繼電保護的現狀范例6篇

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繼電保護的現狀

繼電保護的現狀范文1

【關鍵詞】電力系統;繼電保護;網絡化;一體化;智能化

1.繼電保護的意義

電力系統運行中常會出現故障和一些異常運行狀態,而這些現象會發展成事故,使整個系統或其中一部分不能正常工作,從而造成對用戶少送電、停止送電或電能質量降低到不能容許的地步,甚至造成設備損壞和人身傷亡。而電力系統各元件之間是通過電或磁建立的聯系,任何一元件發生故障時,都可能立即在不同成度上影響到系統的正常運行。因此,切除故障元件的時間常常要求短到1/10s甚至更短。而這個任務靠人完成是不可能的,所以要有一套自動裝置來執行這一任務。繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務),還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,實現微機保護裝置的網絡化。這樣,繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多,對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確,大大提高保護性能和可靠性。

2.繼電保護現狀

2.1國內繼電保護現狀

1984年原東北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統中獲得應用,揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面,關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機―――變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。

到90年代,隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。

2.2國外繼電保護現狀

國外的繼電保護已經走過了一個多世紀的歷程。上世紀9 0年代,隨著微機保護的發展,不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現,這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發展,微機保護裝置硬件的發展也十分迅速,結構更加合理,性能更加完善。近年來,與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發展了近十五年,經歷了三代保護設計上的更新換代,并以微處理器技術與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎,不斷為新型微機保護的開發和完善創造著良好的實現條件。

3.電力系統繼電保護前景

在未來,微機保護的發展趨勢集中體現在硬件上高度的集成化、標準化、性能上高度的開放化,軟件上的多功能化。其目的是使微機保護系統在實現功能日益完善的軟硬件基礎上實現保護系統運行及性能價格比的最優化結構。

3.1計算機化

隨著計算機硬件的發展,微機保護硬件得到了有力的技術支持,取得了迅速發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。

現在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機。因此,用成套工控機做成繼電保護的時機已經成熟,這將是微機保護的發展方向之一。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經濟效益和社會效益,尚須進行具體深入的研究。

3.2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。由于缺乏強有力的數據通信手段,目前的繼電保護裝置只能反映保護安裝處的電氣量,切除故障元件,縮小事故影響范圍。于是,人們提出了系統保護的概念,將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來,實現繼電保護能保證全系統的安全穩定運行,即每個保護單元都能分享全系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,確保系統的安全穩定運行。要真正實現保護對電力系統運行方式和故障狀態的自適應,必須獲得更多的系統運行和故障信息,只有實現保護的計算機網絡化,才能做到這一點。

3.3保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端,它可以從網上獲得電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心的任一終端,因此,每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護功能,而且在無故障正常運行情況下還可以完成測量、控制、數據通信功能,亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

3.4智能化

近年來,人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域的研究也已開始。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非線性問題,應用神經網絡的方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,其它如遺傳算法、進化規劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。

4.結束語

鑒于電力系統的被保護元件發生故障時,繼電保護裝置應能自動、迅速,有選擇地將故障元件從電力系統中切除,以保證無故障部分迅速恢復正常運行,并使故障件免于繼續遭受損害的特點,如何在今后確保繼電保護的更可靠運行,牽涉繼電保護可持續發展的重要課題,因此全面研究繼電保護發展趨勢,有著十分重要的現實意義?!?/p>

【參考文獻】

[1]吳斌,劉沛,陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應用.電力系統自動化,1995.

[2]陳德樹.計算機繼電保護原理與技術[M].北京:水利電力出版社,1992.

[3]王維儉.電力系統繼電保護基本原理[M].北京:清華大學出版社,1991.

繼電保護的現狀范文2

關鍵詞 繼電保護;現狀;發展

中圖分類號 TD672 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)122-0220-02

電力系統作為一個龐大而復雜的系統,它由發電機,變壓器,母線,輸配線路及用電設備以各種方式連接配置而成,各元件之間通過電或磁發生聯系,任何元件發生故障都將在不同程度上影響系統的正常運行。隨著科學技術的發展,特別是電子技術、計算機技術和通信技術的發展,電力系統繼電保護先后經歷了不同的發展時期。近10年來,電力工業突飛猛進,整個電力系統呈現出往超高電壓等級、單機容量增大、大聯網系統方向發展的趨勢,這就對主設備保護的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。繼電保護技術作為電力系統中關鍵設備,它對保障電力系統安全運行,提高社會經濟效益起到舉足輕重的作用。在此期間也涌現出了大量先進的繼電保護設備。繼電保護設備是指對一次設備的工作進行監測、控制、調節、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備,主要包括熔斷器、控制開關、繼電器、控制電纜、儀表、信號設備、自動裝置等。

1 電保護設備的分類及基本任務

1.1 基本分類

繼電保護可按以下4種方式分類:

1)被保護對象分類,有輸電線保護和主設備保護(如發電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護)。

2)保護功能分類,有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護;后者又可分為過負荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。

3)保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類,有模擬式保護和數字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型(運算放大器)保護裝置,它們直接反映輸入信號的連續模擬量,均屬模擬式保護;采用微處理機和微型計算機的保護裝置,它們反應的是將模擬量經采樣和模數轉換后的離散數字量,這是數字式保護。

4)保護動作原理分類,有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻(載波)保護等。

1.2 基本任務

電力系統繼電保護的基本任務是:

1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免于繼續遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

2)反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

3)繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。

2 電保護設備的現狀

2.1 微機繼電保護

19世紀的70-80年代,熔斷器已作為最早的繼電保護裝置熔斷器開始應用。隨著電力系統的發展,到20世紀初期產生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。20世紀50年代晶體管和其他固態元器件迅速發展,電子器件型保護才得以應用。直到1965年出現了應用計算機的數字式繼電保護,即早期的微機保護。隨著科學技術的不斷發展,大規模集成電路技術飛速發展,微型計算機和微處理機問世,價格大幅度下降,計算速度不斷加快,可靠性也大為提高,微機繼電保護的研制隨之出現,到70年代后期已從趨于實用。

2.2 微機繼電保護具有以下幾個特點

1)微機繼電保護集測量、控制、監視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術產品,是構成智能化開關柜的理想電器單元。

2)多種功能的高度集成,靈活的配置,友好的人機界面,使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35 KV及以下電壓等級的不接地系統、小電阻接地系統、消弧線圈接地系統、直接接地系統的各類電器設備和線路的保護及測控,也可作為部分66 KV、110 KV電壓等級中系統的電壓電流的保護及測控

3)采用32位數字處理器(DPS)具有先進的內核結構,高速運算能力和實時信號處理等優點。

4)支持常規的RS485總線以及CAN(DEVICENET)現場總線通訊,CAN總線具有自動重發和故障節點自動脫離等糾錯機制,保護信息的實施性和可靠性。

5)完善的自檢能力,發現裝置異常自動報警;具有自保護能力,有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞;免維護設計,無需在現場調整采樣精度,測量精度不會因為環境改變和長期運行引起誤差增大。

2.3 自適式繼電保護

自適應繼電保護作為繼電保護發展的未來是本世紀80 年代提出的一個較新的研究課題。自適應繼電保護指可以根據系統運行方式和故障狀態改變保護的性能、特性或定值的保護。自適應繼電保護的基本思想是使其盡可能地適應電力系統的各種變化,進一步改善保護性能。使用自適應原理可以使保護性能優化, 并且可在線自動改變以適應系統的改變。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、串補輸電線路的自適應保護、以及自適應行波保護。

3 繼電保護設備的發展趨勢

3.1 微機保護硬件發展趨勢

微處理器:采用高性能的16位或32位單片機,采用DSP芯片,采用工控機(嵌入式處理器,如V40 STD;386EX;486DX等)。

數據采集系統:VFC壓頻變換的AD654、VFC110(主要用于微機線路保護);無需CPU干預的高速數據采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微機元件保護)。

網絡通訊:通訊端口有RS232、RS485、以太網總線接口、Lonworks網總線

3.2 微機保護軟件發展趨勢

新型算法:最小二乘法;卡爾曼濾波算法;故障分量算法;自適應算法等。

人工智能的運用:人工神經網絡(ANN);模糊理論;遺傳算法(BP)等。

小波理論的運用(在時域和頻域皆具有良好的局部化分析能力,用于處理局部突變信號)。

全球定位系統GPS的運用等。

總之,隨著電力系統和計算機技術、通信技術等現代化技術的發展,繼電保護技術必然向計算機化、網絡化保護、控制、測量、數據通信一體化及人工智能化快速發展,為電力系統的可靠運行提供更加可靠、高效的保護功能。

參考文獻

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作者簡介

繼電保護的現狀范文3

關鍵詞:光纖繼電保護 光電轉換裝置 雙電源供電

0 引言

自從2003年以來,某電網的繼電保護通道便進行了大面積的光纖化改造,并且使全省500kV的線路都能實現了雙光纖通道,同時,220kV線路的繼電保護通道都實現了百分之九十的光纖覆蓋率。通過幾年不斷地完善和調整,通信和繼電保護人員對整個系統中的薄弱環節采取了相應的完善措施,現如今,光纖保護通道已經能良好運行,從而為該電網的安全運行創造了條件。

1 光纖繼電保護通道的運行現狀

現如今,該電網的光纖繼電保護通道采取的主要形式為光纖2Mb/s和64kb/s復用通道以及專用的纖芯通道,其中2Mb/s復用通道也是未來技術的發展方向。不管是2Mb/s,還是64kb/s的復用通道都使用了能進行雙電源供電的繼電通道切換裝置。通過對不同光端機、光纜路由以及由不同通信電源設備構成的兩個獨立2Mb/s的電路傳輸加以利用,不管是光設備、光纜,還是電源設備故障,都能夠確保繼電保護通道迅速恢復正常,進而使通道可靠性得到提升。光纖繼電保護的信號傳輸,必須通過光電轉換裝置將之轉換成非成幀的2Mb/s或64kb/s電信號,然后通過繼電保護通道切換裝置的兩條獨立光通道來完成。然而,在光纖繼電保護的復用通道里面,有一個重要環節非常薄弱,也就是在通信機房中安裝的光電轉換裝置使用了單48V電源的供電形式。通常情況下,由于通信站的電源出現問題,造成該電源供電下的轉換裝置出現停電情況,與此同時,導致多線路的保護通道被中斷。在近幾年的運行過程中,已經出現了很多與之相似的通道中斷事故。

2 對比光電轉換裝置的供電方式

現如今,該電力通信網的繼電保護通道切換裝置、主網通信PCM、主干SDH/2.5G等的電源都采用雙48V電源模式,雖然調度程控的交換機設備的接入形式為單電源,但它也使雙48V電源改造為雙電源的供電形式得到了增加,從而使運行的可靠性得到了極大的提升。但通信機房附近的轉換器仍舊采用單路供電方式,該站的第一套保護裝置的轉換設備電源分配模塊由通信電源的空氣開關提供。

隨著變電站不斷增加其保護通道,致使光電轉換裝置的設備也在不斷增多。現如今,大多數變電站的光距和光差通道已經接近二十條,假如其中任何一套電源產生故障,都會導致十臺光電轉換裝置一起斷電,進而使得十條線路的繼電保護全都變成單通道形式,從而給電網造成極大的安全隱患。由此可知,在繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源的供電形式已成為必然趨勢。

目前采用的轉換設備僅僅提供一路供電接口,我們需要探討的便是怎樣在此基礎上使雙電源的供電模式得以實現。

除開第一套電源之外,雙重化的配置電源供電方式可由第二套電源同時供給該模塊的48V電源。同第一路電源一起構成雙電源的供電形式,能使一路電源因為故障而造成的轉換裝置無法正常運作的現象得以避免。在雙重化配置電源中使用雙直流的電源供電形式。其供電模式如右圖所示:

通信機房的二套開關電源供電由二路220V/380V交流電源來完成,在整流開關電源之后變成48V,雙重化配置的電源由二套開關電源提供一路48V電源。二路輸入電源在雙重配置電源的作用下經兩個大功率的二極管隔離,以便讓光電轉換設備能夠使用。這種方式能使供電可靠性得到極大的提升,并能將一個機柜里同類設備供電安全問題得到解決。

按照雙重配置電源的要求,根據實際狀況,使用雙路直流配電箱。其工作原理如下:此設備的正極直流輸入為二路48V,二路負極直流輸入端串聯了大功率二極管,電流為200A,耐壓是100V,反向電壓則為1200V。在二路直流輸入正常的情況下,由電壓比較高的一路或者二路為負載供電,如果一路供電產生問題,那么就由二路來進行正常的供電。

3 雙電源供電形式的模擬實驗

3.1 測試電路的組成 為保證接入的雙電源供電是可靠和可行的,同時對雙電源設備的實用性和技術指標進行驗證,通信人員通過在機房進行模擬測試平臺的搭建,它的目的就在于在隔離二極管被損壞之后,檢測雙直流配電箱是否會對電源設備以及所帶負載形成不良影響。

兩只20A的空氣開關與兩只大功率的隔離二極管共同構成測試電路,其負載則屬于直流電阻。

3.2 對二路48V電源進行模擬并正常供電 在負載中接入直流配電箱,兩路電源試驗中所用的兩只20A開關全都處在開路狀態。第一路的輸入電壓介于53.9至52.8之間,并逐漸降低;第二路的電壓則一直處在52.8V,這時其負載電流是3A,而負載電壓則由53.2V開始隨著第一路電壓的降低而降低。起初第一路電流是3A,也就是說二極管能正常導通,第二路電流則為0A,也就是二極管的正反向都截止。在第一路與53V接近時,第二路便產生正向導通的電流,直到電壓在52.8V正常導通為止。由此可知,在電壓維持一致的情況下,二路電源的二極管都正向導通并且一起工作,當二路電壓的壓差超過0.2V時,具備較高電壓的線路工作,而另一路則產生正向截止,這時二路電源的二極管都出現反向截止的情況,也就是二路電源產生隔離。

3.3 對第一路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓為53.9V,而第二路的電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。當第一路20A空開處在閉合模擬狀態下時,第一路二極管被擊穿,這時的負載電壓是53.9V,而第二路52.8V電壓的正反向都出現截止現象。由此可見,具有較高電壓的二極管擊穿,其負載電壓也由53.2V上升至53.9V,此時正向導通電壓下降0.7V,沒有對負載以及第二路形成不良影響。

3.4 對第二路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓是53.9V,而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。在第二路20A空開處在閉合模擬時,第二路的二極管被擊穿,這時的負載電壓還是53.2V,并且第一路的二極管是處在正向導通狀態的,對其進行反向截止,則第二路形成反向電流。由此可知,具有較低電壓的二極管擊穿,其負載電壓依舊是具備較高電壓的第一路。因為第一路電壓比第二路電壓大,所以只會對第二路進行反向充電,而不會對負載形成不良影響。

3.5 模擬的兩路二極管全被擊穿 第一路的輸入電壓是53.9V,而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。在第一路和第二路的20A空開都處在閉合模擬狀態時,對第二路二極管的擊穿進行模擬,這時兩路都有電流通過,并且負載電壓還是53.9V。由此可得知,二路二極管均消失,并且負載工作正常,并且由二路電源電壓比較高的位置向一路電壓較低的地方進行反向充電,但其并未對負載形成任何不良的影響。

4 結語

在光纖繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源方式進行供電,無論產生任何工況,此種運行方式都不會對負載造成任何不良影響,就算是二路二極管被全部擊穿也只會導致二套電源的高壓電源向低壓電池進行反向充電的情況。由此便可得知,此種方式能使繼電保護通道提升可靠性和安全性??偠灾虢鉀Q問題,要想使電網得到發展,就必須對雙電源供電方式加以正確使用,同時對電力通信網絡資源加以合理利用,并采取科學的網絡理論來進行問題的分析,進而使雙電源供電方式得以正確建立,并最終達到使雙電源供電方式運行效率得到提升的目的。

參考文獻:

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繼電保護的現狀范文4

電力系統繼電保護技術對電力維護起著至關重要的作用。隨著科學技術的發展,計算機控制技術亦成功運用到電力系統繼電保護中,為繼電保護技術注入了新的活力,繼電保護技術向著計算機化、網絡化、一體化、智能化方向進一步的發展。

電力系統包含發電、輸電、變電、配電等多個環節,地域分布廣,系統結構復雜龐大,其中任何一點發生的故障,往往都會在瞬間影響和波及全系統,引起連鎖反應,造成大面積停電,可能直接造成設備損壞,人身傷亡和破壞電力系統安全穩定運行。

電力系統繼電保護技術是在上述背景下應運產生的,它是當電網或電力設備發生故障,或出現影響安全運行的異常情況時,能夠自動切除故障設備和消除異常情況的技術與裝備,其特點是動作速度快,其性質是非調節性的。

一、電力系統繼電保護技術的應用現狀

1.起步較晚發展迅速

電力系統繼電保護技術主要研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況,國內的研究開始于20世紀70年代后期,起步較晚,但發展迅速。在我國電力系統繼電保護技術發展的過程中,1984年以保護電腦的樣機試運行后,通過鑒定和大規模生產。目前,線路保護產品已形成并得到廣泛應用。微機保護取得多年的實際操作,依靠優良的先進技術和極為良好的原則性,則進程已經超越了進口保護。從20世紀80年代及以上的220kV高壓電力系統,以保護使用進口,到現在的基本國內220kV系統的繼電保護,反映了國內繼電保護設備和具有明顯優勢。

2.微機繼電不斷發展

隨著電力系統的不斷發展,繼電保護電力技術系統發展迅猛。在繼電保護領域,成熟的微機繼電保護技術的發展是最重大的進展。國內外學者經過長期研究和實踐,證實了電力系統繼電保護的重要作用。在電力系統繼電保護技術飛速發展過程中,微機繼電取得了新的成就。微機保護是電力繼電保護的發展方向,它具有自我測試功能,邏輯的強大處理能力,數值計算能力和記憶能力,其高可靠性、高選擇性、高靈敏度,明顯優于傳統的電磁繼電器和晶體管。另外,由于微機保護是用微型計算機構成的繼電保護,它充分運用計算機技術,實現電力自動化,使得微機繼電的性能更優,數字更準確。

二、電力系統繼電保護技術的發展趨勢

繼電保護作為保障電力系統可靠運行的重要組成部分,其未來的發展趨勢明顯呈現出四個特征,即繼電保護技術計算機化、繼電保護技術網絡化、繼電保護技術一體化和繼電保護技術智能化。

1.繼電保護技術計算機化

隨著電力工業與計算機硬件技術的迅猛發展,從初期的8位單GPU結構問世,不到5年時間就發展到多CPU結構,后又發展到總線不出模塊的大規模結構。除了具備保護的基本功能外,還具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其他保護、控制裝置和調度聯網共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等。在微機保護發展初期,曾設想過用一臺小型計算機做成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差,這一設想沒能實現?,F在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速斷、存儲容量都大大超過當年的小型機,因此,微機保護充分利用了計算機技術上的兩個顯著優勢,即高速的運算能力和完備的存貯記憶能力,計算機技術與通信技術的飛速發展,為實現高可靠性和靈活性的通用軟硬件平臺創造了更有利的條件。

2.繼電保護技術網絡化

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,使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化,它深刻影響著各個工業領域并為之提供了強有力的通信手段。多年來,繼電保護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有力的數據通信手段。隨著電力系統發展的要求及通信技術在繼電保護領域應用的深入,繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統運行狀態和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,確保系統的安全穩定運行。顯然,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連接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。

3.繼電保護技術一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,繼電保護裝置實際上就是高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息,也可將自身所獲得的被保護元件的任何信息傳送給網絡控制中心,或任一終端。因此,每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護功能,而且在正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信等功能,亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

4.繼電保護技術智能化

近年來,人工智能技術如神經網絡、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也已開始。神經網絡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雜非線性問題,應用神經網絡可迎刃而解。距離保護很難正確做出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動。如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。

三、結語

總之,隨著電力容量的應用不斷擴大,而繼電保護系統需要進一步的發展并不斷增強,從而使得繼電保護技術不斷創新,繼電保護系統也將進行全面的改革并提高其技術含量,電力系統繼電保護技術也將向著計算機化,網絡化,保護,控制,測量,數據通信一體化和人工智能化等方向邁進。

參考文獻

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[2]張保會,尹項根主編.電力系統繼電保護[M].北京:中國電力出版社.2005年5月第一版.

[3]張耀天.電力系統繼電保護技術現狀與發展研究[J].現代商貿工業,2010(24).

繼電保護的現狀范文5

關鍵詞 智能繼電器;網絡化保護;數字化變電站;IEC61850

中圖分類號 TM6

文獻標識碼 A

文章編號 1674-6708(2016) 154-0087-01

隨著社會發展,電力在人們生活中越來越有著舉足輕重的作用,對電力系統的保護特別是輸配電系統的保護至關重要。伴隨通訊科學技術日新月異的發展和繼電保護技術的高速發展,在繼電保護原理完善的同時,構成繼電保護裝置的元件也發生了巨大的變革。繼電保護裝置經歷了電磁式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理器式等不同的發展階段。與此同時繼電保護系統也在向測控一體化,網絡化方向發展。

1 概述

目前,在建城市軌道交通線路大多采用傳統保護、測控裝置,各保護測控裝置間采用串口、現場總線或工業以太網進行組網,所有裝置只能與主控管理單元通信,裝置見無法實現數據交換。GE微機保護裝置,采用基于IEC61850功能的數字選跳保護,在全國軌道交通領域開始大量投入使用,諸如已經投運的北京地鐵機場線、北京地鐵4號線、北京地鐵昌平線,亦莊線、房山線、沈陽地鐵一號線、沈陽地鐵二號線、蘇州地鐵一號線、廣州地鐵6號線等等幾十條軌道交通線路,均采用了GE微機保護裝置。

在這里對數字化變電站的功能描述還是借用傳統意義上“四遙”概念。所謂“四遙”一一是“遙測、遙信、遙控、遙脈”技術的簡稱,“遙測”是指利用電子技術遠方測量集中顯示諸如電流、電壓、壓力、溫度等模擬量的技術,“遙信”是指遠方監視電氣開關和設備、機械設備的工作狀態和運轉情況狀態等,“遙控”是指遠方控制電氣設備及電氣化機械設備的分合起停等工作狀態,當前意義上的“遙脈”是指對保護裝置中存儲的電度、功率數值的讀取。目前已有部分軌道交通線路(北京地鐵亦莊線、昌平線、房山線lOkV供電線路微機保護,廣州地鐵6號線、長沙地鐵2號線、以及在建的長沙軌道交通1號線和東莞地鐵R2線項目)已經采用這一新技術。

另外,數字化變電站除了滿足“四遙”,實現無人值守功能,另一方面就是繼電保護系統,作為保護一次設備的微機保護系統是數字化變電站的重要組成部分。

2 保護功能及實現方式

GE保護配置方案中所采用的產品均具有IEC61850通信技術,站內所有35kV保護產品構成IEC61850的數據共享平臺。所有涉及柜間的邏輯閉鎖采用二次電纜閉鎖的同時又采用了通信閉鎖,提高了35kV供電系統的可靠性。因為如果完全依靠硬線連接進行信息傳遞時,無法監視硬線連接狀態,如遇端子排松動等問題則降低了保護可靠性。采用IEC61850的IED裝置也會使得跳閘時間更短,切除故障時間更短,能更好的滿足繼電保護中關于速動性要求,擴展了速動性含義:1)不僅僅是保護本身具有速動性;2)裝置在第一時間做出反應,并能快速動作切除故障。

微機保護裝置和PSCADA之間的信息交互也是數字化變電站另外一個重點。GE微機保護裝置在這方面經歷了十年的發展,由之前的UCA2.O到現在的IEC61850,走在了行業的前列。

繼電保護的現狀范文6

【關鍵詞】繼電保護裝置;現場智能測試;技術分析

隨著我國科學技術不斷的走向成熟,我國將進一步的推廣繼電保護裝置,同時還采取了人工智能技術和計算機網絡技術,促進我國繼電保護裝置逐漸向著自動化體系發展。繼電保護裝置在電力系統中有著重要的地位,對于保證數字化電站運行有著極為關鍵的作用,而對繼電保護裝置的現場智能測試技術也有著非常重要的應用。

1 傳統繼電保護裝置不能適應自動化繼電保護裝置的現場智能測試

自動化繼電保護裝置是由一種智能一體化的設備和計算機網絡設備分別組建而成,并且在通信范圍應用上,實現繼電保護裝置與智能電氣設備間的數據信息共享的裝置。設備在一次采集數據信息后,就可以轉換為數字信號,并且通過光纜來傳遞給繼電保護裝置,從而滿足后臺的監控。傳統繼電保護裝置的現場智能測試都是通過模擬輸入輸出與外部電路相連接,測試人員則是通過繼電保護裝置輸出的電流電壓來模擬相關的信號,并確保繼電保護裝置的輸入路線,同時也可以控制輸出保護裝置的開關量,保證故障發生后跳閘指令的輸出。使繼電器的開口閉合,測試的輸入板塊可以用來監視繼電保護裝置,這樣一來就構成了現場智能測試系統。而且測試人員可以很便捷的控制并保證繼電保護裝置的各項性能指標是否符合標準。隨著我國信息時代化的不斷創新發展,變電站中的信號可以直接就轉換為自動化開關量的信號。繼電保護裝置可以通過網絡采取電子傳感器的信號,還可以采取智能操作的數字化信號源,并對信號進行監視控制。傳統繼電保護裝置如圖1無法完成對保護裝置現場智能測試工作,必須要采取智能繼電保護裝置如圖2才能實現對繼電保護裝置的現場智能測試。

圖1

圖2

2 繼電保護裝置的現場智能測試技術概況

目前我國采用的大多數繼電保護裝置均以保護現場智能測試技術為主,還停留在單項裝置的測試階段,只能夠滿足單套保護裝置現場智能的基本測試。卻不能針對電力系統設備進行全面的測試分析,也難以對繼電保護裝置進行系統化的智能測試。這種測試并不能實際反映出電力系統中具體存在的問題,只能檢查繼電保護裝置的二次設備是否正常運行。對于繼電保護裝置的測試結果,可以通過檢測報告進行準確的記錄。通常都是用微小型的繼電保護裝置測試系統的軟件提供相關格式,已經不能完全滿足繼電保護裝置系統的各種型號和不同地區的格式要求。在大多數情況中,都是先將測試儀器的格式轉變為數字的格式,然后再通過網絡的形式進行編程,或者是采用紙筆的形式進行測試結果的記錄,待測試結束后,再由相關的人員進行整理。若能夠直接完成測試時,就可以采用原本指定的格式自動生成測試報告,這樣就可以減少勞動力消耗,并且也減少了人工整理出現誤差的現象,降低整理測試報告所浪費的時間和人力,從而達到方便快捷的形式,最主要的是系統自動生成的測試記錄要遠遠高于人工記錄的準確性。進而提高了繼電保護裝置的現場智能測試技術的安全性,由于現場智能測試技術主要采用的保護措施是利用通信技術測試的形式,也可以說利用并支持標準的通信技術管理來測試繼電保護裝置的具體使用性能,采用自動化繼電保護裝置來測試其一系列的使用性能。通信和現場智能測試兩者之間是對立的,所以在現場智能測試中是存在復雜性的,并且由于測試的效率較低,測試人員較少等問題,對繼電保護裝置的現場智能測試是存在一定缺陷的,僅僅停留在單項裝置的測試是遠遠不夠的,還要考慮到變電站二次設備系統中的測試與繼電保護裝置的接口是否正常,所以,要想提高變電站二次設備測試工作的穩定性和安全性,就必須要對變電站二次設備測試進行系統化的分析,特別針對基于自動化繼電保護裝置的測試,而繼電保護裝置的整體系統測試也要逐步完善。

3 繼電保護裝置的現場智能測試技術分析

由于我國長期以來對繼電保護裝置的現場智能測試技術的模擬實驗,給電力系統中帶來了一定的影響,但當前的繼電保護裝置設備的系統測試自身存在著不同型號的零件,這給測試人員的測試帶來了一定難度。隨著我國的變電站全部實現了自動化,通信網絡規范性的數據已經成為了繼電保護裝置的現場智能測試技術中必不可少的條件。然而要想使現場智能測試符合標準,不僅要實現各種常見的繼電保護裝置系統的功能,還要具備其他的特殊性需求,系統測試的維護和更新必須要方便快捷,在使用硬件時,測試功能能夠實現拓展以及軟件的升級。由于標準的繼電保護裝置自身就具備保護和對外界通訊以及數據信息輸入輸出的功能,在進行現場智能測試時,重視上敘功能的正確使用也是非常關鍵的,是測試過程中的一項重要環節。以自動化繼電保護裝置現場智能測試技術的發展前景來說,目前已經無法完全滿足測試設備中的自動化繼電保護裝置系統的需求,所以還需要進一步加強自動化繼電保護裝置系統的現場智能測試技術的研究,并要持續創新,研制出能夠滿足自動化繼電保護裝置系統現場智能測試的要求。根據自動化變電站內部的特點及保證裝置等二次設備都必須要符合的標準需求,才能直接將變電站設備連接到局部網絡中,使操作方便快捷。因此,電力系統的測試也要符合以上的規范,現場智能測試技術也會變得更加方便實用。自動化測試系統與被檢測的繼電保護裝置都可以實現無人變電站的網絡操作要求,測試系統也可以參照電力系統的故障進行模擬測試,按照規范的局部網絡標準對繼電保護裝置發送信號,自動化繼電保護裝置就可以根據數據信號的反饋,向局部網絡發送相關的信息,在繼電保護裝置收到這項數據信息后才能進行下一步的工作計劃,使整個環節測試系統中都有著連貫性。測試系統采用計算機網絡的強大運行功能可以直接進行自動恢復系統,并且可以暫時的模擬仿真實驗等功能。繼電保護裝置的系統在整體升級后,相關的測試項目和測試標準都可以直接通過計算機網絡進行操控,自動化測試系統可以在確保傳遞數據信息安全的基礎上,實現現場智能測試技術中所獲取到的信息共享,同時還支持系統統計分析和處理保存記錄等多種功能。

4 總結

隨著電力系統的飛速發展,我國的計算機技術和人工智能檢測技術都有著不同程度的跨越,繼電保護裝置系統測試技術的發展前景也一片光明。針對繼電保護裝置的現場智能測試技術的分析,要緊密的圍繞著自動化繼電保護裝置的使用功能。切記在測試時要注重繼電保護裝置是否符合標準,從而形成簡單、安全、可靠的測試形式。

參考文獻:

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