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关键词:电力系统 继电保护 发展趋势
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0110-01
继电保护技术是整个电力系统正常运行的重要部分,随着社会经济的持续发展,使得我国电力供应形势更为严峻,而继电保护的安全可靠与否,则决定了电力系统整体性能的发挥。随着继电保护技术的不断发展,在电力系统中已经逐渐实行全过程管理,在未来时间里,继电保护技术还会有更好的发展趋势。
1 当前继电保护的发展现状
伴随着电力系统的出现,机电保护技术也应运而生,早在20世纪60年代中期,就有人提出运用小型计算机来实现继电保护,但由于当时计算机造价昂贵,同时技术上也满足不了继电保护的要求,所以没有得到实际应用。但随后时间内对于继电保护的研究一直没有停止,逐渐发展到今天逐渐成熟的技术。我国最早在70年代末80年代初开始进行继电保护技术方面的研究,随着微机保护装置研究的新进展,使得在算法等方面取得了很多成果。到了90年代,电力系统继电保护开始进入微机保护时代,继电保护技术日趋完善[1]。
和其他科学技术相比较来说,继电保护技术已经发展的够漫长了,但继电保护作为一门综合性学科又是充满着活力的,它是一门理论与实践共同发展的学科,因电力系统的工作需要而产生,因此和电力系统密不可分。在不断发展的新技术新发明实际运用下,已经开始不断完善和成熟,已经广泛运用到电力系统中来,这对于整个电系统来说有着至关重要的作用。
2 继电保护未来发展趋势
2.1 继电保护技术的电脑程序化
随着计算机软件和硬件的日益更新与发展,对于继电保护技术来说有着非常好的发展空间,而电力系统对于电脑保护的要求也不断提高,除了基本的保护功能之外,还要求其具备快速的数据处理功能以、故障信息诊断、数据大容量长期存放的空间和良好的通信能力。当前,电脑工控机的性能、速度、存储空间已经大大超过了过去的小型机器,所以,使用成套工控机作为整个继电保护装置的时代已经来临,这也就是说,继电保护技术未来将朝着电脑程序化保护的方向发展。但是对于怎样才能更好的满足电力系统的要求,怎样提升继电保护的可靠性,最大程度的增加社会效益与经济利益,则是我们下一步要研究的问题。
2.2 继电保护技术日趋网络化
计算机网络作为信息数据的通信手段,已经成为整个信息时代的重要支柱,影响着工业生产的各个领域。目前,除了差动保护和纵联保护以外,电力系统中所有的机电保护装置,都只能反映出保护安装的电气量,继电保护的作用也局限于切除故障机件,减少事故影响范围。造成此情况的原因就是没有强力的通信工具。要想保证整体系统的安全运行,就要求每个保护单元都能够共享整体系统的运行和故障信息数据,要想实现这种系统保护的基本条件就是,要把整体系统的所有设备的保护装置,通过电脑网络连接起来,真正意义上实现电脑保护装置的网络化,这对于当前科学技术的发展来说,是完全有可能实现的,所以,在未来时间里,继电保护技术网络化一定能够实现。
2.3 继电保护技术的智能化
在全球一体化的时代里,科学技术不断传播和发展,人工智能技术也开始在电力系统中大力应用,在继电保护技术领域的研究也正在进行。通过人工智能技术中的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中的广泛应用,使得很多难以列出方程式或者复杂的线性问题都得到了很好的解决,把这些优势合理的组合起来,能够使得整体求解速度加快。我国天津大学从1996年开始这方面研究,如今已取得了很多可喜成果,以此可见,人工智能技术应用于继电保护技术中,势必是未来时间里的重要研究课题。
2.4 继电保护的自适应化
自动化技术在继电保护技术中的集中体现就是自适应化,通过自适应化的多适应性特点,可以帮助继电保护装置解决多种故障检测的需要,如果故障没有被解决,也能够持续的延长自动保护时间,以达到延长整个电气设备的使用寿命,也大大降低了继电保护成本[2]。此外,在继电保护技术中应用自适应性技术还可以减少人工操作,提高继电保护的整体效率,从而提高整个电网的运行效率。对于自适应性的应用,能够帮助继电保护技术整体得到优化,在未来研究中,自适应性继电保护技术一定会有更好的发展与应用。
2.5 继电保护技术的保护、控制、数据通信一体化发展
当继电保护的计算机化与网络化实现之后,继电保护装置就成为1台多功能的计算机,不仅可以在网上获得故障信息的数据,也能够把所获得的信息传送给网络控制中心,每个电脑保护装置不仅可以完成继电保护作用,还可以在没有故障时完成测量、控制和数据通信功能,这也就实现了继电保护技术的保护、控制、数据通信的一体化。在使用OTA和OTV的情况下,OTA和OTV的光信号传输到继电保护一体化装置中,并且转换成电信号,不仅可以用做保护的计算判断,也可以作为测量。并且通过网络传送到主控室,在主控室进行操作,通过网络把被保护设备的操作命令传输到一体机装置中,在有继电保护一体机装置内执行断路器的操作,这大大提升了电网整体的运行效率[3]。在未来时间里,继电保护技术一体化装置研究一定会有新的突破。
3 结语
综上所述,继电保护技术从开始到现在已经有了质的飞跃,在未来时间里一定会有更大的实际应用空间,这对于继电保护技术研究者来说,既是新的挑战也是新的机遇。我们相信继电保护技术在未来时间里,一定会有更好的发展空间。
参考文献
[1] 鲁露.论我国电力系统继电保护的发展现状与对策[J].现代商贸工业,2010(8).
关键词:电力系统;继电保护;发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
电力工业作为国家最重要的能源工业,一直处于优先发展的地位,电力企业的发展也是令人瞩目的。随着我国社会、经济的快速发展和全国联网战略的实施,电网将处于一个更加快速发展的机遇期,而继电保护作为电力系统的安全卫士,必须同时把它的发展战略提到一个新的高度,以确保电力系统的安全、稳定运行和国民经济的长期、快速、稳步增长。
1、继电保护的概念及类型
1.1、继电保护的基本概念
继电保护装置作为一种自动装置,其通过监测、测量、控制和保护一次系统,从而对不正常运行或是发生故障的电气元件进行反应,通过发出信号来使断路器发生跳闸动作,从而确保将故障及时切除,具有自动、迅速和有选择性切除故障元件的特点,同时对于不正常运行的电气元件,还可以通过运行维护数据的分析,从而发出信号,做出减负荷或是跳闸动作。
1.2、继电保护的类型
在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。
2、电力系统中的继电保护技术分析
2.1、继电保护装置组成
根据继电保护装置的作用设定,其组成一般包括测量部分(与定值调整部分)、逻辑部分及执行部分。
2.2、继电保护技术基本要求
继电保护装置的作用决定了其技术措施须满足动作选择性、动作速动性、动作灵敏性、动作可靠性等要求。这四点要求间联系紧密,存在着对立统一的关系。
(1)动作选择性
一旦发生故障,应首先由设备或者线路自身的保护装置切除故障。只有在该保护拒动时,才可以让相邻设备或线路保护装置切除。另外要遵照逐级配合原则,保证不同级电网发生故障时选择性加以切除。在故障部分被成功切除后,未发生故障部分应继续供电。
(2)动作速动性
一旦发生短路故障,保护装置应当尽快予以切除,以便提高电力系统的稳定性,缩小故障的波及范围,避免故障设备或线路进一步遭受损坏,并提高备用设备及自动重合闸自动投入的表现效果。
(3)动作灵敏性
一旦电力设备或输电线路在保护范围内出血金属性短路,继电保护装置应当具备符合规程的敏感系数。这一要求通过设定并校验继电保护装置的整定值来实现。
(4)动作可靠性
继电保护装置做出的保护动作应当精准可靠。正常运行时,应当做到可靠不动作。电力系统中的任何设备都不能在无保护状态下运行。可靠性也是对继电保护装置最根本的性能要求。
3、电力系统继电保护技术应用
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:当电力系统运行正常时,对系统中的各种设备的实际运行状况进行系统、全面和安全的监视,从而为系统管理人员提供全面、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。
继电保护装置应用过程的基本要求。第一,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,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。第二,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。第三,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。
4、继电保护技术发展历程及趋势
4.1、发展历程及现状
继电保护技术是为了适应电力系统的发展而产生并逐渐发展的。而计算机技术、微电子技术、网络通信技术的迅猛发展不断地为继电保护技术注入了新鲜发展活力。在1928年出现电子器件保护装置后,从二十世纪五十年代开始,机电保护技术开始了日新月异的发展,从最初的机电式时展到六十至八十年代的晶体管式时代,八十年代中叶到九十年代进一步跃进集成电路式时代,而后又在新世纪发展为微机式时代。目前,我国新建的变电站、发电厂及高压超高压输电线路等都已实现了大规模集成化数字式继电保护。
4.2、发展趋势
目前,智能化与网络化技术在继电保护技术中得到了广泛的研究利用,促进继电保护技术呈现出网络化、计算机化、智能化、一体化的发展方向。随着微型计算机与微处理器的广泛普及,数字式时代已崭露端倪。
(1)计算机化。当代迅猛发展的计算机技术使得计算机在存储、运算、通讯等方面的性能都在不断提升,为继电保护技术实现计算机化奠定了技术。计算机化是继电保护装置必然的发展趋势,不但要求硬件微机化,更强调继电保护系统的信号数字化与功能软件化,大力提高继电保护性能的速动、灵敏与可靠,以争取电力系统更大的综合效益。
(2)网络化。从五十年代开始,通信技术逐渐与计算机技术相互结合研究并逐步融入合为计算机网络技术。这一技术作为信息数据通信工具,通过与继电保护结合实现了电力系统的安全稳定运行,已经发展成为当代的信息技术支柱。目前,继电保护系统要求所有保护单元之间可以共享整个电力系统内运行状态与故障状况的信息数据,保证每个保护单元和重合闸装置都可以借助这些信息与数据的共享分析实现协调动作。这就要求整个电力系统内主要的电力设备保护装置都要借助计算机网络加以连接,逐步实现微机保护的网络化。网络化目前还在逐渐起步,日后仍然具有较大发展空间。
(3)智能化。近年来,人工神经网络、自适应理论、进化规划、遗传算法、小波理论、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统多个领域都获得了广泛应用,推动继电保护技术研究向更高层次的智能化水平发展。智能电网中已普遍可以借助传感器实时监控发电、供电、输配电等设备的运行情况,并把数据收集起来经由网络系统整合分析,并实时监测全网的运行状况,实现了远程动态发挥保护功能及修正保护定值。
(4)综合智能化。继电保护系统不仅要实现保护功能,还应进行数据测量、控制、通信等操作,即要实现测量、控制、通信及保护等功能的综合自动化。这一系统打破了传统概念下二次系统内对各个专业界限与各类设备的划分原则,也突破了常规继电保护装置无法同调度控制中心实现通信的技术缺陷,赋予了电力系统自动化以更新的内容与含义。这一发展趋势代表了电力系统领域自动化技术的最新潮流。得益于科技的革命式发展,系统更为完善、功能更为健全、智能化水平更高的综合自动化电力系统一定会在我国智能电网建设中纷纷涌现,推动电网的安全性、稳定性与经济性达到新的水平。
结束语
当代电力系统组成非常复杂,包括发电机、输配线路、母线、变压器及各种用电设备,很容易出现运行异常,甚至酿成危险故障进而诱发事故。在这种情况下,为了保证电气设备与电力系统的安全运行,借助继电保护技术的自动装置应运产生。探析该技术的概念、任务及发展现状,研究它的发展水平及趋势,对于促进电力系统的发展具有重大意义。
参考文献
[1]鲁露.论我国电力系统继电保护的发展现状与对策[J].现代商贸工业,2010,08:38-39.
[2]钱雪峰.电力系统继电保护发展趋势探究[J].科协论坛(下半月),2010,12:18-19.
关键词:金融危机 贸易保护主义 特点趋势低碳经济
中图分类号:F740 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2010)-11-013-03
2008年9月份金融危机全面爆发。因信贷紧缩和资产价格缩水而导致的垒球需求下降以惊人的力度冲击全球贸易市场,各主要国家出口轻则增速减缓,重则大幅缩水。世界各国不断出台经济刺激计划。进入2009年2月份后,美国的经济刺激计划议案中的“购买美国货”条款引起全世界的关注,金融危机让各国政府“大难临头”。全球以美国带头的世界经济贸易保护主义重新抬头。贸易保护主义,是一种为了保护本国产业免受国外竞争压力而时进口产品设定极高关税、限定进口配额或其他减少进口额的经济政策。它与自由贸易模式正好相反,后者使进口产品免除关税,让外国的产品可以与国内市场接轨,而不使他们负担国内制造厂商背负的重税。
一、贸易保护主义的新特点及趋势
1.新贸易保护主义实施主体具有全球性。传统贸易保护主又的实施主体主要是经济欠发达国家,这些国家由于选择进口替代经济发展战略。为了保护国内刚起步的幼稚工业、尽快独立自主地发展本国的工业经济体系。不得不实施有选择的保护贸易政策。而金融危机下新一轮贸易保护主义的实施主体主要是以美国为主的发达国家,由于其外贸份额占世界贸易总额较大,所以不论以美国为主的发达国家采取怎么样的贸易政策对世界各国尤其是以实施出口导向为主经济发展战略的国家影响巨大。经济全球化下供应链与物流配送全球分布使得世界经济对贸易保护主义的抵抗力薄弱。任何一环出现贸易壁垒,都将出现全球性的循环不畅。就像不信任的情绪会在一夜之间蔓延至整个信贷市场一样,贸易保护主义的传染性也极强。
2.嘶贸易保护主义政幕保护的对象增多。传统贸易保护政策主要保护本国刚刚起步、处于弱势竞争地位的幼稚工业为主,主要涉及有形货物与农产品。一旦这些产业发展成熟,便取消保护,这是符合WTO的基本原则的。而经济危机下。被保护商品关注,羔只集中在被陷入产业危机的行业方面,各国处于自身贸易利益的考虑,以保护国内产业为目的,促进国内就业,限制对方国家的产品进入本国市场。随着这一过程的深入和贸易保护主义被各国广泛接受。被保护的商品范围正在迅速增加。保护对象由商品市场扩展到劳动力市场和资本市场。在货物贸易上,保护手段从关税措施到非关税措施到环保。社会责任措施。比如,法国推出的征收“碳关税”提议,以应对气候变化、保护地球环境为名义,对发展中国家出口产品征收“碳关税”。此举特对对正处于工业化进程的发展中国家会带来致命的打击;在服务行业,在产品移动、人员流动等方面设置更多限制。出现排外劳工等;在与贸易有关的知识产权上,非理性的维权和任意侵权现象频频出现。最后,出现资本保护主义。西方贸易保护者提出“外企产业回归西方”说,即把已在新兴经济体或发展中国家地区投资设厂的企业迁回本国,帮助缓解国内正在不断衰退的经济环境。为弥补虚拟经济带来的金融断链,一些国家鼓励本国银行主要为国内资产投资,把银行给国外的贷款调回国内。在与贸易有关的投资上,鼓励资奉回流和排斥外资。
3.新贸易保护主义从隐形转向显性。传统贸易保护主义,发达国家采取的非关税保护措施,如绿色环保标准、苛刻的技术标准、卫生检疫规定、反倾销、反补贴、知识产权、劳工。歧视性的政府采购、差异性的国内消费政策、汇率变动等形式,具有隐蔽性较强、透明度低、不易监督和预测。但是本次经济危机下的贸易保护采取的非关税保护措施较显性。如美国的直接购妥国货,印度公开透明的操纵关税,以及命令禁止中国的玩具进口。除了过去一直使用的“双反”调查、知识产权调查等手段外,2009年9月的“轮胎特保案”开创了美国对华贸易遏制的危险先河。
4.贸易保护主艾再次向传统的支柱产业倾斜。由于金融危机的影响。很多发达国家已经开始保护本国的夕阳产业。如美国的“购买美国货法隶”明确规定,政府投资主导的高速公路、桥梁、隧道、学较等基础设施建设,所用钢铁必须使用美国国产钢铁。钢铁产业在美国已经不是新兴产业,而是高能耗高污染的夕阳产业,在金融危机的影响下,严格控制钢材的进口,实质就是保护本国的钢铁企业。
5.劳工标准成为金融危机以来新贸易保护问题的焦点。美国等西方经济发达国家总是不遗余力地试图把劳工标准纳入多边贸易体制。许多国家通过劳动力国籍就业歧视政策,保护本国的劳动力市场。如美国要求在接受政府救助的金融机构在招聘员工时优先考虑美国申请者,公司内外国员比倒不得超过15%;德国的宝马、西门子等跨国公司进行裁员的首批对象基本全部是外籍员工。
6.从单纯的贸易政策转向综合的经济政治政策。新贸易保护主义的政策开始由贸易政策延伸到对方国家的经济甚至社会政策。主要表现为要求对方国限制国内商业行为,管制对方国家政府利甩行政权力妨碍竞争的行为和干预对方国家经济政策等。以“公平贸易”为由,限制对方国内商业活动,管制政府通过行政权利妨碍竞争等。
二、新贸易保护主义对我国贸易的影响
1.变相的贸易保护主义使得我国贸易条件恶化。新贸易保护主义国家基本上都是我国的主要贸易伙伴,其对我国产品不断地变相抵制措施,走失限制了我国产品的出口,尤其是本次经济危机带来的如美国“使用美国货”的救市条款,增加了我国产品在这些市场的竞争难度;另一方面,我国巨大的进口市场导致进口价格难以下降。同时诸如印度此次对华玩具出口态度一般的强制限制措施也减少了我国商品的出口量。当前我国的出口增长是量增价跌,而进口是量价齐升,从2009下半年贸易回"暖以来,我国的贸易条件即呈现运步恶化之势。国内需求的旺盛拉动工业原材料价格和数量的强劲上升,而出口则受产能相对过刺的约束,量的增长虽然明显,但价格低位徘徊。新兴市场工业经济体的强劲表现拉升了上游初级原材料的价格,而发达经济体的弱势经济抑制了下游低端消费品的价格。
2.对我国的产业造成非常严重的冲击。从欧盟、美国等发达国家到印度、巴西、阿根廷等发展中国家,从禽肉产品到玩具、钢轶制品、橡胶制品、汽车零部件……毫无疑问,这些反倾销案的频繁出现,将给中国出口形势造成负面影响。具体表现在以下几点:首先,在金融危机的冲击下,我国出口企业海外订单减少,国内
失业增多,众多企业面临倒闭的危险,国际贸易保护主义将会不断放大这一效应。其次,贸易保护主义的抬头掩会大大却弱我国加工贸易的竞争力。第三,我国遭遇国外贸易保护措施给国内带来的冲击往往会涉及整个产业。
3,各国对国际资本流动的保护重点将从限制外资流入转向限制内资外流,不利于中国继续扩大吸引外资。例如,法国政府就曾要求法国汽车厂商不能拿着法国政府的补贴到捷克等国去开办新工厂。法国政府分别向雷诺、标致雪铁龙两走汽车公司分别提供30亿欧元优惠贷款,但条件是两大公司承诺不关闭在法国的工厂,以维持就业。
三、新贸易保护主义发展的新趋势
进入2010年以来,美国采取的对我贸易保护措施更是有增无减,明显显现出在频率、强度、手段以及内容等方面的四大升级趋势。
1.贸易保护的频率升级。从2009年11月开始,美国商务部就连续做出初步裁定,先后时我出口美国的金属丝网托盘、油井管、钢丝层板、礼物盒及包装丝带、铜版纸和磷酸钾盐征收反倾销和反补贴惩罚性关税,频率之高近年来所罕见。以铜版纸为例,从2009年10月美国商务部立案公告对原产于我国和印尼的铜版纸进行“双反”立案调查,到11月美国国际贸易委员会对该案做出产业损害肯定性初裁,再到2010年3月美国商务部裁定最终的反补贴关税比例,整个过程只有不到半年时间,速度之快出乎许多人的意料。
2,贸易保护的强度升级。与贸易保护频率同样增长的,还有美对我出口产品征收的惩罚性关税涉案金额和幅度。2009年11月美国商务部对我输美金属丝网托盘实施的惩罚性关税上限达到438%;2009年年底美国国际贸易委员会最终枇准对价值约27.4亿美元的中国产油井管征收10.3%至15.78%的关税,更是创下美对华贸易制裁的金额之最。
3.贸易保护的手段升级。除了过去一直使用的“双反”调查、知识产权调查等手段外,2009年9月的“轮胎特保案”开创了美国对华贸易遏制的危险先河。上海WTo事务咨询中心信息部主任龚柏华说,小布什当政期间美国曾对我国发起6起特保调查案。但最后均未实施:而“轮胎特保案”后,必将有更多的美国利益群体要求政府对我国输美产品征收特别关税,从而使中美之间爆发贸易摩擦的危险性进一步增加。
4.贸易保护的内容升级。从服装、鞋帽、玩具等劳动密集型产品不断转向劳动和技术密集并重型的产品。以造纸行业为例,美国对华出口的限制对象从2005年至今就经历了从记录纸、文具纸、蜡光纸直至最高端的铜版纸的变化;而在钢铁行业,我国出口美国的钢铁产品除了热轧的两款产品外,几乎已经全部遭遇美方“双反”调查。
四、低碳经济下贸易保护主义的趋势
低碳经济下,碳关税已经成为未来贸易保护的新举措。碳关税是最早由法国前总统希拉克提出的,指对高能耗的产品进口征收特别的:氧化碳排放关税。2009年6月26日,美国众议院通过《美国清洁能源安全法案》。以应对气候变化之名将“碳关税”正式纳入世人视野。按照美国的规定。从2020年起对不接受污染物减排标准的国家实行贸易制裁,具体的措施将表现为对未达到碳排放标准的外国产品征收惩罚性关税。
面对经济发展速度日渐加快的现状,对于电力能源的需求也日趋加大,所以电力工程面临着负荷运转的状态,因此提高电力系统的安全性是当前要考虑的重点内容,所以继电保护装置的应用显得尤为重要。继电保护技术在保障电力系统安全性的同时还能够使故障发生的概率降低,从而提高电力系统的经济性,尤其是近年来随着单片机技术以及计算机技术等不断发展,继电保护技术也日趋成熟。笔者结合自身的实际经验针对电力系统继电保护的现状进行分析,再对未来发展做出探讨。
1 电力系统继电保护的发展现状
1.1 机电式继电保护阶段
在建国之后我国在电力系统继电保护方面进行了深入的探究,用了将近十年的时间就达到了发达国家大半个世纪的研究水平,经历了继电保护设计与学科从无到有的过程。比较重要的时间段是20世纪50年代时,我国的工程技术人员通过自己的刻苦钻研以及借鉴国外先进的继电保护技术,形成了符合我国自身发展的继电保护理论,并且总结了十分丰富的继电保护经验,到那时为止已经建立了既有深厚的理论支撑又有丰富经验的继电保护技术队伍,为日后国内继电保护技术的发展打下了坚实的基础。到20实际60年代时,我国已经具备完整的继电保护研究、设计以及教学等多方面的体系,迎来了继电保护的繁荣时代。
1.2 晶体管式继电保护阶段
晶体管继电保护的正式开始研究在上个世纪50年代末期,晶体管大量应用于继电保护是在20世纪60代到80年之间,晶体管式继电保护得到了蓬勃的发展。标志性的事件是葛洲坝500kv线路应用的晶体管高频闭锁距离保护技术,这种技术是由天津大学与南京电力自动化设备厂合理研究的,该项技术的应用标志着我国告别了500kv线路完全依靠国外进口的状态。
1.3 集成电路式继电保护阶段
随着上个世纪70年代基于集成运算放大器的集成电路研究起步,到200世纪80年代时我国的集成电路继电保护就已经形成了完整的体系,晶体管式的继电保护也逐渐被取代,这一阶段属于集成电路保护的时代。
1.4 计算机式继电保护阶段
伴随着计算机技术的发展,在上个世纪70年代计算机技术已经逐渐应用于继电保护方面,许多高等院校以及研究院都很重视计算机技术在继电保护方面的应用,并且都研制出了不同原理与样式的微机保护装置。华北电力学院在1984年研制的输电线路微机保护装置在系统中获得了大范围的应用,为计算机式继电保护的发展揭开了新的篇章。到目前为止,微机线路的设备呈现原理多样化与机型多样化的趋势,它们各具特色,如今我国继电保护已经变为计算机保护时代。
2 电力系统继电保护发展趋势
2.1 智能化发展
随着计算机技术的突飞猛进以及计算机技术在继电保护系统领域中应用的逐渐扩展,尤其是近年来许多新型的控制原理与方法不断被应用到计算机继电保护中来,类似于人工神经网络、模糊逻辑以及专家理论等人工智能技术在电力系统的很多领域中都有应用,尤其推动了继电保护的研究向更高层次的方向发展。人工智能技术的发展为继电保护注入了新的元素,将多种人工智能技术结合,可以提高继电保护的可靠性,同时也为今后的继电保护发展指出了一个新方向。如今计算机以及通信等各种技术的快速发展也推动了继电保护技术的进步,可以预见出人工智能技术必将会广泛应用于继电保护领域之中,将常规方法难以解决的问题变得简单化。
2.2 计算机化发展
计算机硬件的性能可以根据摩尔定律算出,即芯片的集成度每隔18-24个月便会翻一番,因此硬件性能是成倍增加的,而当前的芯片的价格也是逐渐降低的。另外,单片化以及功能的不断强大是当前微处理机的主要发展趋势,所以一方面片内的硬件资源得到了大幅度的扩充,另一方面,单片机与DSP芯片二者在技术上也得到了融合,所以在运算能力上得到了显著的提高。在实际的使用过程中计算机保护的正确率也要远远高于其它模式,如今继电保护装置的计算机化已经成为了不可改变的趋势。
2.3 网络化发展
通过计算机网络可以实现线路保护、变压器保护等多方面功能,另外,与其它保护方式相比网络保护可以实现数据共享,另外,在母线的保护方面,由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量,所以相比之下实现起来也更为容易。作为一种新的继电保护形式,网络式的继电保护是计算机保护技术发展的必然趋势,该模式的保护技术以通信技术、网络技术以及计算机技术为基础,主要针对省级或者市级主干网络的拓扑结构而言。
【关键词】继电保护;电力系统;计算机控制技术
电力是非常重要的社会能源,对于提高人们的生活水平和国民经济的发展有着不可忽视的关系。电力系统主要由输送、使用、生产、分配几个主要环节构成。在现代社会中电力的重要性是不言而喻的,所以我们有必要做好电力的维护工作。而电力系统是否能够正常工作,其关键就是继电保护,在电力的维护过程中其有着非常重要的作用。继电保护技术作为电力系统的主要保护手段,对于提高电力系统的安全可靠性有着至关重要的作用。所以,对继电保护技术的发展现状以及未来的发展趋势进行深入的研究具有非常重要的现实意义。本文以此为目的,简要分析并探讨了继电保护技术的发展现状和未来的发展趋势。
1 继电保护技术的发展现状
为了更好的对现代继电保护系统进行论述和分析,我们需要了解其发展历程。二十世纪六十年代,我国开始逐步应用电力系统的继电保护装置,晶体管继电保护在当时得到了广泛的应用和推广。随后晶体管保护器被基于集成运算放大器的集成电路保护装置逐步取代。自九十年代开始,开始大力推广并主要应用微机继电保护。我们从电力继电保护技术发展的历程不难看出网络监控和电子化正是现代继电保护技术的发展和应用方向。目前,网络监控技术的推广和应用已经取得了非常显著的效果。
继电保护技术从目前的情况来看,主要有两个方面特征:一方面指不断发展的微机继电;另一方面则是指迅速发展的继电保护技术,主要内容如下:
1.1 不断发展的微机继电
电力系统中的继电保护技术,随着快速发展的科学技术也得到了快速的发展。成熟的微机继电保护技术是继电保护领域中最为重要的进步。经过国内外学者长期的实践和研究,使继电保护的重要作用得到了证实,在电网中微机保护拥有巨大的优势。微机继电随着快速发展的继电保护技术,取得了新的成就。微机保护具有强大的逻辑处理能力,自我测试功能,数值记忆能力与计算能力,其选择性高、可靠性高、灵敏度高,与传统的晶体管和电磁继电器相比具有明显优势,其是继电保护的重要发展方向。此外,微机保护是采用微型计算机构建的继电保护,其对计算机技术进行了充分的利用,使电力的自动化得以实现,使微机继电的数字更准确,性能更优秀。
1.2 起步较晚发展快速
危及电网运行安全的异常工况和电力系统故障,是电力系统中继电保护技术的主要研究内容,国内对于该项研究的起步相对较晚,开始与上个世纪七十年代后期,但是发展却极为迅速。在我国继电保护技术的发展进程中,利用微型计算机构成了微机继电保护,1984年我国首个微机保护以保护电脑样机的形式试运行后,经过鉴定后大规模生产。当前,已经形成了线路保护产品,并得到了广泛的应用。通过多年的实际操作,微机保护依靠其良好的原则性和先进的技术,已经超越了进口保护,目前国内的继电保护设备具有非常明显的优势。
2 电力系统中继电保护技术的基本要求与任务
2.1 继电保护装置的基本任务
一种对电力系统中的非正常运行状态或故障元件进行反应,并发出信号或短路跳闸的自动装置,就是我们所说的继电保护装置。其基本任务是:迅速、自动、有选择的将发生故障的系统元件切除,确保正常部分的稳定运行。如果被保护元件出现异常状况,其应该能够及时的进行反应,并发出警报或信号,通知相关工作人员及时进行处理。
2.2 电力系统继电保护装置的基本要求
速动性、灵敏性、选择性以及可靠性等基本要求,继电保护装置必须要满足。在使用过程中,要根据使用条件的不同,分别对这些基本要求进行综合性考虑。
2.2.1 速动性
如果系统中的某元件发生故障,那么继电保护装置应该能够较快的从系统中将故障元件切除,这就是所谓的速动性。缩短排除故障的时间,可以降低低压的工作时间,对电气设备短路电流所造成的损坏可以大程度减轻,电力系统的运行稳定性可以得到有效提高,并能够为电动机的自启动提供有利条件。
2.2.2 灵敏性
所谓的灵敏性,就是对保护范围内所发生的异常运行状态或者故障,继电保护装置的反应能力,一般用灵敏系数对保护装置的灵敏性进行衡量。
2.2.3 选择性
所谓的选择性是指,当系统中有某个元件发生故障,选择与故障位置最靠近的保护装置动作,将电力系统中的故障元件切除,尽量缩小停电的范围,最大限度的保证正常部分的安全稳定运行。
2.2.4 可靠性
在保护范围外发生故障或者是系统正常运行过程中,保护装置不应该误动作,而在保护范围内如果发生故障问题,继电保护装置则不应该拒动,这就是我们所说的继电保护装置的可靠性。继电保护装置的衡量指标就是这些基本要求,其也是对继电保护装置的各种构成原理进行评价的主要依据,更是进行继电保护性能分析和研究的基础。
3 继电保护技术的未来发展趋势
作为确保电力系统安全可靠运行的一个重要组成部分的继电保护,其未来的主要发展趋势主要有四个大方向,分别是网络化、智能化、计算机化以及一体化。
3.1 网络化
网络保护是继电保护中的一项关键技术,所以,目前继电保护技术的一个发展趋势就是网络化。在继电保护技术的发展进程中,通过网络技术实现各种继电保护功能,能够实现继电保护数据和信息的共享。目前有一种新型的继电保护就是电力系统的网络型继电保护,网络化继电保护技术,是微机保护的必然发展趋势,也是有效提高继电保护性能的一条途径。分站保护系统在继电保护系统中的网络保护的整个系统中是最为关键的一个环节。主要有两种分站保护模式,分别是:对现有的微机保护进行利用以及为了进一步保证系统的安全,组建新系统,完全由分站系统来实现和管理各种保护功能。
3.2 智能化
随着不断普及的计算机电力保护系统,继电保护的智能化水平也得到了快速的发展,继电保护的研究方向也进一步向更高的层次发展。在现代化的电力管理当中,如遗传算法、神经网络、进化规划等人工智能技术的应用,为智能化的继电保护技术的发展提供了广阔的空间。在通信技术、计算机技术等各类技术以及电力系统的快速发展和进步影响下,在继电保护领域中人工智能技术必然会得到极为广泛的应用,并且对于一些以往难以解决的疑难问题也必将能够更好的解决。
3.3 计算机化
继电保护系统的计算机化,继电保护技术的发展过程中是不可逆转的一种系统。快速发展的电力系统对继电保护系统提出了更多的要求,这就促使继电保护技术要具备长期存放大量故障数据和信息的空间,强大的通信能力,快速处理数据的能力,高级语言的编程能力,要能够与其他控制装置、保护装置、调度装置联网做到共享全系统的网络资源、数据和信息的能力等。微机保护对计算机技术中完备的存储记忆能力和高速运算能力进行了充分的利用,对于构建灵活性和可靠性的通用软硬件平台,快速发展的通信技术和计算机技术提供了极为有利的条件。
3.4 一体化
随着用户用电需求的多样化以及用电环境的复杂化,对继电保护的要求越来越多,越来越高。在实现继电保护网络化和计算机化的基础上,实际上保护装置就是一台高性能、多功能的计算机,也是电力系统整个计算机网络的智能终端,通过对计算机网络技术的资源共享和网络集成进行合理的利用,从整体上保护电力系统不受损害。每一个微机保护装置在完成继电保护功能的同时,还能够在计算机系统中录入在变电过程中所传输的信息数据,实现控制、数据通信、保护以及测量的一体化。与传统的继电保护相比,一体化的继电保护技术具有显著的优势,对各专业传统二次系统的划分和设定被彻底打破。随着不断发展的科技技术,我们有理由相信,保护装置将会更加成熟,也将会不断研制出新型的继电保护装置,必然会为电力系统的安全可靠运行带来更加美好的发展前景。
4 继电保护技术的更新对养护和维修所提出的要求
随着现代科技的高速发展,电力系统中的继电保护技术也随之得到了快速的发展和应用。随着相关技术的不断提高,对电力系统的养护和维修也提出了更高的要求。网络技术、计算机技术以及智能化技术等的应用,都需要相关养护和维修部门不断加强学习新技术,努力提高自身的技术水平,并积极的累积相关经验。相关人员要针对现代保护技术的主要发展方向以及其与传统技术的差异进行相关学习和培训,相关人员要做到紧跟现代技术的发展步伐,对继电保护装置科学合理的开展养护和维修工作。
此外,随着继电保护技术的高速发展,对继电保护技术的推广和应用存在重要影响的一个因素就是,电力企业该如何加强经验的积累,如何进行选择设备以及如何提高解决相关问题的能力。在选择继电保护设备时,电力企业应根据实际情况进行科学合理地分析,并针对所选择设备的应用技术和类型等相关参数进行学习,以此为基础,为排除继电保护故障、以及更好的应用继电保护装置奠定基础。
5 总结
在电力系统中,电力系统的继电保护装置是不可或缺的一个重要组成部分,其是确保输变电设备安全的保障。随着科学技术和继电保护技术的高速发展,电力系统中的继电保护技术以及设备也在很大程度上发生了变化。电力企业应该努力快速提高自身的技术水平,以满足当前和未来继电保护与技术的应用需求。为了进一步降低发生故障时所造成的经济损失,提高电力系统的可靠安全运行,我们要跟紧继电保护技术的发展步伐。合理利用现有的继电保护技术,并继续完善继电保护的网络化、自动化、智能化以及计算机化技术,为我国电力系统整体水平的提高提供基础,实现我国电力系统的网络化、自动化、智能化等发展目标。
参考文献:
[1]王峰.浅析电力继电保护装置问题及防范措施[J].广东科技,2011(14).
[2]张东.浅谈继电保护在电力系统中的技术应用[J].数字技术与应用,2010(10).
[3]张东.主设备继电保护在变电站的应用[J].数字技术与应用,2010(11).
[4]许建安.继电保护技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004(03).
[5]罗建华.变配电所二次部分[M].北京:中国电力出版社,2001(07).
关键词:电力系统;继电保护技术;要点
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.148
1 前言
随着经济与社会的快速发展,对电能的需求量不断的增大,并且对电能质量的要求越来越高,随着发电机容量增大、用电机械增多、家电设备增加,导致电力系统经常发生短路、短路等故障,继电保护技术在电力系统中的应用,能够及时、准确的检测出电力系统是否存在故障,并采取有效的措施进行处理,以此保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,由此可见继电保护技术的重要性。因此,文章针对电力系统继电保护技术要点的研究具有非常重要的现实意义。
2 电力系统继电保护技术要点分析
(1)继电保护常见故障分析。继电保护常见故障主要包括以下几个方面:1)微机继电保护装置故障,导致微机继电保护装置出现故障的原因包括:绝缘问题与干扰,微机保护的抗干扰性能相对较差,如果在继电保护附近使用对讲机以及其他无线通信设备时,会导致出现误动的现象,微机保护装置具有运行时间长、布线密集、集成度高等特点,如果在焊接导线时形成导电通道,会导致继电保护出现问题;电源问题,例如,电压过低、电源输出功率不足等,都会导致电路基准值发生变化,进而影响微机保护的逻辑配合,甚至出现判断失误的现象;2)继电保护常见故障,主要包括电流互感器故障,电流互感器能够真实、准确的反映电流的波形,尤其是继电保护装置出现故障时,不仅会反映电流波形的变化状况,还能够准确的反映电流的大小、电流的变化率等;电压互感器在运行的过程中出现故障,会影响继电保护器的正常运行,尤其是二次回路的故障,会导致继电保护器出现拒动或者误动的现象。
(2)继电保护故障处理方法。继电保护故障处理方法主要包括以下几种:1)逐项拆除法,按照顺序把并联的二次回路拆除,然后再按照顺序放回,一旦继电保护装置出现故障,采用该种方法进行逐项排除,快速、准确的找出故障点;2)直观法,对于一些无法采用仪器检测的故障,或者故障没有备用品进行更换,并且亟需采取措施将故障排除时,应该采用开关拒合、拒分故障处理方法,当下达操作命令之后,应该观察跳闸线圈能动作、合闸接触器动作,如果电气回路能够正常运行,则表明故障发生在机构内部,采用直观观察法,观察继电保护装置的内部是否存在发黄现象,观察电气元件是否具有焦糊味,如果存在发黄和焦糊的现象,应该及时的进行处理,必要时进行更换;3)短接法,采用人为短接的方式短接一部分或者一段回路,以此判断该段线路内是否存在短接故障,该种故障检测方法主要用于判断控制转换开关故障、继电器不动作故障、电流回路故障以及电磁锁失灵等故障;4)参照法,该种故障处理方法是对正常设备、非正常设备的各项参数进行对比,以此判断设备是否存在异常,该种方法主要用于检查接线质量,如果检测出预想值、测试值出入较大的现象,则表明该设备存在故障,如果出现设备更换或者回路改造后为此接线不正确的现象,通过与同类设备接线进行对比,能够准确的判断继电保护是否存在故障;5)替换法,该种故障处理方法是采用相同、正常的元件替换认为存在故障的元件,以此判断元件是否存在故障,该种故障处理方法能够缩小故障查找范围,更加快速、准确的确定故障的位置,并快速的将故障排除。
(3)提高继电保护设计科学性。电力系统工作人员应该对继电保护装置与其他装置图进行仔细、全面的核查,并根据相应的图纸加强继电保护设计。同时,在设计的过程中,还应该全面的掌握继电保护的设计内容、设计规范以及相关标准,例如接线方式、变压器容量、一次设备参数、一次与二次回路等,全面的掌握各个回路之间的联系,掌握继电保护原理、结构以及保护方法等,同时,为了防止在设计的过程中出现失误操作的现象,还应该提高设计人员、业务人员的技术水平,严格按照相关规范和制度进行设计,这样能够从根本上消除继电保护故障。
3 继电保护技术的未来发展趋势
继电保护技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:(1)一体化发展,由于我国电力系统存在严重的地域保护现象,导致电力系统尚未形成统一的继电保护系统、技术、装置以及资源等,当某个地区的继电保护装置发生故障后,只能按照当地的故障处理方法和规范进行处理,采用其他地区的故障处理方法则行不通,因此,实现继电保护的一体化发展,必然成为现代电力系统的未来趋势之一;(2)网络化发展,近年来,网络技术得到快速的发展,并且被广泛的推广和应用在众多领域,电力系统也不例外,基于网络技术的继电保护技术,能够实现对电力系统的网络化管理,利用现代信息技术、网络技术对继电保护装置进行监测,采集整个电力系统的故障信息,并对故障信息进行分析和评估,准确的确定故障的位置,并采取有效的措施进行处理,以此消除故障的影响;(3)智能化发展,基于智能算法的智能化技术在继电保护系统中的应用,能够更加快速、准确的检测出电力系统是否存在故障,有效的降低人为因素导致的误差,保证继电保护装置始终处于最佳运行状态,以此保证电力系统能够更加安全、稳定的运行。
4 结束语
总而言之,继电保护技术在电力系统中发挥着至关重要的作用,能够有效的消除电力系统中存在的问题或者故障,保证电力系统运行的安全性、可靠性和稳定性。因此,继电保护工作人员应该全面的了解和掌握继电保护技术要点,并加强对继电保护技术的研究,研发一体化、网络化、智能化的继电保护技术,提高继电保护水平,为电力系统的安全运行提供可靠的保障。
参考文献:
[1]张建英,罗彦.电力系统继电保护技术的探究[J].江西建材,2015(03):247-248.
关键词:微机继电保护技术;概念;构成;趋势
中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:
前言:微机继电保护的智能化方便了继电保护的调试工作,极大的减少了对硬件维护量。尤其是,其凭借数字化、智能化、网络化及较强的数字通讯能力,极大的提高了微机继电保护的快速性、选择性、灵敏性、可靠性等性能,在促进电力系统管理、维护的信息化、远程化的同时,提高了电力系统的安全经济运行的水平。因此,我们可以清楚的认识到微机继电保护的重要性。以下笔者根据多年从事微机继电保护的实际工程经验,对电力系统微机继电保护系统的构成特点及发展趋势进行粗浅的探究,以供参考。
1.微机继电保护概述
1.1 基本概念
微机继电保护是以数字式计算机为基础来构成的继电保护,其硬件以微处理器为核心,配以合适的输入输出通道、人机接口、通讯接口等;随着计算机技术及网络技术的持续快速的发展,加之微机保护相比于传统继电保护装置有着更加显著的优势,日益在电力系统中得到广泛应用。
1.2 微机继电保护系统的构成
(1)管理与保护故障录波器的接口,实现对不同厂家的保护及故障录波器的数据采集及转换功能。通常情况下,对保护的运行状态进行巡检,接收保护的异常报告。当电网出现故障后,接收、保护故障录波器的事故报告。
(2)管理与远动主站的接口,把装置异常、保护投退,以及其它关键的信息通过远动主站进行实时上送到调度端。
(3)管理、修改保护定值。
(4)主动或者按照服务器的要求传送事故报告,执行服务器发出的对指定保护与故障录波器进程查询的命令。服务器设置在调度端,可由一台或者多台高性能计算机构成。
通过以上的功能划分可看出,客户机与服务器间的数据交换量并不是太大,仅在电网出现故障后,因为与故障设备有关联的厂站的客户机需向服务器传送详细的故障报告,此时才会有较大的信息量。所以客户机与服务器间的联络,在目前的使用情况下,完全可采用调制解调器来进行异步通信,若有更好的条件,建议尽量采用广域网来实现数据的交换。
2.微机继电保护技术发展的趋势
2.1 自动化、智能化
随着我国智能电网概念的提出及相关技术标准的制定,必须加快智能电网相应配套的关键技术与系统的研发速度。对于微机继电保护技术,可深入挖掘神经网络、遗传算法、进化规划模糊逻辑等智能技术微机继电保护方面的应用前景,充分发挥技术生产力的作用,从而使常规技术难以解决的实际问题得到解决[4]。
2.2 自适应控制技术
于20世纪80年代,自适应继电保护的概念开始兴起,其可定义为能根据电力系统的运行方式与故障状态的变化而能够对保护性能、特性或定值进行实时改变的新型继电保护。其基本思想就是尽最大可能使保护适应电力系统的各种变化,从而保护的性能得到进一步的改善。其凭借能改善系统响应、增强可靠性、提高经济效益等方面的优势,在输电线路对距离、变压器、发电机的保护及自动重合闸等领域得到了广泛的应用。
2.3 人工神经网络的应用
20世纪90年代以来,神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统的多个领域都得到了应用,保护领域内的一些研究工作也开始转向人工智能领域的研究。专家系统、人工神经网络、模糊控制理论在电力系统继电保护中的应用,为其持续发展注入了新的活力。
基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究得到较迅速发展,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等方面。近年,在电力系统微机继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等技术。我国相关部门也都对神经网络在电力系统微机继电保护中的应用进行了相关的研究。
2.4 可编程控制器在继电保护中的应用
可编程控制器可简单的视为具有特殊体系结构的工业计算机,相比于一般计算机具有更强的与工业过程相连的接口,以及更适应于控制要求的编程语言;用PLC通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线,来解决在由继电器组成的控制系统里,为了完成一项操作任务,要把各个分立元件如继电器、接触器、电子元件等用导线连接起来的问题是非常容易的;此外,为了减少占地面积,还可以用PLC内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。
2.5 变电所综合自动化技术
现代计算机、通信、网络等技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置、计量装置,以及系统分割的状态,提供了优化组合与系统集成的技术基础。继电保护和综合自动化的紧密结合己成为可能,主要体现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置做为核心,把变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入到计算机系统中,从而将传统的控制保护屏进行取代,大大降低变电所的占地面积及对设备的投资,使二次系统的可靠性得到提高。伴随着微机性价比的不断提高,现代通信技术的快速发展,以及标准化规定制度的陆续推出,变电站综合自动化已经成为了热门话题。根据变电站自动化集成的程度,可将未来的自动化系统划分为协调型自动化与集成型自动化两类。
结束语:
总之,随着电力系统的高速发展及计算机、通信技术的不断进步,继电保护技术将会向自动化,智能化,自适应控制技术,变电站综合自动化技术,人工神经网络、PLC技术的应用等趋势发展,在确保我国电力系统的安全稳定运行,以及国民经济的快速持续增长中发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]文玉玲,孙博,陈军.浅谈微机继电保[J].新疆电力技术,2009,(4):26-28.
[2]杨志越,李凤婷.微机继电保护技术及发展[J].电机技术,2011,(3):46-47.
[3]王彬.浅论电力系统微机继电保护的技术应用[J].中华民居,2011,11:162,163.
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.
【关键词】智能电网;继电保护;影响;问题
现阶段,我国电力技术不断发展,并且随着电力市场改革的逐渐深入,电力环境的日益变化逐渐凸显,在这样的大背景下,智能电网应运而生。基于智能电网具有交互性、稳定性、经济性、自愈性、高效性等优势,世界各国正在对其进行广泛的应用与推广。由此看来,智能电网必然会将传统电力系统的形态进行改变,这势必会在很大程度上影响继电保护的方式及构成,而只有明确智能电网对继电保护的具体影响,才能针对性地采取有效措施使智能电网继电保护获得良好的发展。
1 智能电网继电保护的组成
继电保护主要是对电力网络及其相关附属设备进行监测与保护的一种技术,随着社会经济的高速发展与科学技术的日新月异,如今继电保护呈现智能化、网络化、一体化的发展趋势,其中,测量、控制、保护和数据通信一体化的发展受到世界各国的高度关注与重视。随着智能电网的异军突起,继电保护受到了更多的挑战,对于智能电网交互式供电与分布式发电的形式,不断改进与优化才能使继电保护符合当前智能电网的建设与发展趋势。现阶段,信息技术的发展使得数字化技术的应用普及于社会各领域,同时也为新的保护原理提供了技术支持与基础力量,智能电网中可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,然后将收集到的信息通过网络系统进行归类、整合与处理,从而可以充分并及时地掌握设备的运行状况。而对于保护装置来说,其保护对象包括保护主体与其相关的各种设备,以此保证对故障的整体性把握与分析,并且可以在没有人工参与的情况下对故障进行快速的隔离与恢复,进而避免大面积的停电。基于此,智能电网继电保护的作用除了跳本保护主体,还会在需要的情况下发出连跳命令跳开其他关联节点。在智能电网中,监控系统对本保护主体及其关联节点的运行情况进行实时的分析、判断与决策,对相应继电保护装置的保护定值与保护功能进行适当的调整与安排,从而促使装饰根据运行情况采取灵活多变的应对措施,与此同时,参与故障判断的保护动作措施与电气量信息由保护功能决定。
2 智能电网对继电保护的影响综述
智能电网的基础组成是物理电网,同时将信息技术、新能源技术、传感测量技术、计算机技术等进行有效的整合,并将发、输、配、用等环节进行互联而形成一个高度智能化的新型网络。对于现阶段的电力系统而言,如果运用传统的电网保护方式对其进行设计与规划,势必难以与智能电网相适应,因此需要对继电保护进行一系列的创新,智能电网的建设与发展对继电保护的影响主要表现在以下几方面。
2.1 改变了传统电力系统的形态
在电网运行过程中,继电保护是其中最重要的保护技术,同时作为电力系统稳定运行的第一到防线,继电保护利用相关设备并整合各项技术对电网进行实时的监测,以保证其安全、稳定地运行。随着我国电力发展的不断深入,继电保护技术正在向信息化、智能化、网络化的方向发展,并逐渐实现了测量、控制、保护三者数据与信息统一的目标。而智能电网的监理与发展,将原有电网的运行形态和方式进行了很大程度的改变,并在其发展的过程中催生了广域测量技术、电子互感器、交直流灵活输电控制技术的大规模运用,在这样的大环境下,继电保护技术必须要迎合智能电网的发展趋势,从而建立一系列配套设备与相关技术,以适应电力系统的优化与改进。
2.2 促进继电保护技术迅速升级
对于电力系统的发展,智能电网的建设对其带来了多方面的挑战。智能电网对电力传输过程中的多个特点造成了很大程度的改变,智能电网的处理系统属于数字信息化的处理系统,在这个方面与传统电力系统有着本质的区别。而作为电力系统安全、稳定运行的第一道保护防线,继电保护需要不断迎合智能电网的建设与发展。基于此,继电保护需要逐渐适应这一变化,并不断对技术配置与设备安排进行改进与优化,以适应电力系统的发展。因此,继电保护需要建立起数字化处理系统,并将互感器的传输功能进行提供,同时还需要建立网络化设备,以提高保护信息与传输信号获取及收集的迅捷性与严谨性。除此之外,继电保护配置的建立极为必要,它可以促进继电保护装置进行自动化的配置与调整,进而提高继电保护技术与电力系统的协调性与适应性。
2.3 要求继电保护采用信息化的运行模式
准确来说,智能电网实施的是交互式供电与分布式发电,而智能电网的继电保护构成具有高度信息化的特点,如此智能电网的建设与发展就对继电保护技术提出了更高的要求与更多的挑战,与此同时,智能电网的操作程序为信息化技术提供了支撑与保障,并且其核心条件是数字化信息技术与通信技术,如此一来,继电保护技术的制定与实施就需要对智能电网的技术要求进行严格的依照与遵循,并在继电保护方面引进计算机网络通信技术,目的在于不断与智能电网的建设与发展相适应,并满足智能电网对继电保护提出的更高要求。除此之外,继电保护还需要对设备的完整性与信息的严谨性提供保障,并且需要对故障进行及时而准确的判断,通过对故障信息的整合与处理,挖掘导致故障发生的原因,并在故障发生的时候,及时作出隔离指令,跳开关联节点,对必要的运行部位提供保护。
2.4 推进继电保护技术操作的转变
与传统电力系统不同,智能电网的基础支持与各项技术的操作比较复杂,并且智能电网的操作是一项综合性与复杂性较强的任务,不仅要求操作人员具备较高的专业知识与操作能力,同时还要求操作人员需要掌握与智能电网技术相关的知识与技能,从而才能对智能电网进行准确的操作与规划,并在故障发生后,可以协助相关部门与处理人员解决技术性难题,从而才能保证智能电网的稳定运行。作为电力系统安全运行的第一道保护防线,继电保护的相关技术与设备配置势必会迎合智能电网发展的趋势向复杂性转变,因此继电保护效果的提升有赖于操作人员操作水平的提高,这就要求国家与电力行业对高科技人才与高水平操作人才的培养提起足够的重视,进而提高继电保护技术的发展性、科技性与专业性。
3 结论
就目前而言,我国智能电网的建设与发展已经取得了初步的进展,并受到了国际方面的重视与关注。然而,在智能电网的各项技术方面依然存在一定的困境与不成熟。作为电力系统稳定运行的第一道保护防线,继电保护的功能作用不可小觑,因此需要对智能电网继电保护进行不断深入的分析与研究,从而探索有效的优化与改进措施,进而为继电保护适应智能电网的发展提供保障,最终使电力系统安全、稳定的运行。
参考文献:
[1]陈江,刘闯,罗庆,胡志强,晁勤.基于风电场继电保护数字-物理动模闭环仿系统设计[J].可再生能源,2014(03).