浅议电力系统继电保护技术及其前景

摘要:近年来,我国电力网在国家计划与政策的扶持下,得到了大力的发展,电网覆盖的广度与深度都有了较大的提高,同时大量的机器在电力系统中被投入使用,进行高压电的输送,这就对电力和机械的保护提出了更高的要求。继电保护是电网保护的重要组成部分,本文就继电保护的技术与发展前景进行了讨论。

关键词:电力系统 继电保护 技术 前景

继电保护是电网保护的重要组成部分,是电力系统安全运行、实现经济效益最大化的有效手段。继电保护信息化的应用使得继电保护向着计算机化、网络化、智能化的方向发展。

我国继电保护学科、技术、继电器制造和人才队伍培养从无到有,在小活吸收国外先进继电保护设备和运行技术的基础上,形成了完整的行业体系,并建成了一支具有深厚理论功底和丰富运行经验的继电保护队伍。

1. 我国继电保护发展现状

微机保护国内的研究开始于七十年代后期,起步较晚,但发展迅速。中国首个在198年,以保护电脑的样机试运行后,通过鉴定和大规模生产,在新产品问世,每年在1990年的第二代微机线路保护装置正式投入运行目前,高压线路,低压电网,各种主要电气设备具有适当的保护装置的计算机系统中运行,尤其是线路保护产品已形成并得到广泛应用。中国在2000年220千伏系统,微机保护率为43.99%,线占86%的微机保护到2003年底,220千伏或以上的微机保护系统已经占了70.29%,符合率微机97.6%。实际操作上,在微机保护的正确动作率明显高于其他保护,一般的运作比平均高0.2?0.个百分点。微机保护取得经过多年的实际操作,依靠先进的技术和良好的原则和进程已经超越了进口保护。从上个世纪八十年代及以上的220千伏高压电力系统,以保护使用进口,到现在的基本国内220千伏系统的继电保护,反映了技术的迅速发展中得到中国的国内继电保护设备和具有明显优势。

2. 电力系统继电保护的前景

2.1计算机化

按照著名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18―24个月翻一番。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。

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。

2.2网络化

计算机网络和数据通信作为信息工具,已经成为一个支柱,信息时代的技术,以生产人类和社会生活发生了根本变化。到目前为止,除了保护和纵差保护结合,所有继电保护装置只能应付保护电气安装的电气量。继电保护的有限作用是以清除组件故障,从而缩小了意外的影响范围。这主要是由于缺乏强有力的手段的数据通信。国外早已提出的概念,系统的保护,它主要是指安全自动装置。由于作用的中继失败并不局限于取消元件和范围限制的影响,事故(这是首要任务),而且还确保安全稳定运行的系统。这就要求每个单位可以共享,保护全系统的运行与故障信息的数据,各单位和重合闸保护装置在分析这些信息和数据的基础上协调行动,以确保安全稳定运行的系统。

2.3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,模糊逻辑等所有领域中的电力系统已经应用领域中的应用继电保护也已开始。神经网络是一个非线性映射方法,遇到许多困难,或难以解决的方程组,在复杂的非线性问题,应用神经网络就可以解决。例如,按照双方的角度来看潜力挥杆系统发生短路的电阻是一个非线性问题,距离难以保护的权利,以确定故障的位置,导致误操作或拒绝搬迁:如果用神经网络方法经过了大量的失败的训练样本,只要样本集中充分考虑到所有情况,在发生任何故障可以正确识别。另一些国家,如遗传算法,进化规划,也有自己独特的能力来解决复杂的问题。将是一个适当的结合,这些方法的人工智能将使更快的解决。人工智能技术在继电器将适用于解决与传统方法难以解决的问题。

2.4综合自动化

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。

综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。

随着科技的不断发展与网络信息的逐渐介入,继电保护面临着更加深入的发展趋势,如何将信息技术更好的应用与电力系统的继电保护,将成为业内研究者进一步加强研究的课题。

参考文献:

[1]韩天行,梁志成.电力系统继电保护及自动化设备电磁兼容标准的发展动向[J].广东输电与变电技术,2009,(01).

[2]杨国福.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].电气制造,2007,(07).

[3]白金山.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].中国集体经济,2007,(06).

[4]刘彦超.电力系统继电保护基本要求及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2007,(18).