繼電保護技術在電力系統中的應用現狀探討
來源:《電力設備》2016年第9期 作者:郭君如
[導讀] 晶體管繼電保護技術自從二十世紀的六十年代開始,得到了不斷的發展。二十世紀的七十年代以后,我國開始進入了微機保護時代。
摘要:在電力系統中,繼電保護技術有著重要作用,因此,電力企業應該科學、合理地應用繼電保護技術,這樣可以有效提高電力系統運行安全性與穩定性,提高電力系統經營效益。本文首先說明了繼電保護技術的發展及作用,然后分析了繼電保護技術在電力系統中的應用現狀,最后探討了繼電保護技術在電力系統中的應用發展。
一、繼電保護技術的發展及作用
(一)發展
晶體管繼電保護技術自從二十世紀的六十年代開始,得到了不斷的發展。二十世紀的七十年代以后,我國開始進入了微機保護時代。目前,繼電保護技術發展的方向是計算機化以及網絡化,因此,對于繼電保護而言,對于測量,人工智能化,保護,控制,數據通訊一體化的要求越來越高?;诶^電保護技術的不斷進步,繼電保護在電力系統的應用越來越廣泛,從而為電力系統的穩定,可靠,安全運行提供了保障。
?。ǘ├^電保護裝置的作用
對于電力系統而言,當有異常情況發生時,繼電保護裝置通過對各種內在電氣量比如電流、電壓、功率等的變化進行檢測,隨之做出相應判斷,最后做出動作如斷路器跳閘、發報警信號等。因此,在電力系統運行中,繼電保護的主要作用包括以下幾個方面:
1、對于整個電力系統的運行而言,為了確保整個電力系統的穩定安全運行,實現了在線監視電力系統的全部設備的運行狀況;
2、當電力系統發生故障,那么繼電保護裝置對于故障部分能夠進行自動的,有選擇性的切除,從而確保供電系統中沒有出現故障的部分能夠正常的運行;
3、當電力系統運行時出現異常,繼電保護能夠及時的進行預警,提供信號,相關操作人員能夠及時采取措施,確保供電系統的穩定正常運行。
二、繼電保護技術在電力系統中的應用現狀
(一)微機繼電發展迅速
隨著繼電保護技術的發展進步,漸漸出現微機繼電保護技術,同時在相關研究人員不斷研究與實踐過程中,微機繼電保護技術逐漸得到完善與成熟。經實踐研究證明,目前微機繼電保護技術有著不可或缺的作用,其主要是應用計算機的技術,充分實現自我監測、處理能力、記憶能力與數值計算的能力,同時提高繼電保護技術準確性與性能。此外,在現代化的電力系統通信技術和網絡控制技術的應用中,繼電保護系統網絡化逐漸實現應用信息的收集、在線監控、故障報警和調節等功能。隨著通信技術與計算機的技術發展,繼電保護技術越來越智能化,這樣可以準確獲取保護單元信息與數據,同時傳輸到網絡控制的中心,從而及時將故障排除,確保電力系統運行的安全性。
(二)起步比較晚而發展迅速
目前,電力系統的繼電保護體系主要是為了維護電力系統故障,盡可能把電力系統故障發生率降至最低。而國內一直到二十世紀七十年代才引進國外繼電保護的技術,其起步時間比較晚,但國內市場較大,促進系統繼電保護技術不斷發展。在國內電力系統中,微機繼電保護系統是通過微型的計算機來控制,我國第一次應用微機的保護時間為1994年,開始目的是確保電腦樣機可以正常地運行。近幾年來,微機保護技術應用越來越廣泛,逐漸形成輸電線路的保護產品。
?。ㄈ├^電保護的技術融合多種現代技術
近幾年來,逐漸在繼電保護技術中融入多種現代化的技術,其中包含自動化的技術與計算機的網絡技術。多種技術融合可以不斷完善電力系統中繼電保護技術,可以充分彰顯出繼電保護技術智能化和網絡化特點,例如:在融入單片機的技術過程中,可以加強監控中心工作人員工作效率。此外,在應用網絡通信的功能模塊基礎上,可以加強監控人員監控的力度,提高相關人員收集故障信息數據的能力。同時自動化技術和計算機的網絡技術融合,使得電力體系中繼電保護技術應用價值得以提高,從而促進了電力系統發展與進步。
?。ㄋ模├^電保護技術下的電力系統維修養護部門發展
繼電保護技術以其獨特的優勢在電力系統中得到了廣泛的應用,這給電力系統運行帶來更高安全性和穩定性的同時,也對電力系統的維修養護部門發展提出了新的挑戰。
首先,電力系統維修養護部門要高度重視繼電保護技術,不斷加強自身的技術水平,強化新技術的學習和相關經驗的積累。
其次,要認識到新繼電保護技術與傳統繼電保護技術存在的不同,及時更新自身的知識機構,緊跟技術發展的步伐,開展科學的維修、養護工作。
最后,電力企業要在繼電保護裝置設備選擇、維護等方面加強管理,要根據電力系統的實際以及相關工作人員的知識能力水平進行設備選擇,建立以繼電保護裝置設備選擇為基礎,針對電力企業采用的繼電保護裝置類型、應用技術等相應的學習和文獻收集,不斷為繼電保護故障排除、繼電保護裝置設備的科學應用奠定良好基礎。
三、繼電保護技術在電力系統中的應用發展
?。ㄒ唬├^電保護技術更加計算機化
隨著計算機技術的不斷發展以及計算機硬件的逐步提高,繼電保護技術的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢,這是進一步提高繼電保護的可靠性,更好地滿足電力系統要求,取得更大的經濟效益和社會效益的必然選擇。
(二)繼電保護技術更加網絡化
隨著時代的發展以及計算機網絡信息技術的發展,人們日常生產生活的方方面面已經發生了翻天覆的變化,計算機網絡技術可以說影響著工業生產的每個領域,當然電力系統的繼電保護技術也不例外,人們通過互聯網,可以使繼電保護裝置得到更多的系統故障的信息,有利于提高繼電保護裝置對電力系統故障的性質、位置以及故障距離判斷的準確性,大大提高了繼電保護的可靠性和安全性。
?。ㄈ├^電保護技術更加智能化
人工智能作為高新技術,其應用范圍越來越高。近些年來,神經網絡技術、遺傳算法、進化規劃以及模糊控制等人工智能技術己逐步應用到繼電保護技術當中,例如,使用神經網絡技術可以很容易列出方程式和解出復雜的非線性問題,如果可以應用到繼電保護裝置上來就可以通過大量故障樣本的訓練,判別任何故障的發生。由此我們可以預見,人工智能技術在繼電保護領域將會得到更加深入的應用,以解決這一領域一些常規方法難以解決的問題。
(四)繼電保護技術必將實現保護、控制、檢測以及數據通信的一體化運行
繼電保護在實現計算機化、網絡化以及智能化之后,繼電保護裝置實際上就成為了一臺具備多種功能、高性能的計算機系統,是電力系統中的一個智能終端系統,可以通過這個系統了解電力系統的運行和故障的每一個信息和數據,以實現無故障正常運轉的情況下也可以實現檢測、控制以及數據通信的功能,達到保護、控制、檢測、數據通信的一體化目標。目前,在這方面的研究以已經取得了很大的突破,比如天津大學就成功研制了以TMS320C25數字信號處理器為基礎的,一個集合保護功能、控制功能、檢測功能以及數據通信功能一體化的繼電微機保護裝置。
結語
綜上,在目前的技術情況下,電力系統繼電保護技術,逐漸變成一種具備多種性能的電力系統保護技術。加之,繼電保護技術具有高效性與便捷性,能夠確保電力系統運行的安全性與可靠性,而且目前這種技術的應用效果比較明顯。在國內電力系統不斷發展的趨勢下,電力系統中繼電保護技術將會獲得更好的發展。
參考文獻
[1]廖劍鋒.淺談電力繼電保護技術現狀及發展趨勢[J]. 科技風. 2016(02).
[2]趙永昱.繼電保護技術的發展歷程和前景展望[J]. 科學之友. 2011(10).