前言：中文期刊網精心挑選了繼電保護的可信賴性范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
繼電保護的可信賴性范文1
【關鍵詞】電子技術 計算機技術 繼電保護 電力工業
現代電力工業的不斷發展，電力系統作為經濟建設的重要分支，其規模在不斷的擴大、發展。而電力系統的安全運行卻依賴于繼電保護的可靠參與。
一、繼電保護解決的問題和性能
在電力系統的運行過程中，需要一個能夠自動識別各種故障并能排除故障設備的自動裝置。具體地說，此類裝置不僅可以對電力系統中電氣元件的故障和不正常狀態做出反應，而且還可以使斷路器跳閘發出相應的指示信號。因此，它能夠解決的問題主要有以下幾個方面：如何將故障元件迅速地從電力系統中切除；如何保證非故障元件盡快恢復正常運行；電氣元件如何根據實際運行情況做出不同的反應（比如：在無人值班時，保護應能動作于故障元件的斷路器跳閘；在有人值班時，保護應能動作于指示信號，提示值班人員在哪個元件出現了非正常狀態）
對于繼電保護的基本性能，主要有四方面的要求：第一、繼電保護的選擇性，繼電保護的動作應該只限于有故障的元件，而不動作于正常元件，這樣可以盡可能的縮小停電范圍，保證經濟效益。第二、繼電保護的速動性，出現故障時，繼電保護裝置應在最短的時間內快速切除問題元件，而斷路器的動作時間最快的可達0.02S～0.06S。第三、繼電保護的靈敏性，電力系統出現問題時，繼電保護裝置應能敏銳的感覺到并做出正確的反應。第四、繼電保護的可靠性，在保護裝置規定的保護范圍內，該動作時，它不應該拒絕動作，而在不該動作時，則不應該誤動作。也就是說，保護裝置應該同時具備安全性和可信賴性。
二、繼電保護在電力系統中的作用
在電力系統的運行過程中，為了保證經濟建設的需要，大量的電氣設備都是24小時連續工作，發生事故也是在所難免的。而如果實現電力聯網后，某個電氣設備的故障一般不會影響整個電力系統的連續運行，從而提高了供電的可靠性?，F代電力系統有了自動控制技術的參與，可以更好的保證電力系統的安全經濟的運行，同時還可以保證電能質量，使得電力系統自動控制技術得到不斷發展。
電力系統在日益增大，而大容量的發電機組也在不斷的增多，自然要求在電力設備上安裝完善的繼電保護裝置。這樣的舉措既可以保證電力系統的可靠運行，又可以避免對電氣設備造成損壞，確保了經濟效益。
三、微機保護的應用及其優越性
現代計算機的應用已逐步深入工業生產的各個領域，帶給各行業的變化也是根本性的，自然在電力系統繼電保護領域也不例外。原來計算機主要用作故障分析和保護動作的性能分析，而直到六、七十年代才逐步被人們用來構成繼電保護。繼電保護經歷了機電型―晶體管型―集成電路型―計算機式等四個發展階段。目前，在我國隨著電子技術、計算機技術、通信技術等相繼在繼電保護領域的研究應用，計算機繼電保護技術已經有了一個蓬勃的發展。
微型計算機式繼電保護（微機保護）由于微處理器技術的迅速發展，在硬件結構及軟件技術方面已趨于成熟。在算法計算、分析問題、及邏輯判斷方面，微機保護都具有優越性，尤其是它具備存儲記憶功能，可以實現24小時的自身工作運行情況檢查，使其工作可靠性得到提高。我國自90年代以來，微機保護裝置很受繼電保護運行人員的歡迎，因而得到了廣泛的應用。
相對于傳統的繼電保護，微機保護與其在原理上并沒有什么本質的區別，只是由于計算機本身強大的計算能力以及其存儲功能，借助它的軟件技術更容易實現。
傳統的繼電保護是由過流繼電器，時間繼電器，中間繼電器等組合而成的，占用的體積大，不利于安裝及維修，而且相應的繼電器的觸點很多，自然無法保證靈敏度和可靠性，一旦出現問題需要檢修時，一般都需要先行停電，會影響正常的工業生產。同時，由于繼電器的數量增多，也會相應的增加維修的成本，降低經濟效益。在控制上，傳統的繼電保護如果線圈發生故障以后只有到現場發現處理，而無法實現遠程監控，無形之中也增加了操作人員的工作量。在安全上，繼電保護和各種電氣設備直接連接，沒有相關的隔離措施，無法阻止外來雷電的侵入，會造成設備的損壞。
現代的微機保護采用單片機原理，集成化的電路以及高效的軟件設備，在提高了可靠性的同時又大大縮小了體積，就相當于是飛機上的一個黑匣子。在工作的過程中，只有在程序運行時，元件才投入使用，而其他時刻都是處于虛運行狀態。這樣就減少了各種繼電器的損耗，很大程度上延長了元件的使用壽命，創造了經濟效益。微機保護通過網絡把各種繼電器組成了一個相互聯系的整體，可以通過各種輸入輸出接口把需要的不同運行數據及時的傳送給集控中心，便于發現問題，集中處理?？梢詫φ麄€電力系統的總體運行情況，做到心中有數，運籌帷幄。
四、現代繼電保護的發展
繼電保護的可信賴性范文2
關鍵詞:光纖通信;配電網絡;配網自動化;光纖傳輸技術
中圖分類號:TM776 文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)12-0095-02
隨著電力系統的建設和發展,配電網絡智能電網構架已經形成相當規模,對配電網絡管理自動化水平的要求也不斷提高,大量涉及電力生產、運行、管理的各種信息需要穩定、可靠、迅速地進行傳輸,這無疑是對電力系統通信提出更高的要求,光纖通信技術是一種可靠、先進、經濟的通信技術得到愈來愈廣泛的應用,基于這一技術應用結合電力通信網絡的特點,構建承載綜合業務的電力系統通信網絡平臺已經成為電力系統發展建設的必然選擇。光纖通信是用光纖作傳輸媒質,以光波為載波,實現信息傳送的一種通信方式。光纖通信技術是現代電力系統通信技術的關鍵技術之一,是組成現代電力系統通信網的主要手段,本文針對配電網絡自動化對通信技術的要求,分析了光纖傳輸技術在配電網絡自動化中實施與應用。
一、配網自動化系統
配電系統是電力系統電能發、變、輸、供、配中面向廣大用戶的一個重要環節。由于用戶對用電可靠性的要求越來越高,配網自動化成為了我國電力系統自動化領域的新興熱點,更是電力行業發展的重要階段。要實現配電網自動化,關鍵在于通信,選擇通信方式應當適合我國配電網的現狀和用戶的現場實際。目前主要的通信方式包括光纖、現場總線、載波、無線等。配電網絡自動化是利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術,將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成,構成完整的自動化系統,實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化。
(一)配電網通信網絡總體結構
通信系統是配網自動化系統中密不可分的一部分。為了貫徹功能下放,分級分層,提高事故響應速度的原則,如圖1所示。配網自動化系統一般分3層:主站、子站、饋線。依據配網規模的大小,主站層還可再分為主站和區域站2層。在主站與子站之間,由于信息量大,要求高速可靠的通信通道,但由于節點不多,一般采用光纖以太網或光纖環網。光纖環網更成熟一些,但光纖以太網是發展方向,光纖以太網目前技術實現及相關設備都已得到實踐檢驗,正在推廣應用。
(二)通信方案
配電自動化的通信方案包括主站對子站、主站對現場單元、子站對現場單元、子站之間、現場單元之間的通信等廣義的范圍。目前實施的完整配電自動化試點工程系統的通信方案指主站對子站、主站對現場單元的通信。
子站與饋線通信網一般統一考慮,饋線網結構復雜,情況多樣,各地的特點不同,很難找到一種統一的通信模式。目前一般采用光纖、現場總線、載波、無線等但總的來看,采用混合通信方案是比較符合實際的原則。常見的結構為:以光纖構建干線通信網絡;通過雙絞線,采用現場總線技術(如Lonworks、Can、Profibus)或RS485,將干線TTU、支線的FTU/TTU,連接到干線FTU,由其通過高速光纖通道,將信息上傳到子站、主站,干線FTU應具備這種集中轉發的能力。
二、光纖傳輸技術
光纖專線通道的配置方式有多種,主要有以下幾種形式:
(一)主從式
主從方式是環形通信系統,支持多點通信,只有一個作為主站,如圖2所示。這種配置方式比較適合配電系統多點、分散通信的特點。
(二)環路通信對等配置
該配置方式物理結構與主從式一樣,但環路上各點都可以成為主站,不過每次數據傳輸時只有一個主站。其余各站平時都處于分站狀態,發送信息時,由軟件控制轉發開關置于“關”位置,該站上升為主站。
(三)雙環自愈網
當環路上節點比較多時,為防止光纜或光端設備故障,造成通信中斷,采用雙光纖環路自愈網,如圖3所示。環網上每個站配置支持具有自愈功能的光纖收發器,該收發器具有自動切換和自愈功能。
正常情況下,通信報文分別在A環和B環里傳輸。分站同時接收來自A環和B環的信息,光端設備只選擇其中一個環路的信號傳送給RTU、FTU。主站由一個串行口發送信息,同時在A環與B環里傳送,由兩個串行口分別接收A環和B環的信息。
當光纜出現故障時,如F點斷開,兩側的光端設備只能接收到一個環路信息,經過一段延時,雙環路切換控制器自動把接收的信號切換到另一個環路發送端,生成新的環路,即斷點兩側的光端設備,A環和B環相互鏈接,構成新的光纖路徑,實現光纖環路自愈功能。
光纖通信的組網方式非常靈活,可以構架成星型、鏈型、樹狀、網狀、單纖網、雙纖網、環上多分支、多環相交、多環相切等各種拓撲結構的網絡。
根據智能電網配電自動化系統的特點,光纖網通常需組成環型網,并與計算機局域網連接,實現數據共享。
三、光纖傳輸技術在配網自動化系統上的應用
電網建設發展很快,區域型大電網已初見規模,將來還要實現全國聯網。電網結構越來越強,不同地區之間的聯系越來越緊密。在這種形勢下,對繼電保護的要求也越來越高,而且側重于動作的可信賴性。要求系統發生故障時,必須快速切除,決不能發生繼電保護拒動的事故。這樣全線速動的縱聯保護對高壓電網的穩定運行起到尤為重要的作用,它也是保證電網穩定的一道防線。高壓線路縱聯保護主要是依賴于通道,使線路兩端的保護裝置進行故障信息的交換,進而判別出是本線故障,還是區外故障。從而使兩端的保護裝置:在區外故障時,不動作;在區內故障時,快速動作,切除故障。在湖南電網運行的縱聯保護根據使用信號的方式,主要分為以下幾類:(1)閉鎖式保護;(2)允許式保護;(3)遠方跳閘保護;(4)電流差動保護。
縱聯保護采用光纖通道的方式,得到了越來越廣泛的應用,在現場運行設備中,主要有以下幾種方式:
(一)專用光纖保護
光纖與縱聯保護(如:WXB-11C、LFP-901A)配合構成專用光纖縱聯保護。采用允許式,在光纖通道上傳輸允許信號和直跳信號。此種方式,需要專用光纖接口(如:FOX-40),使用單獨的專用光芯。優點是:避免了與其他裝置的聯系(包括通信專業的設備),減少了信號的傳輸環節,增加了使用的可靠性。缺點是:光芯利用率降低(與復用比較),保護人員維護通道設備沒有優勢。而且在帶路操作時需進行本路保護與帶路保護光芯的切換,操作不便,而且光接頭經多次的拔插,易造成損壞。
(二)復用光纖保護
光纖與縱聯保護(如:7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保護)配合構成復用光纖縱聯保護。采用允許式,保護裝置發出的允許信號和直跳信號需要經音頻接口傳送給復用設備,然后經復用設備上光纖通道。優點是:接線簡單,利于運行維護。帶路進行電信號切換,利于實施。提高了光芯的利用率。缺點是:中間環節增加,而且帶路切換設備在通信室,不利于運行人員巡視檢查,通信設備有問題要影響保護裝置的運行。
(三)光纖縱聯電流差動保護
光纖通道的大容量、較高的抗干擾能力,為縱聯電流差動的應用提供了可能。首先得到應用的是模擬式的光纖縱聯電流差動,當前已很少采用。隨著大規模集成電路的應用,數字式電流差動廣泛應用開來。目前,在湖南電網運行的縱聯電流差動保護有:REL-561(ABB)、LFCB-102(GEC)、MCD(三菱)、LFP-943(南瑞)、7SD511(西門子)等保護裝置。采用的通道方式有復用光纖方式和專用光纖方式。
四、結語
隨著通信技術的發展,繼電保護可以選擇的通道類型越來越多,光纖網絡的形成為繼電保護采用高性能的通道提供了硬件基礎。但如何有效地利用它,使它為繼電保護更好的服務,這也不是很容易做到的。這需要工程設計、運行、維護、通信、保護各專業之間的協調、溝通。在配電網絡自動化的通信系統,必須構建一個成本低、收效高的雙向通信系統,用可以接受的費用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同時,由于智能電網配電網絡自動化系統所要完成的功能太多而系統復雜,采用單一的通信系統來滿足所有的功能需要是不現實的,也是不經濟的。因此,在智能電網配電網絡自動化系統中,要應用多種通信方式,按綜合的經濟技術指標而選取其中最優的組合。
參考文獻
[1]畢麗紅.通信網絡技術[M].北京:中國電力出版社,2007.
[2]趙梓森,等.光纖通信工程[M].北京:人民郵電出版社,1994.
[3]陳堂,趙祖康,陳星鶯,等.配電系統及其自動化[M].北京:中國電力出版社.
[4]徐丙垠.配電自動化遠方終端技術[J].電力系統自動化,1995,(5).
