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繼電保護的特性范文1
【關鍵詞】電力繼電保護可靠性特點
中圖分類號: U224 文獻標識碼: A
近些年來,隨著科學技術的突飛猛進,電子技術及電子計算機網絡技術的不斷發展,為電力繼電保護系統的發展注入了新鮮的活力,使電力繼電保護系統、裝置、設備朝著計算機化、網絡化、信息化、一體化、智能化方向快速發展。這就給我們從事電力繼電保護的工作人員提出了新的挑戰,因此在當今時代,如何正確抓住電力繼電保護系統、設備的特點,來提高電力繼電保護的可靠性,安全性,穩定性,對整個電力、電網系統的安全運行具有重要的意義。
一、電力繼電保護的含義
什么是繼電保護裝置呢,它的具體含義是什么呢?根據研究與了解,所謂的繼電保護裝置就是為了降低電力系統運行的故障隱患,及時處理電力故障,縮減故障處理開支,維護電力系統穩定的一種電氣裝置。該裝置是主要利用繼電保護技術原理設計而成,由于其獨特的電路保護特性,所以近年來引起人們的關注并得到廣泛的利用。電力繼電保護裝置發展至今,已經成為電力、電網系統安全、穩定、持續運行的可靠保證,也是電力企業發展的重要基礎,對人類電力事業的發展具有重要的意義。
二、繼電保護裝置的要求及特點
1、根據對電力繼電保護裝置多年的應用經驗總結及對未來應用的研究表明,繼電保護裝置的基本要求有以下幾點,即要求可靠性強,速動性強,靈活性強等。所謂的可靠性強所指的就是繼電保護裝置的發明與使用最基本的目的就是維護電網系統電路的安全運行。但是,在電力保護裝置實際運行過程中,由于一些工作人員的操作不當以及電路運行故障等綜合因素的影響,導致該裝置出現拒動或誤動的錯誤指令。這些指令的發出,不僅不能起到基本的保護作用,反而影響了電路的正常運行。因此,這就要求繼電保護裝置具有超強的運行可靠性,這就要求我們設計人員和工作人員確保繼電保護裝置的設計原理的先進性,安裝調試的正確性、無誤性,其次還要求繼電保護裝置的各個組件質量的可靠性,最終使繼電保護裝置達到保護的可靠性、穩定性、安全性。
其次,就是速動性。所謂的速動性指的就是在電流量與繼電保護裝置的故障報警速率成反比。因此只有提高它的速動性,才能保證在電力系統出現大的突發故障時,及時、有效快速的向工作人員報警,提高故障處理速度,減少經濟損失。
最后,就是要求具有超強的靈敏性。其所指的就是繼電保護裝置內部的程序能夠對出現的不同性質、不同問題的故障及時的采取保護措施、發出警報,并且能夠對故障進行簡單的處理,來降低故障問題所帶來的危害與影響。
2、我們來說一說繼電保護技術的特點,其主要有以下幾個特點。
1、自主化運行率高,使得繼電設備具有很強的記憶功能,此外繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率。
2、兼容性輔助功能強,統一標準做法的選用,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能。
3、操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在環境的影響,能夠產生一定的使用功效。
三、如何提高繼電保護的可靠性
繼電保護裝置的安裝主要是保護電路運行過程中各個電路配件的安全性。提高繼電保護裝置的可靠性,需要從以下幾個方面落實。
1、繼電保護裝置檢驗應注意的問題。將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區等工作。
2、定值區問題。定值區數量的激增是電力系統與計算機網絡系統發展的一個重要表現,它能夠適應繼電保護裝置運行的不同需求,確保了電力系統運作的穩定性。同時由于定值區數量增加,人們對不同的定值數據管理出現紕漏,為此應該加強對定值區的管理,派遣專業技術人員對其進行操作,并將調整的定值數據及時更改記錄。
3、一般性檢查。一般性檢查雖然不如其他專項檢查技術要求難度高,但是其檢查質量的好壞也直接關系到繼電保護裝置的運作。由于一般性檢查工作比較瑣碎、簡單,因此,到目前為止還沒有引起人們的重視,一方面沒有及時進行一般性檢查,另一方面一般性檢查敷衍了事,沒有得到具體的落實。一般性檢查主要包括清潔和固定兩個方面。機械表面灰塵過多,可能提高機械的運行溫度,降低機械使用壽命,而細小處螺絲和鏈接的松散,可能存在重大的安全隱患。
4、接地問題。①保護屏的各裝置機箱、屏柜等的接地,必須接在屏內的銅排上。②電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么應檢查端子箱的接地是否可靠。
四、電力系統繼電保護技術的發展
在輸變電行業中,單片機控制技術具有先天優勢,在控制技術或電子信號方面,可大大提高控制與保護的精度、速度、范圍,而且還能與計算機聯網,構成系統化管理體系和無人值守的站點,極大地降低了工作人員的勞動強度,提高了安全性。
1、計算機化。隨著電路承載輸電量的增加,電力系統的工作任務量增大,工作難度系數提升,因此,與計算機技術相互結合,實現繼電保護裝置的計算機化是未來該裝置發展的一個重要方向。計算機化的落實和完善能夠提高信息數據處理分析的能力,并提高信息的存儲量,方便管理人員及時調閱相關數據。但是,目前的計算機化還不夠成熟,需要投入更多的科研力量和研究資金等,只有這樣計算機化的發展趨勢才能更好的為繼電保護裝置服務,最終提高電力系統的整體服務質量和經濟效益。
2、網絡化。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱,它深刻影響著各個工業領域。實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。
3、保護、控制、測量、數據通信一體化。隨著繼電保護裝置與計算機網絡系統形成了密切的聯系,繼電保護裝置的功能也突破了原有的保護職能。通過對網絡技術的運用,繼電保護裝置在電路無故障正常運行的條件之下,能夠分析電路運行的基本數據,并對數據進行相應的調整、控制和分析,真正實現了繼電保護裝置保護、控制、測量與數據通信的一體化。
4、自適應控制技術。該技術能根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點。
5、智能化。近年來,人工智能技術開始被應用在繼電保護研究應用。神經網絡是一種非線性映射的方法,很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題,應用神經網絡方法可迎刃而解。
結語:綜上所述,電力作為當今社會發展的主要能源之一,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用,而繼電保護系統作為電網安全運行的重要保障,就要求我們從事繼電保護的工作人員要不斷提高自身的專業水平、工作素質、創新能力,不斷提高繼電保護裝置的可靠性,來滿足人們生產、生活的需要。
參考文獻
繼電保護的特性范文2
關鍵詞 保護性耕作;優勢;性質;特點;主要技術
中圖分類號 S345 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)03-0274-01
最近幾年保護性耕作在遼寧省彰武縣雙廟鄉發展特別快。通過2008―2011年連續4年的實際應用取得了很好效果,僅玉米作物每年都要增收35~50 t。越來越多的農民認識到要想多收獲糧食必須改變傳統的種植方法,建立一套適合該地區旱作農業區機械化保護性耕作技術體系。
保護性耕作是通過對農田實行秸稈覆蓋還田和免耕少耕,控制沙塵污染和土壤風蝕、水蝕,節能降耗和節本增效,以及提高土壤肥力和抗旱節水能力的一項先進的農業耕作技術。2008年開始雙廟鄉保護性耕作在白家村、三臺子村、明水村,繼而又在杜家村、任家村、二臺子村全面鋪開。2011年在二臺子村、杜家村又實施了666.67 hm2秸稈還田保護性耕作面積。項目完成后,項目區旱地玉米平均增產20%,玉米降低生產成本10%~15%,增加農民收入20%~30%,特別是雙廟鄉玉米面積每年達到2 000 hm2,僅保護性耕作一項就使農民增產玉米2 000 t左右。現將保護性耕作的優勢、性質、特點以及主要技術總結如下。
1 保護性耕作在農業方面的優勢
一是保肥。地表覆蓋的秸稈腐爛后形成大量有機肥,可明顯提高土壤表層有機質含量,同時速效氮、速效鉀及各種微量元素的含量都有所增加,使土壤結構明顯改善。二是保土。由于秸稈覆蓋地表及不翻轉土壤,減少了地表徑流及風蝕、水蝕造成的土壤流失。三是保水。由于秸稈覆蓋地表,減少雨水的地表徑流和蒸發,增加了土壤入滲能力。四是減少勞動力、機械投入及作業程序,節約生產成本。五是保護生態環境。由于根茬固土和免耕秸稈覆蓋,土壤不再翻耕,減少風、沙、塵的揚起,保護了生態環境[1]。六是增產效果明顯。雙廟鄉杜家村一農戶在自己家的土地上連續3年進行了秸稈還田保護性耕作試驗。保護性耕作區的玉米與傳統耕作相比,平均增產25%。特別是在大旱之年,抗旱效果更加明顯,在前年后期作物干旱情況下,試驗區的玉米產量達到10 125 kg/hm2,而傳統耕作產量僅7 350 kg/hm2,產量提高了37.8%。
2 保護性耕作的性質及其特點
保護性耕作技術是相對人蓄力的保護性耕作而言,其主要作業如深松、秸稈還田、免耕播種等需要使用機械來完成[2]。保護性耕作技術是用大量的秸稈、殘茬覆蓋地表,將耕作減少到只要能保證種子發芽即可,并且主要用農藥來控制病蟲害的一種新型耕作技術。
保護性耕作技術的主要內容:一是秸稈殘茬與表土處理;二是免耕施肥播種;三是雜草及病蟲害防治;四是合理深松[3]。
保護性耕作技術特點:一是秸稈腐爛形成大量有機質,增加土壤肥力,改善土壤結構;二是深松打破犁底層,有利于雨水下滲保存和作物根系的生長,提高雨水的貯量;三是作物秸稈覆蓋地表,減少雨水地表徑流和水分蒸發,提高雨水的利用率;四是減少對土壤耕作層的破壞,降低生產成本[4]。
保護性耕作過程為:表土處理(淺旋、耙壓或者深松)―免耕播種機播種―除草、防治病蟲害―聯合收割機收獲(秸稈粉碎一次完成);而傳統的生產過程為:深耕翻―耙壓―運土雜肥―施肥整地―播種―鎮壓―防草、病蟲害―收獲―拉運秸稈[5]。從兩者的生產過程可以看出其區別:保證足夠的秸稈覆蓋地表、減少耕作次數、生產成本低、糧食產量增加。
3 主要技術
3.1 秸稈覆蓋技術
秸稈覆蓋按覆蓋量可分為:全量覆蓋、部分覆蓋、留茬覆蓋。按照覆蓋狀態可分為:立稈覆蓋、倒稈覆蓋、粉碎覆蓋。
3.2 免耕及少耕技術
免耕是除播種之外不再進行任何耕作,少耕包括深松與表土耕作。免耕需要一定的條件,否則長期免耕可能發生土壤板結、播種質量下降、作物根系發育變差、早衰減產等問題[6]。免耕要求的條件有:土質為砂壤土、有足夠的秸稈覆蓋、腐爛較快,機具性能過關,駕駛員和農戶有足夠的管理能力等[7],否則應該開展深松作業。深松一般采用間隔深松,30 cm即可,3~4年進行1次。少耕作業是表土耕作,播種前進行地表淺松以提高地溫和消滅雜草,淺松機的平鏟從地表下8~10 cm處通過[8]。
3.3 雜草病蟲害防治技術
雜草種子大部分分布在土壤5 cm以內的淺表土中,向下呈遞減分布,且萌發比較集中,主要使用化學藥劑進行除草。針對惡性雜草和大型雜草要進行人工除草[9]。
4 結語
雙廟鄉乃至彰武縣是以農業為主的鄉,是典型的旱作農業區,災害頻繁,成為影響農業生產最大的災害。一是水土流失嚴重,沙塵暴猖獗。二是受經濟基礎的制約,農業水利化設施基礎薄弱,農業抗御自然災害的能力極低。三是土壤瘠薄,有機質含量低。保護性耕作對降低農業生產成本、
提高農產品產量和品質、增強農產品市場競爭力、增加農民收入、加快全面建設小康步伐具有十分重要的意義。
5 參考文獻
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繼電保護的特性范文3
關鍵詞:繼電保護,故障信息,小波變換,自適應。
中圖分類號: TM774 文獻標識碼: A 文章編號:
1、引言
繼電保護是一門理論和實踐并重的科學技術,與電力系統的發展息息相關。19世紀末,人們為了防止發生短路時損壞設備就已經開始利用熔斷器這一中介,從而建立了過電流保護原理。1905~1908年出現電流差動保護,而自1910年起,方向性電流保護的廣泛使用,更是推動了20世紀20年代初距離保護的產生。到20世紀30年代初,已經出現了快速動作的高頻保護[1]。因此,從繼電保護的基本原理來看,現今普遍應用的繼電保護原理基本上在20年代末就已建立,迄今在保護原理方面沒有出現突破性發展。從實現保護裝置的硬件來看,自1901年出現感應型繼電器開始,大體經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微型計算機式等發展階段。因此,縱觀繼電保護將近100年的技術發展史可以看出,雖然繼電保護的基本原理早已提出,但它總是根據電力系統發展的需要,不斷通過相關科學技術的最新成果得到發展和完善[2]。
2、故障信息與繼電保護技術
檢測故障信息、識別故障信號是繼電保護的首要任務,它據此做出是否保護出口跳閘的決定。因此,故障信息的識別、處理和利用是繼電保護技術發展的基礎,不斷發掘和利用故障信息對繼電保護技術的進一步發展有著重要意義。
新型繼電保護的重要理論之一是建立在暫態故障信息基礎上的小電流接地保護與行波保護。而應用暫態量發展出的利用高頻故障電壓、電流信號的超高速繼電保護原理,已經被廣泛使用并獲得了許多重要成果,例如利用高頻故障電壓信號,對串補超高壓輸電線路的保護設置。該保護原理是基于故障點高頻故障電壓信號的非聯合保護,但仍具有聯合保護方案的優勢;該方案使用組合調諧設備和輸電線路阻波器來檢測保護區域內的高頻暫態故障信號(頻率為70~81 kHz,可根據實際情況而定),使用其帶阻特性可以區分內部故障和外部故障;該裝置使用一個特殊設計的信號處理器來獲取高頻電壓信號,可以完全滿足超高壓串補線路對保護裝置的可靠性和安全性要求[3]。
總之,為了滿足電力系統快速發展的需求,故障信息的發掘、提取與利用是繼電保護技術發展的重要課題。新算法的引入為高頻暫態信號的應用提供了可能性,但行波保護尚未成熟,仍存在一些有待探討的問題。
3、計算機在繼電保護領域中的應用
計算機在繼電保護中的應用可以分為以下兩類:
a. 計算機的出現,使許多原有理論得以最大程度得實現。例如早期就有人提出神經網絡在電力系統中的應用問題,但訓練神經網絡所需的龐雜計算量以及傳統計算方法對繼電保護快速性的約束都限制了該理論的實際應用。而計算機的高速運算能力卻輕松解決了這一問題。
b. 借助計算機開發的新理論與新技術,繼電保護領域迎來了新一輪的革新。這其中較為成功的案例就是建立在暫態量基礎上的、充分利用了計算機特性的行波保護原理。
雖然計算機在繼電保護中的作用舉足輕重,但其應用仍然存在一些問題。目前研究開發的多為通用型和用于自動控制系統的芯片,尚無繼電保護裝置專用芯片。由于電力系統繼電保護對實時性和可靠性有著近乎苛刻的要求,開發微機型繼電保護裝置的專用芯片是計算機在繼電保護領域中得到進一步發展應用所不可或缺的基礎。
4、小波變換與繼電保護
近幾十年來,小波變換理論在工程界引起了極大反響,它被認為是傅里葉變換的重大發展,目前已在宇航、通信、遙感技術、數值分析等領域中被廣泛應用。
眾所周知,繼電保護的首要任務是正確檢測出故障。而電力系統中出現故障時通常都伴有奇異性或突變性,這對繼電保護提出了更高的要求。為了增大輸電線傳輸容量和提高系統穩定性,減小繼電保護裝置的動作時間是一種簡單有效的措施。目前,利用小波變換的奇異性檢測及模極大值理論已提出了實現故障起動和選相的方法,這種方法的主要特點就是快速性和可靠性。小波變換分析的應用能為快速可靠地檢出行波信息提供有效保障,基于小波變換的繼電保護裝置必將在電力系統發揮其巨大作用。
5、自適應繼電保護
自適應繼電保護是20世紀80年代提出的一個較新的研究課題,它是根據電力系統運行情況和故障狀態的變化,實時改變保護原理、性能、特性、定值的一種技術方法。自適應原理在繼電保護領域的主要應用有自適應重合閘、自適應饋線保護、對串補輸電線路的自適應保護以及自適應行波保護。下面以反時限過電流保護為例說明自適應過電流保護的基本原理。
在最大負荷電流IHmax的條件下,過電流保護的整定值為:
IDz= KIHmax(1)
根據式(1)可選用一條反時限特性,表示為:
t = f(I) (2)
當線路故障時,如果短路電流小于式(1)的定值,按上述特性動作的過電流保護將不能檢出故障,但通過對負荷電流的實時監視,便可根據實際負荷電流IH自動改變定值,使保護具有更靈敏的另一條反時限特性:
t =φ (I)(3)
運用自適應原理的繼電保護能克服同類型傳統繼電保護中長期存在的問題,它是繼電保護智能化的一個重要組成部分。計算機為自適應繼電保護的進一步發展提供了良好的技術支持。
總體來講,新型繼電保護的發展趨勢是高速化、智能化與一體化。對故障信息的研究與利用是發掘繼電保護新原理的基礎;計算機為充分利用故障信息提供了技術支持;新算法為繼電保護的進一步發展提供了拓展空間;而自適應保護則是繼電保護智能化發展的趨勢。
參考文獻
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繼電保護的特性范文4
關鍵詞 繼電保護;狀態檢修;保護檢驗
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)46-0035-01
近年來,隨著計算機和通信技術的迅猛發展,不論在原理上還是技術上,電力系統繼電保護都發生了巨大變化。安全性和可靠性是繼電保護及自動化裝置的一個至關重要的因素,繼電保護系統隨著電力系統的不斷發展,容量越不斷急劇增大。隨著電力的發展和創新,電網的結構突出了兩個最為重要的特性―復雜性和廣泛性,其分布范圍和復雜程度與日俱增,維護的工作量和成本當然會呈直線上升態勢。另外,隨著二次設備數量的大幅度增加,繼電保護動作的安全性和可靠性就顯得尤為重要,對繼電保護安全性能檢修措施的研究與探討就很有必要,能夠極大程度上解決當務之急。繼電保護的地位在電力系統中日益重要,很多負面效應也隨之產生,如:檢修管理人員的工作量不斷加大,設備的頻繁檢修縮短了設備壽命,降低了經濟效益等等,因此繼電保護的檢修策略及措施的重要性就表現得比較充分。
1繼電保護性能檢修適用范圍及裝置的狀態識別
繼電保護的狀態檢修的實施取決于對設備狀態的正確評價,依賴于現場設備運行數據的實時搜集、處理,因此,裝置本身必須具備自檢、上送、通信的功能,其使用范圍也就只能是智能型的保護裝置,單純依靠人力進行數據收集、整理是不可能完成的和不現實的。所以,繼電保護狀態檢修的適用于智能性的保護裝置,如微機型繼電保護裝置,而不適用于電磁型、晶體管型等非微機型保護裝置。繼電保護裝置在電力系統中的狀態通常都是靜止的,一旦電力系統發生故障或異常時,繼電保護裝置才會根據檢測到的系統故障的電器參數而啟動,然后通過自身的邏輯回路加以識別,靈敏可靠并有選擇性地將故障快速切除或給出相應的預警啟示。繼電保護裝置狀態在人們的印象和了解范疇內往往是以靜止狀態所呈現的,當然,電力系統無不存在故障或異常時,保護裝置也就不會產生保護動作和預警。因此,在電力系統中,繼電保護裝置在電力系統發生故障時,是否能準確快速地產生動作,發揮預警機制,這才是我們最需要的,也是繼電保護性能檢測的關鍵之處。只有在以下3種情況下才能充分發揮繼電保護裝置的動態特性:設備故障保護動作――繼電保護裝置試驗和傳動――保護裝置誤動。因為繼電保護裝置是一個靜態的系統,所以如果我們想分析研究繼電保護裝置的特性,就必須要把握住其邏輯功能從而產生一些試驗測試,即保護檢驗。我們通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下所感受到的參數,使繼電保護裝置啟動,檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和掌握繼電保護裝置狀況。這些試驗檢測對繼電保護裝置的校驗是非常有必要開展的,意義也非常明顯,同時,它也需要定期進行檢驗、測試。
2保證繼電保護性能檢修安全性同步提高的相關措施
繼電保護系統可靠性貫穿于設計、選型、制造、運行維護、整定計算和調試的整個過程,而繼電保護裝置的安全性和合理性的設計則是決定繼電保護系統可靠性的一個重要標志,發揮著不可替代的作用。由于繼電保護裝置的投入運營,受到各方面因素的多層影響,所以談其絕對可靠,那是不可能的,但是我們可以通過制定相應的各種規定和防范事故方案,采取相應的有效預防措施,從而消除隱患,在這樣的情況下,繼電保護系統的安全性還是可以達到理想目標的。我們可以從以下幾個方面系統地提高繼電保護系統檢修安全性的措施:1)在保護裝置制造過程中,務必要把好質量關,提高整體質量水平。我們可以通過杜絕不合格的劣質元件混入,從而保證高質量的元器件;2)晶體管保護裝置設計中應著重考慮其所安裝的空間務必要在與高壓室隔離,從而免遭高壓強電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。我們還要防止晶體管受到環境中污染物的損害,一般需安裝空調;機電型繼電器外殼與底座間也要加膠墊密封,做到抵制灰塵和有害氣體侵入;3)電力系統動態穩定性方面需重點考慮;繼電保護系統需要具備快速切除故障的能力,因此輸電線路或設備的主保護重要采用多重化設施,兩套主保護并列運行。為了使保護裝置在發生故障時有選擇性動作,保護裝置的設計和整定計算等方面應考慮周全,選擇合理的元器件相互配合才能提高保護裝置動作的可靠性。
3結論
隨著電力系統的飛速發展,繼電保護體系也得到了廣闊的發展空間,開辟出了一條獨特有保障的新道路。國家電網隨著社會發展,其安全性和可靠性也廣受人民關注,也是與居民生活息息相關的一項堅實而不可動搖的保障線。伴隨經濟發展和電力系統強大壓力下的要求和責任也將會一直推動繼電保護狀態檢修領域的持續進步和探索發展。繼電保護的狀態檢修涉及到管理工作成為電力系統工作的重中之重,其作用發揮承上啟下,是連接電力系統正常運作與人民生活和諧運轉的樞紐。繼電保護裝置不論從設計、選型、安裝,還是調試、驗收、檢修等各個環節,我們都需要產生整體觀念,加強和保證此體系的全過程管理,特別是在設備初始狀態方面要把好關。與此同時,狀態檢修還需要有先進的檢測手段和高水平的綜合判定能力作依靠,我們需要在不斷的發展創新過程中,踏實上進,以國家科技的崛起為支點,著力掌握核心技術,從而真正把握設備的狀態,制定出科學合理的檢修策略,這樣才能堅定不移地為繼電保護系統的安全穩定運行提供指導性方針和發展性策略。
參考文獻
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繼電保護的特性范文5
眾所周知,配電網系統規模較大、信息聚集點眾多、結構組成復雜,因此與其相配的繼電保護裝置也隨之分布在配電網系統中不同的位置,其應用范圍上至變電站下到變電站內部與配電系統直接相關聯的設備,以及在電網中開閉所、中壓配電饋線、低壓配電網以及配變站等。繼電保護裝置長久以來就是配電網中的重要組成部分,其發展經歷與電力系統中的繼保裝置是完全相同的,由最初的電磁型繼電保護裝置,發展至晶體管型繼電保護裝置,在電力電子器件廣泛應用后又出現了集成電路型繼電保護裝置。時至今日,伴隨計算機技術的日新月異,所使用的繼電保護裝置多數屬于微機型繼電保護裝置,但仍有各種類型的繼電保護裝置應用于不同的配電網系統中以適用不同層次電網的要求。伴隨著微機系統繼電保護裝置性能更加優良、操作更加方便、維護更加簡單,其在高壓特高壓電網中的推廣逐漸成功,其應用日益廣泛,更加深得人心。越來越多地適用于中低壓配電網的繼電保護裝置也被不斷開發應用。
2配電網保護存在的問題
電力系統繼電保護的主要工作任務是切除系統中的故障設備以保障系統的正常運行。由于技術等各方面的原因,由常規繼電保護裝置構成的繼電保護系統是一種非自適應繼電保護系統,其動作特性不能隨著電力系統的運行方式的變化而自行改變。常規繼電保護的整定值是按照離線最嚴重的情況進行的,而且在運行中基本保持不變。因此,在常規繼電保護整定計算過程中不得不按照每套保護對應的電力系統最大運行方式來計算保護的動作值,按照每套保護對應的電力系統最小運行方式來校驗保護的靈敏度。這種按最嚴重的運行條件確認保護整定值的方法,雖可保證在電力系統各種運行方式下發生故障時,繼電保護能正確動作,但同時存在著兩個缺點:一是按照該方法確定的繼電保護整定值,對電力系統其它運行方式來講不是最佳的整定值;二是在電力系統最小運行方式下最不利的故障時,繼電保護系統的性能會嚴重變壞甚至導致拒動現象。這兩個缺點不但限制了電網運行的靈活性,而且也降低了電網運行的穩定性。正是在這樣的背景下提出了自適應保護的概念。自適應保護是指根據電力系統運行方式和故障狀態的變化能實時改變保護性能、特性或定值的保護。隨著具有高速運算和邏輯判斷能力、強大的記憶能力以及其固有的可編程性的微機保護在電力系統中的廣泛應用和通信手段與通信技術的不斷發展與進步,實現自適應繼電保護已成為可能。
3遺傳算法的配電網自適應保護
自適應繼電保護是在上世紀80年代提出的一個較新的研究課題。它的最主要任務就是解決目前繼電保護裝置中所無法解決的問題,使得繼電保護裝置更趨于完善,現在所研制的適用于輸電線路和配電系統元件的各類型微機繼電保護裝置,已經具備完全取代傳統裝置的能力,能夠迅速將電力系統中發生故障的電氣元件進行切除,使其免于遭受損壞,并使得其它無故障線路迅速恢復正常運行。遺傳算法,是建立于達爾文的生物論以及孟德爾遺傳學說基礎之上的一種借鑒生物界自然選擇和自然遺傳機制的高度并行、隨機、自適應搜索算法,具有堅實的生物學基礎。遺傳算法強調從生物群體觀點出發,看待種群優化問題。依據遺傳算法的思想,我們把所求問題中的每一個點都看做是一個個體,這些個體組成了群體,正因為如此,種群中的每一個個體都可以代表一個優化問題的可行解。本論文提出的基于遺傳算法的配電網自適應繼電保護,該保護是利用電網全局信息、保護定值在線整定的新型保護。
4基于Matlab算法的仿真和分析
繼電保護的特性范文6
論文摘要:文章就繼電保護技術在電力系統中的運用作了相關探析,描述了繼電保護技術在電力系統中的運用特性,旨在從繼電技術的發展及其運用對提高電力系統的質量、減少電力損耗等方面來闡述其重要作用?,F行的繼電保護技術主要是微機繼電保護系統,其速動性能、穩定性能和安全性能等都優于傳統的保護技術。
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
繼電保護技術的發展是電力安全發展趨勢的一種必然選擇,也是企業在供電過程中不可缺少的一種重要應用工程。該技術的運用必將隨著電力的不斷發展而提升。在現代化的電力需求中,家電設備增多、企業用電機器增多、發電機容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護機器正常運轉,又能夠對短路等用電現象提出及時警報的技術。無疑,繼電保護技術便應運而生。本世紀初隨著電力系統的發展,繼電器才開始廣泛應用于電力系統的保護。本文試就繼電技術的發展運用作探析。
一、繼電保護技術的理解
繼電保護技術是指在正常用電的過程中,能夠對電路故障進行及時的警報,并能夠有效地防止事故發生的一項技術,其核心是繼電保護的裝置。繼電保護的裝置隨著現代電力的發展變化也由原先的機電整流式向集成微機處理式過渡。尤其是近三十年以來,將計算機運用技術融入繼電保護裝置,使得微機繼電保護技術得到了長足的發展,也使得保護的性能得到進一步的增強。
繼電保護技術的主要特點是:(1)自主化運行率提高,計算機的數據處理技術能夠使得繼電設備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率;(2)兼容性輔助功能強,繼電保護技術在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能;(3)操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產生一定的使用功效。與此同時,該保護技術能夠通過計算機信息系統,具有一定的可監控性能,大大降低了成本。
二、繼電保護技術的在電力系統中的運用特性
(一)繼電保護技術的智能化運用特性增強
現代化的電力管理越來越體現了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其他各項技術的運用提供了廣闊的技術空間。正是在這樣的技術背景下,繼電保護技術出現了一定的人工智能化,使得保護裝置在設計上更具有合理性和科學性。
這些智能化的信息特征使得繼電保護技術在發展的過程中逐漸地進入了自動化的發展進程。目前,在我國主要大城市供電公司的繼電保護設備中已采用了模擬人工神經網絡(ANN)來進行對用電的保護。因此,進一步推進了繼電保護技術智能化的發展前景。據現有的資料介紹,在輸電過程中出現的短路現象一般有幾十種,如果出現這樣的情況用人工進行排除,至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經網絡繼電保護方法,可通過采集的數據樣本對發生故障進行檢測,從而能在半小時之內得出故障出現的原因,大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助體統的幫助運用,可使得電力運輸效率大大加強。
(二)繼電保護技術的網絡化更新發展顯著
繼電技術的運用離不開計算機網絡的支持。這種網絡化的技術,不僅給繼電技術提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術開放性發展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統的安全穩定,而這種保護離不開計算機網絡的數據模擬生成系統,需要依據計算機通過數據采集和分析來檢測故障存在的原因,進而發出警報。
這些網絡化的發展,一方面,能夠通過數據的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時,能夠準確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現在的各種環保節能發電廠就是采用了該種裝置,通過總調度室計算機監控,不僅能夠知曉現有線路的運行前那個框,還能夠對各條線路出現的短路等現象作出判斷,以便維護人員能夠進行及時正常地維修。
(三)繼電保護技術的自適應性發展迅猛
繼電保護技術的自適應性也是值得關注的方面。我們知道自適應控制技術在繼電保護中的應用具有如下的作用:(1)使得繼電保護更具有一種適應性,能夠適應多種故障的檢測;(2)有效延長保護時間,能夠使得電氣設備產生更長的使用壽命;(3)能夠提高經濟效率,即這種保護能夠針對用電過程中出現的問題進行排除,不僅減少了人工操作的麻煩,還能夠節省成本。
當前電力系統在發展過程中出現的各種問題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護技術的自適應性技術,一方面,能夠真正發揮繼電保護的“保護”功能,使得人們的生產生活得以順利地開展,滿足人們的發展需要;另一方面,能夠使得這種適應性能面對各種形勢的變化發展,最大限度地提高電力設備的使用壽命,以減少故障的發生。這種適應性應該離不開計算機網絡環境的支持。因此,就更具有廣泛的適應性能。
三、繼電保護技術的發展前景
(一)電子數據主動化的特性顯著
隨著計算機數據自動化的發展,繼電保護技術的現代化發展也必然得到充分的體現,即電子數據主動化性能必將得到顯現。
(二)繼電保護功能將進一步拓寬
在計算機輔助設計功能的幫助下,繼電技術的功能性必將得到進一步的增強,可根據故障的顯性進行適當的控制運用。
(三)繼電保護技術的運用方便靈活
在該項技術的指引下,使得電力線路維護調試也更方便。在運行過程中,操作者可根據電流值,可進行適當調整。
綜上所述,繼電保護技術在電力系統網絡化的發展趨勢中,定會綜合各種學科的發展,必將步入更為廣闊的發展空間,由數字時代跨入信息化時代,增強電力發展的安全性。
參考文獻
[1]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安交通大學出版社,1996.
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