)絡(luò)化通用硬件及軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)新算法,相關(guān)研究和試驗(yàn)證明:網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用具有較高的可靠性。
3 結(jié)束語
技術(shù)的發(fā)展永遠(yuǎn)沒有終點(diǎn),這也給繼電保護(hù)的發(fā)展帶來了生機(jī)和希望,同時(shí)也給繼電保護(hù)工作者帶來了挑戰(zhàn)。在實(shí)踐中,應(yīng)該依據(jù)市場的變化和電網(wǎng)的需要,制定相應(yīng)的檢測方法及標(biāo)準(zhǔn),保證繼電保護(hù)產(chǎn)品的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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