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继电保护的基本构成范文1
关键词:虚拟仪器;微机保护;实验系统
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5381-02
继电保护装置是一种利用电磁感应原理而发展起来的电力系统保护装置,随着电子技术和网络通信技术的飞速发展,目前已经发展到微机型阶段,并且利用软件技术可以实现由软件技术驱动硬件而实现微机继电保护,这就是目前研究很热的技术――基于虚拟仪器技术的继电保护系统。利用虚拟仪器技术实现的微机继电保护装置,具有传统微机继电保护装置所不具备的优势,例如控制更加安全可靠等。
本论文主要将虚拟技术应用于微机保护实验系统,拟对基于虚拟仪器技术的微机保护系统进行开发,并从中找到可靠有效的微机保护实验方法与建议,并和广大同行分享。
1 微机继电保护概述
微机继电保护装置,其基本结构构成与普通的电力保护装置一样,也是有硬件和软件两大部分构成。硬件部分主要由数据采集系统、数据处理系统及逻辑判断控制模块等几个部分构成,主要由数据采集模块负责对电力系统的相关电参数实现检测与采集,并将数据传送至数据处理系统,数据经过运算之后,由逻辑判断控制模块调用软件控制程序,并发出相应的控制信号,驱动保护装置执行保护动作,从而实现电力继电保护的功能。
随着集成电子电路技术的发展,目前发展的微机型继电保护装置,其硬件系统主要由CPU(微处理器)主机系统、模拟量数据采集系统和开关量输入/输出系统三大部分组成,尽管结构构成已经发生一定变化,但其实实现继电保护的基本原理仍是一样的,由模拟量数据采集系统负责相关保护参数的采集,微机继电保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断。
1.2 微机继电保护装置的特点
微机保护与常规保护相比具有以下优点:
1) 微机继电保护装置主要由微处理器为核心而构成的硬件系统,因此借助于现代功能强大的微处理器,微机型继电保护装置可以实现一定程度的智能化。
2) 相比于传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,微机型继电保护装置能够依靠数据采集模块实现对相关参数的检测与采集,整个过程实现数字化流程,这就为继电保护装置的控制功能的稳定性、可靠性提供了技术条件;另一方面,依靠微处理器内部的软件程序,微机继电保护装置能够进行周期性自检,一旦发现自身硬件或者软件发生故障,能够立即实施报警,从而保障了继电保护装置功能的可靠性。
3) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其保护功能较为单一,仅仅是实现基本的保护功能,动作依靠一次性机械元件完成,一旦该部件发生故障,则整个继电保护装置无法工作;而微机型继电保护装置除了能够利用弱电驱动控制实现继电保护的功能外,还能够依靠数据采集系统对整个电力系统的相关电力参数都实施监测与采集,通过程序的分析,实现对电力系统整体性能的检测,保护功能大大丰富。
4) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其功能调试复杂,工作量大,而且极容易造成内部晶体管集成电路的失效,而现代微机继电保护装置,依靠内部的核心微处理器,能够开发专用的人机交互系统,利用人机交互系统实现继电保护装置的调试,简单易行,还可以自动对保护的功能进行快速检查。
5) 利用微机的智能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。例如,采用模糊识别原理或波形对称原理识别判断励磁涌流,利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障,采用自适应原理改善保护的性能等。
2 基于虚拟仪器的微机保护实验系统开发设计
2.1 总体结构设计
本论文探讨的是基于虚拟仪器技术的微机继电保护系统,因此首先面临选择合适的虚拟仪器开发平台的问题,这里选择基于G语言的LabView开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集、分析、处理、表达,各种总线接口、VXI仪器、GPIB及串口仪器驱动程序的编制。基于虚拟仪器的微机继电保护装置系统,是利用虚拟仪器开发平台,构建虚拟的微机继电保护装置,实现完整的微机继电保护装置的全部功能,并对设计的虚拟继电保护装置进行评估和改进,从而完成微机继电保护系统设计的一种设计手段。
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护系统的开发设计,从具体设计流程来说,主要从以下几个环节入手进行总体结构的设计:
根据微机继电保护系统的设计目标、设计功能,列出所需要的相关硬件,构建整体微机继电保护系统结构框架;另一方面,尽量采用模块化的开发设计模式,将微机继电保护系统按照不同的功能环节,设计各功能模块之间的结构关系。
如下图所示,是本论文所探讨的利用虚拟仪器平台所开发的微机继电保护系统结构原理图。这种方式既便于模块的单独调试,节省系统开发周期,又便于系统功能的改变,使系统具有更强的移植与升级功能。
如图1所示,基于虚拟仪器技术的微机保护系统结构主要由一次系统、转换模块、数据采集模块、保护测量模块及保护决策软件系统等几部分构成,一次系统主要负责面向电网系统模拟设置合适的传感器,将相关拟生成电网的二次侧电压、电流信号,信号经过转换、调理电路变换成符合要求的-5V～+5V模拟信号送数据采集模块,数据采集模块主要由DAQ数据采集卡构成,能够自动将模拟产生的模拟电压信号进行A/D转换,并进行初步的数据处理转换再传送给以虚拟微处理器为核心的保护决策模块,最终将生成的继电保护控制决策信号输出到保护策略模块,最终实现微机继电保护系统的功能。
2.2 数据采集模块的设计与实现
本文中微机实现的继电保护实验系统输入信号来源于继电保护测试仪,根据保护系统测试输入信号的特点,本论文采用数据采集卡来负责数据的采集与高速传输。
2.2.1 数据采集卡的选择
要实现基于虚拟仪器技术平台的微机继电保护系统,一次系统在完成相应电力系统电参数的传感检测之后,数据采集模块要能够按照微机继电保护系统的功能于设计要求实现相应数据的转换与采集,因此,数据采集卡的选择成为整个微机继电保护系统保护功能实现的关键。目前的数据采集卡,主要有12位或16位的DAQ数据采集卡,在具体决定选用12位还是16位的DAQ设备时,主要从采集精度和分辨率这两个指标考虑,可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。
在本论文中,这里选取PCI-1716数据采集卡。PCI-1716是研华公司的一款功能强大的高分辨率多功能PCI数据采集卡,它带有一个250KS/s16位A/D转换器,1K用于A/D的采样FIFO缓冲器。PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入或8路差分模拟量输入,也可以组合输入。它带有2个16位D/A输出通道,16路数字量输入/输出通道和1个10MHz16位计数器通道。PCI-1716系列能够为不同用户提供专门的功能。
2.2.2 虚拟数据采集程序的实现
在选择了数据采集卡硬件设备之后,需要借助于虚拟仪器平台为整个系统设计虚拟护具采集程序。在具体进行设计时,由系统内部虚拟程序产生数据采集卡锁需要的相应信号,具体来说就是CT、PT信号,因此,在具体编程时,首先将CT、PT信号传输至相应的滤波器,LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,根据需要可以设置成低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器;其次,将经过数据滤波处理之后的数据进行输出。数据采集模块的程序如图2所示。
2.3 微机保护模块的设计与实现
既然在数据采集模块之后需要进行数据的滤波,尽管LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,但是仍然需要借助于虚拟滤波模块设计专用的滤波算法,而且在微机继电保护系统中,对电力系统的继电保护功能的实现,主要是由相应的滤波保护算法实现的,因此有必要为虚拟微机电力保护系统设计滤波保护算法程序。
本论文采用如下的设计方法对滤波保护算法进行设计:
1) 利用LabVIEW自带的滤波器进行数据的排序滤波。
2) 按照系统保护功能所需要的数据频带,设置相应的低通、高通、带通、带阻等灯滤波保护功能。按照上述方法,基于虚拟仪器平台的微机继电保护系统,其滤波器输入得到的数据序列,多数是传感器采集到的电参数,如电压和电流,而电压和电流数据是离散的数字量序列,其中包含了大量的谐波干扰信号,因此有必要进行滤波。在本论文中,采用了二级滤波保护算法,即分别进行前置滤波和后置滤波,实现对数据的二级滤波保护,从而提高整个微机继电保护系统的稳定性和可靠性。前置滤波模块如图3所示,后置滤波模块如图4所示。其中前置滤波模块提供了差分滤波器、积分滤波器、级联滤波器、半波和1/4周波傅立叶滤波器、半波和1/4周波沃尔氏滤波器,可以根据需要自行选择;后置滤波模块提供了平均值滤波器、中间值滤波器,也可以自由选择。
3 结束语
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护装置系统的设计开发,能够很好的避免了实物硬件开发设计所带来的周期较长、调试较复杂以及成本较高等劣势,所有的开发设计任务全部在虚拟仪器平台上完成。本论文将虚拟仪器技术应用到了微机保护装置的设计,对于进一步提高微机继电保护装置的可靠性与稳定性具有优势,同时借助于虚拟仪器技术的开发,能够更好的实现电气继电保护功能的完善与提升。
参考文献:
[1] 李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 王亮,赵文东.微机继电保护的现状及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2006,16(18):150-151.
[3] 张振华,许振宇,张月品.第三代微机保护的设计思想[J].电力自动化设备,1997,17(3):24-25.
继电保护的基本构成范文2
【关键词】继电保护；基本作用；分类；发展
在现代电力系统中，若没有继电保护装置，想要维持正常工作是不可能的。随着电力系统的不断发展，继电保护装置也应不断的进行革新和完善。只有这样才能保证电力系统的正常工作，才能更好地为社会服务。
一、继电保护的基本作用及任务
电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。发挥继电保护装置作用的前提是可靠性。继电保护的可靠性一般来说主要是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置，以及正常的管理来保证和运行维护。继电保护的基本任务是：自动、迅速、有选择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，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号，减负荷或跳闸。
二、继电保护的构成与分类
继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果判断保护是否应该启动的部件。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分的部件。执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。常用继电保护的分类方法较多，按被保护对象的类别，继电保护分为线路保护和设备保护等俩种。按保护原理，继电保护可以分为电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、纵联保护、方向保护及负序保护。按故障或不正常运行的类型，继电保护可以分为相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。按继电保护的实现技术，继电保护可分为机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。
三、继电保护技术的发展方向
（1）计算机化方向。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。与其他保护、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。继电保护装置的微机化、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。尚需进行具体深入的研究。（2）网络化方向。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联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。（3）智能化方向。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，在继电保护领域应用的研究也已开始。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的非线性问题，应用神经网络方法可迎刃而解。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必将得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。（4）保护、控制、测量、数据通信一体化方向。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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据。也可将它所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或任一终端。因此，每个微机保护装置不但能完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、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。（5）自适应控制技术方向。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点，在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。（6）变电站综合自动化技术方向。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能，它表现在集成与资源共享、远控制与信息共享。以远终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电站的控制、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，能够降低变电站的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。
参 考 文 献
继电保护的基本构成范文3
关键词：电力系统；继电保护装置；应用
中图分类号： U224.4 文献标识码：A
1 电力系统中继电保护的配置与应用
1.1 继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
1.2 继电保护装置的基本要求
选择性。当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。
灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。
速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
1.3 保护装置的应用
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：①线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。②母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但基本原理及要达到的目的基本一致。
2 继电保护装置的维护
值班人员定时对继电保护装置巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。
建立岗位责任制，做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。
做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。
定期对继电保护装置检修及设备查评：一是检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；二是检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；三是检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；四是检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；五是检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；六是配线是否整齐，固定卡子有无脱落；七是检查断路器的操作机构动作是否正常。
根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行检验，技术状况良好无缺陷，能保证安全、经济运行的设备为一类设备；设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能安全运行，不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备，危及安全运行，出力降低，”三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工作。
3 电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，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，与其他保护、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，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
结语
随着电力系统的迅速发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，提高供电可靠性。
参考文献
[1] 王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.
继电保护的基本构成范文4
【关键词】 分区域 广域继电保护 系统结构 故障识别
继电保护是促进电网正常运作的基础，是保障其提供稳定的电力供应的根本。而分区域继电保护就是对传统的继电保护进行变革和改造，对各分区的电力供应和故障进独立的分析和处理[1]。现在大多数的电力事故都是继电保护系统的失误或故障导致的，因此，研究分区域继电保护系统的基本结构和故障识别很有必要。
1 广域保护系统的现状分析
继电保护始终是维护电网正常运作，保护其受到不良侵害的有力工具，尽管我国在广域继电保护中取得了很大的进步，但是还是存在一些问题亟待解决，大致分为如下方面：（1）主保护控制范围窄：我国大多数继电保护系统的主保护只重点保护器械内部的故障和问题，难以对系统其他部分的故障进行良好的预测和解决，尽管其反应速度快，保护效果优良[2]。但是其保护的范围过于狭窄，无法对全体系统进行良好的维护，威胁电网的安全和稳定。（2）后备保护运转速度慢：对系统实现实时控制和管理的部分就是后备保护，其重要性在于将危险化解，维持电网的工作状态。但是在继电系统的结构中，后备保护因其控制范围广，而且做出反应的前提是进行牺牲性动作，因此，其反应速度忙，耗费时间长，而且由于其长期处于高负荷状态，设备老化问题严重，对系统的良好运转构成威胁。（3）继电系统适应能力不足：继电系统对电力的运转方式缺乏适应能力，难以对故障问题和弊病做出及时有效的反应和动作，有时还会因为其反应速度的减慢，或是安装不当造成电网的非正常故障，这都对其构成严重的威胁。（4）继电系统对后期的系统保护缺乏：继电系统的工作原理为切除系统故障的元件，保障系统的稳定，但是在其切除故障部件之后，对其后期的保护难以起到持久的作用，有可能还会出现由于其切除故障元件导致其他部分元件出现问题和异常，导致系统崩溃。
2 分区域继电保护的三种形式
广域电网保护主要是通过收集电网的有利信息，并将其进行和整合处理，通过数据的处理和分析，了解系统的最新动态，明晰故障的具体原因，并通过逻辑整合实现对故障元件的有效清除和处理[3]。常见的继电保护系统主要由三种：分布式，集中式，集成式。重点讲述集成式的结构和优点。
（1）分布式：分布式继电保护系统是将其核心系统设置在系统的智能电子设备上，由系统的智能电子设备进行实时的把控和管理，其主要功能是采集安装点和的信息和数据，并通过其他部件传递的信息和信号，对其整体状况进行了解和做出相应的反应动作。其优点在于系统受故障的影响小，某个电子设备出现故障不会对整体的运行造成不良的影响，但是其对于电子设备的要求很高。（2）集中式：集中式继电保护主要是将控制核心和关键集中在一个中心，其可以接收到来自各个部件和单位的信息和数据，信息量大，统计容易，方便管理和控制，但是缺点在于对电子设备的要求高，一旦其出现错误和故障，将会导致整体系统的瘫痪。（3）集成式：集成式继电保护系统是将分布式和集中式实现有机结合，将两种系统的优点扩大，避免缺点的出现，优势互补，相辅相成，实现电网的稳定。但是其受硬件性能的影响很大，现在很难有大的突破和进展。1）各区域决策中心：分区域继电保护往往会在每个小的区域设置决策和信息处理中心，将这部分的信息进行有效的管理和统计。并将其传输给中心单元，实现信息的良好传输和准确。集成式系统选择设置分区域决策中心的部位主要在线路集中，接触线多的地方。2）分区域的监控和保护范围：分区域的继电保护不仅仅要对所控制的区域进行处理和管理，还有通过减少信息的交互实现对系统的远范围的保护和维持.因此，每个控制中心和决策中心在严格控制区域，建立分区的网络范围的同时，要减少信息的交互和缠结。3）区域间的交互保护：继电系统不仅要实现区域的管理和控制，还要对其他系统进行交互保护和协调，尽管这回增加不必要的信息，为处理和控制工作增加工作量的，但是其可以对系统区域边界出现故障的概率严格控制，实现电网的稳定。
3 分区域继电保护的故障识别
分区域继电保护的故障识别对于继电保护功能的实现有着重大的意义，其可以对故障进行分析和处理，并作出及时的反应和控制，是整体系统的核心部位。主要方式有三种，比较识别，综合识别，继电保护设备状态自评。
3.1 比较识别
系统对现阶段的数据信息进行汇总和统计，和往期的数据进行分析和对比。如果差别不大，说明系统整体并未出现大的毛病和问题，继电系统只需对其进行维护不用采取具体的修整措施。如果出现较大的差异，则代表系统有可能存在潜在的威胁。系统首先会细致分析，查找出现问题的原因，明确是区域系统出现了故障，还是整体系统出现了崩溃，然后分区域的保护器会将区域的信息传送给整体的保护器，进行整合，最后采取适当合理的措施。
3.2 综合识别
综合识别就是通过分区域系统传递的数据和信息，对其进行处理，通过整体的观测和分析，实时监控系统的状态，一旦出现问题和异常，中心系统会及时做出决策，速度快，效果好。
3.3 继电保护设备状态自评
继电保护器不仅要通过对系统的运行状态进行检验和管理，还要对自身的运行状况实现有机的检查和维护，这样，才能实现整体电网的稳定和正常运作。
4 结语
分区域继电保护是继电保护的重要组成部分，是其适应基本情况做出的积极调整和创新。其不仅可以对故障进行独立的分析和决策，还可以通过实现各区域的协调来促进电网的运转。因此，必须加强分区域继电保护的创新和管理，实现广域保护的有效性和实时性。
参考文献：
[1]张力壮.分区域广域继电保护的系统结构与故障识别[J].电力研究，2011（4）：56-61.
继电保护的基本构成范文5
【关键词】继电保护 电力 故障信息
所谓继电保护就是在电力系统中出于对电力系统及的元件的保护，当电力系统发处于非正常运行状态时，可实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电影响的保护装置设备。在继电保护应用最多的现代电力系统中主要的电力元件包括发电机、变压器、输电线路等。因此，在电力系统的继电保护中，主要还是针对电力元件进行。继电保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电路故障信息（电气物理量变化）的特征为基础来构成。电气物理量变化的主要特征是：
（1）电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
（2）电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。
（3）电流与电压之间的相位角改变。当以上的电力故障信息发生变化时，就会导致电力系统发生故障或者危险，继电保护装置技术利用该特征，发出系统发生故障的危险警告信息或者直接跳闸，气短电源，阻止事态的恶化发展。
1 继电保护技术在变压器中的应用
变压器作为电力系统中最常用的关键设备，是整个电力系统正常安全运行的保证。当电力系统中的变压器发生故障是，保护装置拒动或者不能在要求时间内快速的动作，可能对变压器造成一定的损坏甚至会将整个电力系统瘫痪。
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》变压器保护的主要方式有气体和差动保护外加后背保护。在变压器工作工程中，由于主变阻抗较大，住主变低压侧故障时，高压侧电往往变化较少，导致不能有效开放电压闭锁功能，为保证故障时的动作灵敏度，在实际应用中采用高、低压侧复合序电压并联开放的方法，来保证低压侧故障时能可靠动作，即同时采用高、低压侧的电压，任何一侧复合序电压动作都能开放闭锁回路（图1，图2）。
在两圈变压器主变高压后备保护中，增加一与门电路，其动作逻辑为：当低压侧断路器断开，并且高压侧电流大干规定值时，按规定时间跳高压侧断路器如图3。
在三圈变压器主变高压后备保护中，设置一与或门电路，其动作逻辑为：当低压侧断路器或中压侧断路器断开，并且高压侧电流大于规定值时，按规定时间跳高、中、低压三侧断路器（图3）。
在三圈变中，除了有两圈变同样的问题外，还需要考虑高、中（低）压侧断路器运行而低（中）压侧断路器热备用的情况下，可能会发生中（低）压侧线路短路引起高压侧保护过流启动，在低（中）压侧断路器断开位置下动作跳开高、中（低）压侧断路器的情况，因此需要注意动作时限的配合。
2 行波保护
行波保护是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息（行波电压或行波电流）构成的继电保护。是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息（行波电压或行波电流）构成的继电保护。可以分成两种类型，有通道和无通道保护（表1）。1976年，第一套行波保护装置由瑞典通用电气公司研制成功，并投入美国Bonneville电力局500kV输电线路试运行：我国于80年代初从瑞典引进两套RALDA型行波保护装置，分别安装在东ILS00kV电网和华中电网。在这个时期行波继电保护达到了继电保护的期。主要优点是具有快速动作性能，行波距离保护动作时间一般在几毫秒，比基于工频电气量的继电保护动作时间短得多。虽然行波方向保护和差动保护因为需要利用通道交换两端故障信息，动作时间稍长，但还是快于工频电气量的方向和差动保护。此外，行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器饱和、系统振荡和导线分布电容等影响的独特优点.在超高压长距离输电线路保护中具有广阔的应用前景。但是，与现在相比在这个时期由于技术等客观原因的存在，所生产数来的行波继电保护器性能不够稳定.可靠性差，随着科学技术的发展，微机数字技术的应用给行波继电保护带来了新的生机，促使该技术更加的完善。
3无通道保护
无通道继电保护是指，就是不需要通信信道，只利用单端电气量，实现带通道保护的功能，即实现全线相继速动或者全线速动的保护，所以无通道保护将大大节省系统投资。清华大学研制的世界上第一套配电线路自适应无通道保护装置将无通道新概念创造性地引入配电线路的继电保护中。它以数字信号处理技术为基础，利用线路对端开关动作信息，加速本端保护动作，大大缩短了故障切除时间（100ms 左右）。该保护装置可用作10kV—35kV 配电线路的继电保护。
无通道保护根据所利用的电气信号的频率不同，分为工频无通道保护和暂态无通道保护。暂态无通道保护的典型例子是噪声保护、边界保护以及行波距离保护。工频无通道保护是只需利用线路单端的电流或者电压的工频分量来实现全线相继速动或者全线速动的新型保护。
4结语
总体而言，传统的继电保护装置性能稳定、动作可靠是目前电力系统继电保护的主要形式，但因为它们仅仅利用了工频故障信息，因此存在获取工频故障信息时间长。受过渡电阻、电流、互感器饱和的影响大等缺点。基于小波变换的新型继电保护装置，必将给电力系统继电保护的发展带来新的希望。
参考文献：
[1] 董新洲.输电线路行波保护的现状与展望[J].电力系统自动化，2000（10）.
[2] 葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术.西安：西安交通大学出版社，1996.
继电保护的基本构成范文6
关键词 电力系统继电保护 ；概括概述； 发展前景
前言
所谓继电保护技术就是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。
一、继电保护技术的发展现状
与当代其他的新兴科学技术相比，电力系统继电保护是相当古老了，然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力，处于蓬勃发展中。之所以如此，是因为它是一门理论和实践并重的科学技术，又与电力系统的发展息息相关。它以电力系统的需要作为发展的泉源，同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一论点。
二、继电保护技术的发展史
随着电力系统的出现，继电保护技术就相伴而生。由于继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。以数字式计算机为基础而构成的继电保护起源于20世纪60年代中后期。60年代中期，有人提出用小型计算机实现继电保护的设想，但是由于当时计算机的价格昂贵，同时也无法满足高速继电保护的技术要求，因此没有在保护方面取得实际应用，但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究，为后来继电保护的发展奠定了理论基础。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。60年代中期到80年代中期是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。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，到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。90年代，电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代，也是继电保护技术发展历史过程中的第四代。1984 年原华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，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机，变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。从此以后，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。在19世纪末已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏设备，建立了过电流保护原理，1905-1908 年研制出电流差动保护，自1910年起开始采用方向性电流保护，于19世纪20年代初生产出距离保护，在30年__代初已出现了快速动作的高频保护。由此可见，从继电保护的基本原理上看，到本世纪20年代末普遍应用的继电保护原理基本上都已建立，迄今在保护原理方面没有出现突破性发展。从实现保护装置的硬件看，从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出，虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是根据电力系统发展的需要，不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。
三、继电保护的发展阶段
总的看来，继电保护技术的发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、半导体式、微机式。第一次飞跃是由机电式到半导体式，主要体现在无触点化、小型化、低功耗。第二次飞跃是由半导体式到微机式，主要在数字化和智能化。显而易见，第二次飞跃有着尤为重要的意义，它为继电保护技术的发展开辟了前所未有的广阔前景。当前正面临第二次飞跃的大好机遇，因此应该立足于充分发挥微机保护的智能作用，根据电力系统发展的需要，利用相关技术的新成就，把继电保护技术提高到一个更高的水平。
四、结束语
