电力系统继电保护技术的简要探讨.docx

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1、电力系统继电保护技术的简要探讨 【摘要】随着改革开放的不断深化,我国在基础材料工业及电子元器件的引进和制造方面取得了巨大发展。电力系统的飞速发展对继电爱护技术不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电爱护技术的发展不断注入新的活力。本文回顾了我国电力系统继电爱护技术发展的过程,概述了微机继电爱护技术的成就,提出了将来继电爱护技术发展的趋势是:计算机化,网络化,爱护、限制、测量、数据通信一体化和人工智能化。 【关键词】电力系统;继电爱护;微机继电爱护;发展 在电力系统的运行中,为了防止或削减故障的发生,必需采纳爱护装置来检测和监测系统的运行状况,这种爱护装置通常由继电器或

2、其附属设备组成,称为继电爱护。 1.我国继电爱护技术发呈现状 1.1建成了一支具有深厚继电爱护理论造诣和丰富运行阅历的继电爱护技术队伍,对全国继电爱护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年头中我国已建成了继电爱护探讨、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电爱护旺盛的时代,为我国继电爱护技术的发展奠定了坚实基础。 1.2结束了500kV线路爱护完全依靠从国外进口的时代。在此期间,从73年头中,基于集成运算放大器的集成电路爱护已起先探讨。到80年头末集成电路爱护已形成完整系列,渐渐取代晶体管爱护。到

3、90年头初集成电路爱护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路爱护时代。 1.3天津高校与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频爱护也在多条220kV和500kV线路上运行。我国从73年头末即已起先了计算机继电爱护的探讨。 1.4高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工高校、东南高校、华北电力学院、西安交通高校、天津高校、上海交通高校、重庆高校和南京电力自动化探讨院都相继研制了不同原理、不同型式的微机爱护装置。 1.5揭开了我国继电爱护发展史上新的一页,为微机爱护的推广开拓了道路。在主设备爱护方面,东南高校和华中理工高校研制的发电机失磁爱护、发电机爱护和发电机变压器

4、组爱护也相继于11019、11014年通过鉴定,投入运行。随着微机爱护装置的探讨,在微机爱护软件、算法等方面也取得了许多理论成果,可以说从90年头起先我国继电爱护技术已进入了微机爱护的时代。 2.继电爱护的将来发展 继电爱护技术将来趋势是向计算机化,网络化,智能化,爱护、限制、测量和数据通信一体化发展。 2.1计算机化:随着计算机硬件的迅猛发展,微机爱护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路爱护硬件已经验了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机爱护问世,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模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工高校研制的微机爱护也是从8

5、位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机爱护。南京电力自动化探讨院一起先就研制了16位CPU为基础的微机线路爱护,已得到大面积推广,目前也在探讨32位爱护硬件系统。东南高校研制的微机主设备爱护的硬件也经过了多次改进和提高。现在,同微机爱护装置大小相像的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电爱护的时机已经成熟,这将是微机爱护的发展方向之一。继电爱护装置的微机化、计算机化是不行逆转的发展趋势。但对如何更好地满意电力系统要求,如何进一步提高继电爱护的牢靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行详细深化的探讨。 2.2网络化:计算机网络作为信息和

6、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改变。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域供应了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动爱护和纵联爱护外,全部继电爱护装置都只能反应爱护安装处的电气量。继电爱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。国外早已提出过系统爱护的概念,这在当时主要指平安自动装置。因继电爱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),还要保证全系统的平安稳定运行。这就要求每个爱护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个爱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

7、,确保系统的平安稳定运行。明显,实现这种系统爱护的基本条件是将全系统各主要设备的爱护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机爱护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。对于一般的非系统爱护,实现爱护装置的计算机联网也有很大的好处。继电爱护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的推断和故障距离的检测愈精确。对自适应爱护原理的探讨已经过很长的时间,也取得了肯定的成果,但要真正实现爱护对系统运行方式和故障状态的自适应,必需获得更多的系统运行和故障信息,只有实现爱护的计算机网络化,才能做到这一点。对于某些爱护装置实现计算机联网,也能提高爱护的牢靠性。微机爱护装置网络化可大大提高爱

8、护性能和牢靠性,这是微机爱护发展的必定趋势。 2.3爱护、限制、测量、数据通信一体化:在实现继电爱护的计算机化和网络化的条件下,爱护装置事实上就是一台高性能、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。它可从网上获得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爱护元件的任何信息和数据传送给网络限制中心或任一终端。因此,每个微机爱护装置不但可完成继电爱护功能,而且在无故障正常运行状况下还可完成测量、限制、数据通信功能,亦即实现爱护、限制、测量、数据通信一体化。目前,为了测量、爱护和限制的须要,室外变电站的全部设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必需用限制电缆引到主控室

9、。所敷设的大量限制电缆不但要大量投资,而且使二次回路特别困难。但是假如将上述的爱护、限制、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爱护设备旁,将被爱护设备的电压、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,则可免除大量的限制电缆。假如用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在探讨试验阶段,将来必定在电力系统中得到应用。在采纳OTA和OTV的状况下,爱护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被爱护设备旁边。OTA和OTV的光信号输入到此一体扮装置中并转换成电信号后,一方面用作爱护的计算推断;另一方面

10、作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被爱护设备的操作限制吩咐送到此一体扮装置,由此一体扮装置执行断路器的操作。 2.4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,在继电爱护领域应用的探讨也已起先。神经网络是一种非线性映射的方法,许多难以列出方程式或难以求解的困难的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。 建国以来,我国电力系统继电爱护技术经验了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电爱护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电爱护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,爱护、限制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电爱护工作者提出了艰难的任务,也开拓了活动的广袤天地。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页