继电保护的现状范例6篇

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继电保护的现状

继电保护的现状范文1

【关键词】电力系统;继电保护;网络化;一体化;智能化

1.继电保护的意义

电力系统运行中常会出现故障和一些异常运行状态,而这些现象会发展成事故,使整个系统或其中一部分不能正常工作,从而造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不能容许的地步,甚至造成设备损坏和人身伤亡。而电力系统各元件之间是通过电或磁建立的联系,任何一元件发生故障时,都可能立即在不同成度上影响到系统的正常运行。因此,切除故障元件的时间常常要求短到1/10s甚至更短。而这个任务靠人完成是不可能的,所以要有一套自动装置来执行这一任务。继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。

2.继电保护现状

2.1国内继电保护现状

1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机―――变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。

到90年代,随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

2.2国外继电保护现状

国外的继电保护已经走过了一个多世纪的历程。上世纪9 0年代,随着微机保护的发展,不断有新的改善继电保护性能的原理和方案出现,这些原理和方案同时也对微机保护装置硬件提出了更高的要求。由于集成电路和计算机技术的飞速发展,微机保护装置硬件的发展也十分迅速,结构更加合理,性能更加完善。近年来,与微机保护领域密切相关的其它领域的飞速发展给微机保护带来了全新的革命。国外微机保护发展了近十五年,经历了三代保护设计上的更新换代,并以微处理器技术与多种已被提出并被可靠证明和广泛应用的算法相结合为基础,不断为新型微机保护的开发和完善创造着良好的实现条件。

3.电力系统继电保护前景

在未来,微机保护的发展趋势集中体现在硬件上高度的集成化、标准化、性能上高度的开放化,软件上的多功能化。其目的是使微机保护系统在实现功能日益完善的软硬件基础上实现保护系统运行及性能价格比的最优化结构。

3.1计算机化

随着计算机硬件的发展,微机保护硬件得到了有力的技术支持,取得了迅速发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,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,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。

现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机。因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

3.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱。由于缺乏强有力的数据通信手段,目前的继电保护装置只能反映保护安装处的电气量,切除故障元件,缩小事故影响范围。于是,人们提出了系统保护的概念,将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,实现继电保护能保证全系统的安全稳定运行,即每个保护单元都能分享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。要真正实现保护对电力系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

3.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端,它可以从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心的任一终端,因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

3.4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、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题,应用神经网络的方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,其它如遗传算法、进化规划等也有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

4.结束语

鉴于电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害的特点,如何在今后确保继电保护的更可靠运行,牵涉继电保护可持续发展的重要课题,因此全面研究继电保护发展趋势,有着十分重要的现实意义。■

【参考文献】

[1]吴斌,刘沛,陈德树.继电保护中的人工智能及其应用.电力系统自动化,1995.

[2]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:水利电力出版社,1992.

[3]王维俭.电力系统继电保护基本原理[M].北京:清华大学出版社,1991.

继电保护的现状范文2

关键词 继电保护;现状;发展

中图分类号 TD672 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0220-02

电力系统作为一个庞大而复杂的系统,它由发电机,变压器,母线,输配线路及用电设备以各种方式连接配置而成,各元件之间通过电或磁发生联系,任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。随着科学技术的发展,特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期。近10年来,电力工业突飞猛进,整个电力系统呈现出往超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势,这就对主设备保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。继电保护技术作为电力系统中关键设备,它对保障电力系统安全运行,提高社会经济效益起到举足轻重的作用。在此期间也涌现出了大量先进的继电保护设备。继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,主要包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

1 电保护设备的分类及基本任务

1.1 基本分类

继电保护可按以下4种方式分类:

1)被保护对象分类,有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。

2)保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。

3)保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模数转换后的离散数字量,这是数字式保护。

4)保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护等。

1.2 基本任务

电力系统继电保护的基本任务是:

1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号,以便值班员及时处理,或由装置自动进行调整,或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

3)继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合,在条件允许时,采取预定措施,缩短事故停电时间,尽快恢复供电,从而提高电力系统运行的可靠性。

2 电保护设备的现状

2.1 微机继电保护

19世纪的70-80年代,熔断器已作为最早的继电保护装置熔断器开始应用。随着电力系统的发展,到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。20世纪50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展,电子器件型保护才得以应用。直到1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,即早期的微机保护。随着科学技术的不断发展,大规模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机问世,价格大幅度下降,计算速度不断加快,可靠性也大为提高,微机继电保护的研制随之出现,到70年代后期已从趋于实用。

2.2 微机继电保护具有以下几个特点

1)微机继电保护集测量、控制、监视、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的理想电器单元。

2)多种功能的高度集成,灵活的配置,友好的人机界面,使得该通用型微机综合保护装置可作为35 KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类电器设备和线路的保护及测控,也可作为部分66 KV、110 KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控

3)采用32位数字处理器(DPS)具有先进的内核结构,高速运算能力和实时信号处理等优点。

4)支持常规的RS485总线以及CAN(DEVICENET)现场总线通讯,CAN总线具有自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保护信息的实施性和可靠性。

5)完善的自检能力,发现装置异常自动报警;具有自保护能力,有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

2.3 自适式继电保护

自适应继电保护作为继电保护发展的未来是本世纪80 年代提出的一个较新的研究课题。自适应继电保护指可以根据系统运行方式和故障状态改变保护的性能、特性或定值的保护。自适应继电保护的基本思想是使其尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护性能。使用自适应原理可以使保护性能优化, 并且可在线自动改变以适应系统的改变。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、串补输电线路的自适应保护、以及自适应行波保护。

3 继电保护设备的发展趋势

3.1 微机保护硬件发展趋势

微处理器:采用高性能的16位或32位单片机,采用DSP芯片,采用工控机(嵌入式处理器,如V40 STD;386EX;486DX等)。

数据采集系统:VFC压频变换的AD654、VFC110(主要用于微机线路保护);无需CPU干预的高速数据采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微机元件保护)。

网络通讯:通讯端口有RS232、RS485、以太网总线接口、Lonworks网总线

3.2 微机保护软件发展趋势

新型算法:最小二乘法;卡尔曼滤波算法;故障分量算法;自适应算法等。

人工智能的运用:人工神经网络(ANN);模糊理论;遗传算法(BP)等。

小波理论的运用(在时域和频域皆具有良好的局部化分析能力,用于处理局部突变信号)。

全球定位系统GPS的运用等。

总之,随着电力系统和计算机技术、通信技术等现代化技术的发展,继电保护技术必然向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化及人工智能化快速发展,为电力系统的可靠运行提供更加可靠、高效的保护功能。

参考文献

[1]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].电力建设,2009,211.

[2]高华.新型继电保护发展现状综述[J].电力自动化设备,2000,20(5).

[3]葛耀中,赵梦华,彭鹏等.微机式自适应馈线变换的研究和开发[J].电力系统自动化,1999,23(3):19-22.

[4]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,1996.

作者简介

继电保护的现状范文3

关键词:光纤继电保护 光电转换装置 双电源供电

0 引言

自从2003年以来,某电网的继电保护通道便进行了大面积的光纤化改造,并且使全省500kV的线路都能实现了双光纤通道,同时,220kV线路的继电保护通道都实现了百分之九十的光纤覆盖率。通过几年不断地完善和调整,通信和继电保护人员对整个系统中的薄弱环节采取了相应的完善措施,现如今,光纤保护通道已经能良好运行,从而为该电网的安全运行创造了条件。

1 光纤继电保护通道的运行现状

现如今,该电网的光纤继电保护通道采取的主要形式为光纤2Mb/s和64kb/s复用通道以及专用的纤芯通道,其中2Mb/s复用通道也是未来技术的发展方向。不管是2Mb/s,还是64kb/s的复用通道都使用了能进行双电源供电的继电通道切换装置。通过对不同光端机、光缆路由以及由不同通信电源设备构成的两个独立2Mb/s的电路传输加以利用,不管是光设备、光缆,还是电源设备故障,都能够确保继电保护通道迅速恢复正常,进而使通道可靠性得到提升。光纤继电保护的信号传输,必须通过光电转换装置将之转换成非成帧的2Mb/s或64kb/s电信号,然后通过继电保护通道切换装置的两条独立光通道来完成。然而,在光纤继电保护的复用通道里面,有一个重要环节非常薄弱,也就是在通信机房中安装的光电转换装置使用了单48V电源的供电形式。通常情况下,由于通信站的电源出现问题,造成该电源供电下的转换装置出现停电情况,与此同时,导致多线路的保护通道被中断。在近几年的运行过程中,已经出现了很多与之相似的通道中断事故。

2 对比光电转换装置的供电方式

现如今,该电力通信网的继电保护通道切换装置、主网通信PCM、主干SDH/2.5G等的电源都采用双48V电源模式,虽然调度程控的交换机设备的接入形式为单电源,但它也使双48V电源改造为双电源的供电形式得到了增加,从而使运行的可靠性得到了极大的提升。但通信机房附近的转换器仍旧采用单路供电方式,该站的第一套保护装置的转换设备电源分配模块由通信电源的空气开关提供。

随着变电站不断增加其保护通道,致使光电转换装置的设备也在不断增多。现如今,大多数变电站的光距和光差通道已经接近二十条,假如其中任何一套电源产生故障,都会导致十台光电转换装置一起断电,进而使得十条线路的继电保护全都变成单通道形式,从而给电网造成极大的安全隐患。由此可知,在继电保护的光电转换装置中使用双电源的供电形式已成为必然趋势。

目前采用的转换设备仅仅提供一路供电接口,我们需要探讨的便是怎样在此基础上使双电源的供电模式得以实现。

除开第一套电源之外,双重化的配置电源供电方式可由第二套电源同时供给该模块的48V电源。同第一路电源一起构成双电源的供电形式,能使一路电源因为故障而造成的转换装置无法正常运作的现象得以避免。在双重化配置电源中使用双直流的电源供电形式。其供电模式如右图所示:

通信机房的二套开关电源供电由二路220V/380V交流电源来完成,在整流开关电源之后变成48V,双重化配置的电源由二套开关电源提供一路48V电源。二路输入电源在双重配置电源的作用下经两个大功率的二极管隔离,以便让光电转换设备能够使用。这种方式能使供电可靠性得到极大的提升,并能将一个机柜里同类设备供电安全问题得到解决。

按照双重配置电源的要求,根据实际状况,使用双路直流配电箱。其工作原理如下:此设备的正极直流输入为二路48V,二路负极直流输入端串联了大功率二极管,电流为200A,耐压是100V,反向电压则为1200V。在二路直流输入正常的情况下,由电压比较高的一路或者二路为负载供电,如果一路供电产生问题,那么就由二路来进行正常的供电。

3 双电源供电形式的模拟实验

3.1 测试电路的组成 为保证接入的双电源供电是可靠和可行的,同时对双电源设备的实用性和技术指标进行验证,通信人员通过在机房进行模拟测试平台的搭建,它的目的就在于在隔离二极管被损坏之后,检测双直流配电箱是否会对电源设备以及所带负载形成不良影响。

两只20A的空气开关与两只大功率的隔离二极管共同构成测试电路,其负载则属于直流电阻。

3.2 对二路48V电源进行模拟并正常供电 在负载中接入直流配电箱,两路电源试验中所用的两只20A开关全都处在开路状态。第一路的输入电压介于53.9至52.8之间,并逐渐降低;第二路的电压则一直处在52.8V,这时其负载电流是3A,而负载电压则由53.2V开始随着第一路电压的降低而降低。起初第一路电流是3A,也就是说二极管能正常导通,第二路电流则为0A,也就是二极管的正反向都截止。在第一路与53V接近时,第二路便产生正向导通的电流,直到电压在52.8V正常导通为止。由此可知,在电压维持一致的情况下,二路电源的二极管都正向导通并且一起工作,当二路电压的压差超过0.2V时,具备较高电压的线路工作,而另一路则产生正向截止,这时二路电源的二极管都出现反向截止的情况,也就是二路电源产生隔离。

3.3 对第一路二极管的击穿进行模拟 第一路的输入电压为53.9V,而第二路的电压则为52.8V,这时的负载电压是53.2V,负载电流是3A。当第一路20A空开处在闭合模拟状态下时,第一路二极管被击穿,这时的负载电压是53.9V,而第二路52.8V电压的正反向都出现截止现象。由此可见,具有较高电压的二极管击穿,其负载电压也由53.2V上升至53.9V,此时正向导通电压下降0.7V,没有对负载以及第二路形成不良影响。

3.4 对第二路二极管的击穿进行模拟 第一路的输入电压是53.9V,而第二路电压的输入电压则为52.8V,这时的负载电压是53.2V,负载电流是3A。在第二路20A空开处在闭合模拟时,第二路的二极管被击穿,这时的负载电压还是53.2V,并且第一路的二极管是处在正向导通状态的,对其进行反向截止,则第二路形成反向电流。由此可知,具有较低电压的二极管击穿,其负载电压依旧是具备较高电压的第一路。因为第一路电压比第二路电压大,所以只会对第二路进行反向充电,而不会对负载形成不良影响。

3.5 模拟的两路二极管全被击穿 第一路的输入电压是53.9V,而第二路电压的输入电压则为52.8V,这时的负载电压是53.2V,负载电流是3A。在第一路和第二路的20A空开都处在闭合模拟状态时,对第二路二极管的击穿进行模拟,这时两路都有电流通过,并且负载电压还是53.9V。由此可得知,二路二极管均消失,并且负载工作正常,并且由二路电源电压比较高的位置向一路电压较低的地方进行反向充电,但其并未对负载形成任何不良的影响。

4 结语

在光纤继电保护的光电转换装置中使用双电源方式进行供电,无论产生任何工况,此种运行方式都不会对负载造成任何不良影响,就算是二路二极管被全部击穿也只会导致二套电源的高压电源向低压电池进行反向充电的情况。由此便可得知,此种方式能使继电保护通道提升可靠性和安全性。总而言之,要想解决问题,要想使电网得到发展,就必须对双电源供电方式加以正确使用,同时对电力通信网络资源加以合理利用,并采取科学的网络理论来进行问题的分析,进而使双电源供电方式得以正确建立,并最终达到使双电源供电方式运行效率得到提升的目的。

参考文献:

[1]马伟东.继电保护装置电源监测及持续供电系统的研究[D].华北电力大学,2012.

[2]王志亮.光纤保护通道故障处理及方法[J].电力系统通信,2010,09:70-73.

[3]刘凯里.数字化变电站继电保护优化配置研究[D].华南理工大学,2013.

继电保护的现状范文4

电力系统继电保护技术对电力维护起着至关重要的作用。随着科学技术的发展,计算机控制技术亦成功运用到电力系统继电保护中,为继电保护技术注入了新的活力,继电保护技术向着计算机化、网络化、一体化、智能化方向进一步的发展。

电力系统包含发电、输电、变电、配电等多个环节,地域分布广,系统结构复杂庞大,其中任何一点发生的故障,往往都会在瞬间影响和波及全系统,引起连锁反应,造成大面积停电,可能直接造成设备损坏,人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行。

电力系统继电保护技术是在上述背景下应运产生的,它是当电网或电力设备发生故障,或出现影响安全运行的异常情况时,能够自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备,其特点是动作速度快,其性质是非调节性的。

一、电力系统继电保护技术的应用现状

1.起步较晚发展迅速

电力系统继电保护技术主要研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,国内的研究开始于20世纪70年代后期,起步较晚,但发展迅速。在我国电力系统继电保护技术发展的过程中,1984年以保护电脑的样机试运行后,通过鉴定和大规模生产。目前,线路保护产品已形成并得到广泛应用。微机保护取得多年的实际操作,依靠优良的先进技术和极为良好的原则性,则进程已经超越了进口保护。从20世纪80年代及以上的220kV高压电力系统,以保护使用进口,到现在的基本国内220kV系统的继电保护,反映了国内继电保护设备和具有明显优势。

2.微机继电不断发展

随着电力系统的不断发展,继电保护电力技术系统发展迅猛。在继电保护领域,成熟的微机继电保护技术的发展是最重大的进展。国内外学者经过长期研究和实践,证实了电力系统继电保护的重要作用。在电力系统继电保护技术飞速发展过程中,微机继电取得了新的成就。微机保护是电力继电保护的发展方向,它具有自我测试功能,逻辑的强大处理能力,数值计算能力和记忆能力,其高可靠性、高选择性、高灵敏度,明显优于传统的电磁继电器和晶体管。另外,由于微机保护是用微型计算机构成的继电保护,它充分运用计算机技术,实现电力自动化,使得微机继电的性能更优,数字更准确。

二、电力系统继电保护技术的发展趋势

继电保护作为保障电力系统可靠运行的重要组成部分,其未来的发展趋势明显呈现出四个特征,即继电保护技术计算机化、继电保护技术网络化、继电保护技术一体化和继电保护技术智能化。

1.继电保护技术计算机化

随着电力工业与计算机硬件技术的迅猛发展,从初期的8位单GPU结构问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大规模结构。除了具备保护的基本功能外,还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,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这一设想没能实现。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速断、存储容量都大大超过当年的小型机,因此,微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势,即高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,计算机技术与通信技术的飞速发展,为实现高可靠性和灵活性的通用软硬件平台创造了更有利的条件。

2.继电保护技术网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化,它深刻影响着各个工业领域并为之提供了强有力的通信手段。多年来,继电保护的作用也只限于切除故障元件、缩小事故影响范围,这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。随着电力系统发展的要求及通信技术在继电保护领域应用的深入,继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统运行状态和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。

3.继电保护技术一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,继电保护装置实际上就是高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息,也可将自身所获得的被保护元件的任何信息传送给网络控制中心,或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信等功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

4.继电保护技术智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题,应用神经网络可迎刃而解。距离保护很难正确做出故障位置的判别,从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。

三、结语

总之,随着电力容量的应用不断扩大,而继电保护系统需要进一步的发展并不断增强,从而使得继电保护技术不断创新,继电保护系统也将进行全面的改革并提高其技术含量,电力系统继电保护技术也将向着计算机化,网络化,保护,控制,测量,数据通信一体化和人工智能化等方向迈进。

参考文献

[1]贺家李,李咏丽等主编.电力系统继电保护原理(第四版)[M].北京:中国电力出版社 2010年月8第四版.

[2]张保会,尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社.2005年5月第一版.

[3]张耀天.电力系统继电保护技术现状与发展研究[J].现代商贸工业,2010(24).

继电保护的现状范文5

关键词 智能继电器;网络化保护;数字化变电站;IEC61850

中图分类号 TM6

文献标识码 A

文章编号 1674-6708(2016) 154-0087-01

随着社会发展,电力在人们生活中越来越有着举足轻重的作用,对电力系统的保护特别是输配电系统的保护至关重要。伴随通讯科学技术日新月异的发展和继电保护技术的高速发展,在继电保护原理完善的同时,构成继电保护装置的元件也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了电磁式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理器式等不同的发展阶段。与此同时继电保护系统也在向测控一体化,网络化方向发展。

1 概述

目前,在建城市轨道交通线路大多采用传统保护、测控装置,各保护测控装置间采用串口、现场总线或工业以太网进行组网,所有装置只能与主控管理单元通信,装置见无法实现数据交换。GE微机保护装置,采用基于IEC61850功能的数字选跳保护,在全国轨道交通领域开始大量投入使用,诸如已经投运的北京地铁机场线、北京地铁4号线、北京地铁昌平线,亦庄线、房山线、沈阳地铁一号线、沈阳地铁二号线、苏州地铁一号线、广州地铁6号线等等几十条轨道交通线路,均采用了GE微机保护装置。

在这里对数字化变电站的功能描述还是借用传统意义上“四遥”概念。所谓“四遥”一一是“遥测、遥信、遥控、遥脉”技术的简称,“遥测”是指利用电子技术远方测量集中显示诸如电流、电压、压力、温度等模拟量的技术,“遥信”是指远方监视电气开关和设备、机械设备的工作状态和运转情况状态等,“遥控”是指远方控制电气设备及电气化机械设备的分合起停等工作状态,当前意义上的“遥脉”是指对保护装置中存储的电度、功率数值的读取。目前已有部分轨道交通线路(北京地铁亦庄线、昌平线、房山线lOkV供电线路微机保护,广州地铁6号线、长沙地铁2号线、以及在建的长沙轨道交通1号线和东莞地铁R2线项目)已经采用这一新技术。

另外,数字化变电站除了满足“四遥”,实现无人值守功能,另一方面就是继电保护系统,作为保护一次设备的微机保护系统是数字化变电站的重要组成部分。

2 保护功能及实现方式

GE保护配置方案中所采用的产品均具有IEC61850通信技术,站内所有35kV保护产品构成IEC61850的数据共享平台。所有涉及柜间的逻辑闭锁采用二次电缆闭锁的同时又采用了通信闭锁,提高了35kV供电系统的可靠性。因为如果完全依靠硬线连接进行信息传递时,无法监视硬线连接状态,如遇端子排松动等问题则降低了保护可靠性。采用IEC61850的IED装置也会使得跳闸时间更短,切除故障时间更短,能更好的满足继电保护中关于速动性要求,扩展了速动性含义:1)不仅仅是保护本身具有速动性;2)装置在第一时间做出反应,并能快速动作切除故障。

微机保护装置和PSCADA之间的信息交互也是数字化变电站另外一个重点。GE微机保护装置在这方面经历了十年的发展,由之前的UCA2.O到现在的IEC61850,走在了行业的前列。

继电保护的现状范文6

【关键词】继电保护装置;现场智能测试;技术分析

随着我国科学技术不断的走向成熟,我国将进一步的推广继电保护装置,同时还采取了人工智能技术和计算机网络技术,促进我国继电保护装置逐渐向着自动化体系发展。继电保护装置在电力系统中有着重要的地位,对于保证数字化电站运行有着极为关键的作用,而对继电保护装置的现场智能测试技术也有着非常重要的应用。

1 传统继电保护装置不能适应自动化继电保护装置的现场智能测试

自动化继电保护装置是由一种智能一体化的设备和计算机网络设备分别组建而成,并且在通信范围应用上,实现继电保护装置与智能电气设备间的数据信息共享的装置。设备在一次采集数据信息后,就可以转换为数字信号,并且通过光缆来传递给继电保护装置,从而满足后台的监控。传统继电保护装置的现场智能测试都是通过模拟输入输出与外部电路相连接,测试人员则是通过继电保护装置输出的电流电压来模拟相关的信号,并确保继电保护装置的输入路线,同时也可以控制输出保护装置的开关量,保证故障发生后跳闸指令的输出。使继电器的开口闭合,测试的输入板块可以用来监视继电保护装置,这样一来就构成了现场智能测试系统。而且测试人员可以很便捷的控制并保证继电保护装置的各项性能指标是否符合标准。随着我国信息时代化的不断创新发展,变电站中的信号可以直接就转换为自动化开关量的信号。继电保护装置可以通过网络采取电子传感器的信号,还可以采取智能操作的数字化信号源,并对信号进行监视控制。传统继电保护装置如图1无法完成对保护装置现场智能测试工作,必须要采取智能继电保护装置如图2才能实现对继电保护装置的现场智能测试。

图1

图2

2 继电保护装置的现场智能测试技术概况

目前我国采用的大多数继电保护装置均以保护现场智能测试技术为主,还停留在单项装置的测试阶段,只能够满足单套保护装置现场智能的基本测试。却不能针对电力系统设备进行全面的测试分析,也难以对继电保护装置进行系统化的智能测试。这种测试并不能实际反映出电力系统中具体存在的问题,只能检查继电保护装置的二次设备是否正常运行。对于继电保护装置的测试结果,可以通过检测报告进行准确的记录。通常都是用微小型的继电保护装置测试系统的软件提供相关格式,已经不能完全满足继电保护装置系统的各种型号和不同地区的格式要求。在大多数情况中,都是先将测试仪器的格式转变为数字的格式,然后再通过网络的形式进行编程,或者是采用纸笔的形式进行测试结果的记录,待测试结束后,再由相关的人员进行整理。若能够直接完成测试时,就可以采用原本指定的格式自动生成测试报告,这样就可以减少劳动力消耗,并且也减少了人工整理出现误差的现象,降低整理测试报告所浪费的时间和人力,从而达到方便快捷的形式,最主要的是系统自动生成的测试记录要远远高于人工记录的准确性。进而提高了继电保护装置的现场智能测试技术的安全性,由于现场智能测试技术主要采用的保护措施是利用通信技术测试的形式,也可以说利用并支持标准的通信技术管理来测试继电保护装置的具体使用性能,采用自动化继电保护装置来测试其一系列的使用性能。通信和现场智能测试两者之间是对立的,所以在现场智能测试中是存在复杂性的,并且由于测试的效率较低,测试人员较少等问题,对继电保护装置的现场智能测试是存在一定缺陷的,仅仅停留在单项装置的测试是远远不够的,还要考虑到变电站二次设备系统中的测试与继电保护装置的接口是否正常,所以,要想提高变电站二次设备测试工作的稳定性和安全性,就必须要对变电站二次设备测试进行系统化的分析,特别针对基于自动化继电保护装置的测试,而继电保护装置的整体系统测试也要逐步完善。

3 继电保护装置的现场智能测试技术分析

由于我国长期以来对继电保护装置的现场智能测试技术的模拟实验,给电力系统中带来了一定的影响,但当前的继电保护装置设备的系统测试自身存在着不同型号的零件,这给测试人员的测试带来了一定难度。随着我国的变电站全部实现了自动化,通信网络规范性的数据已经成为了继电保护装置的现场智能测试技术中必不可少的条件。然而要想使现场智能测试符合标准,不仅要实现各种常见的继电保护装置系统的功能,还要具备其他的特殊性需求,系统测试的维护和更新必须要方便快捷,在使用硬件时,测试功能能够实现拓展以及软件的升级。由于标准的继电保护装置自身就具备保护和对外界通讯以及数据信息输入输出的功能,在进行现场智能测试时,重视上叙功能的正确使用也是非常关键的,是测试过程中的一项重要环节。以自动化继电保护装置现场智能测试技术的发展前景来说,目前已经无法完全满足测试设备中的自动化继电保护装置系统的需求,所以还需要进一步加强自动化继电保护装置系统的现场智能测试技术的研究,并要持续创新,研制出能够满足自动化继电保护装置系统现场智能测试的要求。根据自动化变电站内部的特点及保证装置等二次设备都必须要符合的标准需求,才能直接将变电站设备连接到局部网络中,使操作方便快捷。因此,电力系统的测试也要符合以上的规范,现场智能测试技术也会变得更加方便实用。自动化测试系统与被检测的继电保护装置都可以实现无人变电站的网络操作要求,测试系统也可以参照电力系统的故障进行模拟测试,按照规范的局部网络标准对继电保护装置发送信号,自动化继电保护装置就可以根据数据信号的反馈,向局部网络发送相关的信息,在继电保护装置收到这项数据信息后才能进行下一步的工作计划,使整个环节测试系统中都有着连贯性。测试系统采用计算机网络的强大运行功能可以直接进行自动恢复系统,并且可以暂时的模拟仿真实验等功能。继电保护装置的系统在整体升级后,相关的测试项目和测试标准都可以直接通过计算机网络进行操控,自动化测试系统可以在确保传递数据信息安全的基础上,实现现场智能测试技术中所获取到的信息共享,同时还支持系统统计分析和处理保存记录等多种功能。

4 总结

随着电力系统的飞速发展,我国的计算机技术和人工智能检测技术都有着不同程度的跨越,继电保护装置系统测试技术的发展前景也一片光明。针对继电保护装置的现场智能测试技术的分析,要紧密的围绕着自动化继电保护装置的使用功能。切记在测试时要注重继电保护装置是否符合标准,从而形成简单、安全、可靠的测试形式。

参考文献: