继电保护技术在电力系统中的应用现状探讨

2018-04-18 16:25:33 45

   来源:《电力设备》2016年第9期   作者:郭君如


[导读] 晶体管继电保护技术自从二十世纪的六十年代开始,得到了不断的发展。二十世纪的七十年代以后,我国开始进入了微机保护时代。

  摘要:在电力系统中,继电保护技术有着重要作用,因此,电力企业应该科学、合理地应用继电保护技术,这样可以有效提高电力系统运行安全性与稳定性,提高电力系统经营效益。本文首先说明了继电保护技术的发展及作用,然后分析了继电保护技术在电力系统中的应用现状,最后探讨了继电保护技术在电力系统中的应用发展。

  一、继电保护技术的发展及作用

  (一)发展

  晶体管继电保护技术自从二十世纪的六十年代开始,得到了不断的发展。二十世纪的七十年代以后,我国开始进入了微机保护时代。目前,继电保护技术发展的方向是计算机化以及网络化,因此,对于继电保护而言,对于测量,人工智能化,保护,控制,数据通讯一体化的要求越来越高。基于继电保护技术的不断进步,继电保护在电力系统的应用越来越广泛,从而为电力系统的稳定,可靠,安全运行提供了保障。

  (二)继电保护装置的作用

  对于电力系统而言,当有异常情况发生时,继电保护装置通过对各种内在电气量比如电流、电压、功率等的变化进行检测,随之做出相应判断,最后做出动作如断路器跳闸、发报警信号等。因此,在电力系统运行中,继电保护的主要作用包括以下几个方面:

  1、对于整个电力系统的运行而言,为了确保整个电力系统的稳定安全运行,实现了在线监视电力系统的全部设备的运行状况;

  2、当电力系统发生故障,那么继电保护装置对于故障部分能够进行自动的,有选择性的切除,从而确保供电系统中没有出现故障的部分能够正常的运行;

  3、当电力系统运行时出现异常,继电保护能够及时的进行预警,提供信号,相关操作人员能够及时采取措施,确保供电系统的稳定正常运行。

  二、继电保护技术在电力系统中的应用现状

  (一)微机继电发展迅速

  随着继电保护技术的发展进步,渐渐出现微机继电保护技术,同时在相关研究人员不断研究与实践过程中,微机继电保护技术逐渐得到完善与成熟。经实践研究证明,目前微机继电保护技术有着不可或缺的作用,其主要是应用计算机的技术,充分实现自我监测、处理能力、记忆能力与数值计算的能力,同时提高继电保护技术准确性与性能。此外,在现代化的电力系统通信技术和网络控制技术的应用中,继电保护系统网络化逐渐实现应用信息的收集、在线监控、故障报警和调节等功能。随着通信技术与计算机的技术发展,继电保护技术越来越智能化,这样可以准确获取保护单元信息与数据,同时传输到网络控制的中心,从而及时将故障排除,确保电力系统运行的安全性。

  (二)起步比较晚而发展迅速

  目前,电力系统的继电保护体系主要是为了维护电力系统故障,尽可能把电力系统故障发生率降至最低。而国内一直到二十世纪七十年代才引进国外继电保护的技术,其起步时间比较晚,但国内市场较大,促进系统继电保护技术不断发展。在国内电力系统中,微机继电保护系统是通过微型的计算机来控制,我国第一次应用微机的保护时间为1994年,开始目的是确保电脑样机可以正常地运行。近几年来,微机保护技术应用越来越广泛,逐渐形成输电线路的保护产品。

  (三)继电保护的技术融合多种现代技术

  近几年来,逐渐在继电保护技术中融入多种现代化的技术,其中包含自动化的技术与计算机的网络技术。多种技术融合可以不断完善电力系统中继电保护技术,可以充分彰显出继电保护技术智能化和网络化特点,例如:在融入单片机的技术过程中,可以加强监控中心工作人员工作效率。此外,在应用网络通信的功能模块基础上,可以加强监控人员监控的力度,提高相关人员收集故障信息数据的能力。同时自动化技术和计算机的网络技术融合,使得电力体系中继电保护技术应用价值得以提高,从而促进了电力系统发展与进步。

  (四)继电保护技术下的电力系统维修养护部门发展

  继电保护技术以其独特的优势在电力系统中得到了广泛的应用,这给电力系统运行带来更高安全性和稳定性的同时,也对电力系统的维修养护部门发展提出了新的挑战。

  首先,电力系统维修养护部门要高度重视继电保护技术,不断加强自身的技术水平,强化新技术的学习和相关经验的积累。

  其次,要认识到新继电保护技术与传统继电保护技术存在的不同,及时更新自身的知识机构,紧跟技术发展的步伐,开展科学的维修、养护工作。

  最后,电力企业要在继电保护装置设备选择、维护等方面加强管理,要根据电力系统的实际以及相关工作人员的知识能力水平进行设备选择,建立以继电保护装置设备选择为基础,针对电力企业采用的继电保护装置类型、应用技术等相应的学习和文献收集,不断为继电保护故障排除、继电保护装置设备的科学应用奠定良好基础。

  三、继电保护技术在电力系统中的应用发展

  (一)继电保护技术更加计算机化

  随着计算机技术的不断发展以及计算机硬件的逐步提高,继电保护技术的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势,这是进一步提高继电保护的可靠性,更好地满足电力系统要求,取得更大的经济效益和社会效益的必然选择。

  (二)继电保护技术更加网络化

  随着时代的发展以及计算机网络信息技术的发展,人们日常生产生活的方方面面已经发生了翻天覆的变化,计算机网络技术可以说影响着工业生产的每个领域,当然电力系统的继电保护技术也不例外,人们通过互联网,可以使继电保护装置得到更多的系统故障的信息,有利于提高继电保护装置对电力系统故障的性质、位置以及故障距离判断的准确性,大大提高了继电保护的可靠性和安全性。

  (三)继电保护技术更加智能化

  人工智能作为高新技术,其应用范围越来越高。近些年来,神经网络技术、遗传算法、进化规划以及模糊控制等人工智能技术己逐步应用到继电保护技术当中,例如,使用神经网络技术可以很容易列出方程式和解出复杂的非线性问题,如果可以应用到继电保护装置上来就可以通过大量故障样本的训练,判别任何故障的发生。由此我们可以预见,人工智能技术在继电保护领域将会得到更加深入的应用,以解决这一领域一些常规方法难以解决的问题。

  (四)继电保护技术必将实现保护、控制、检测以及数据通信的一体化运行

  继电保护在实现计算机化、网络化以及智能化之后,继电保护装置实际上就成为了一台具备多种功能、高性能的计算机系统,是电力系统中的一个智能终端系统,可以通过这个系统了解电力系统的运行和故障的每一个信息和数据,以实现无故障正常运转的情况下也可以实现检测、控制以及数据通信的功能,达到保护、控制、检测、数据通信的一体化目标。目前,在这方面的研究以已经取得了很大的突破,比如天津大学就成功研制了以TMS320C25数字信号处理器为基础的,一个集合保护功能、控制功能、检测功能以及数据通信功能一体化的继电微机保护装置。

  结语

  综上,在目前的技术情况下,电力系统继电保护技术,逐渐变成一种具备多种性能的电力系统保护技术。加之,继电保护技术具有高效性与便捷性,能够确保电力系统运行的安全性与可靠性,而且目前这种技术的应用效果比较明显。在国内电力系统不断发展的趋势下,电力系统中继电保护技术将会获得更好的发展。

  参考文献

  [1]廖剑锋.浅谈电力继电保护技术现状及发展趋势[J]. 科技风. 2016(02).

  [2]赵永昱.继电保护技术的发展历程和前景展望[J]. 科学之友. 2011(10).


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