摘 要:當(dāng)今社會,電力是一種十分重要的能源,與人們的生產(chǎn)和生活都密切相關(guān),21世紀(jì)以來,我國的科技和經(jīng)濟(jì)水平都經(jīng)歷了飛速的發(fā)展,在這一時期,我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也取得了較大的進(jìn)展,總的來說,我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷四個主要階段。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,對于維護(hù)電力系統(tǒng)安全,保障電力系統(tǒng)正常運行有著十分重要的意義。文章從我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念和任務(wù)出發(fā),以及一些基本特點,分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,提出了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);應(yīng)用;發(fā)展
引言
當(dāng)前電力系統(tǒng)中應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了較大的突破,但在各種技術(shù)的應(yīng)用過程中,經(jīng)常會由于一些非正常因素而導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或難以正常運行的情況,常見的有單相接地故障、雙相接地故障等,只有在對我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程以及技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀充分了解的基礎(chǔ)上,才能有效的避免這些故障對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的威脅,從而提高電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)
1.1 繼電保護(hù)的概念和任務(wù)
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)主要用于電力系統(tǒng)故障的快速切除,在電力系統(tǒng)發(fā)生故障而不能正常運行時,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,及時發(fā)出警報或跳閘以終止電力系統(tǒng)的運行,及時消除電力系統(tǒng)出現(xiàn)的反常狀況。完整的繼電保護(hù)裝置包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分三種,這三部分之間是互相承接的關(guān)系。首先,測量部分負(fù)責(zé)測量被保護(hù)裝置的工作狀態(tài)和相關(guān)電氣參數(shù),判定保護(hù)裝置的啟動狀態(tài)。其次,邏輯部分是根據(jù)測量部分的結(jié)果進(jìn)行邏輯輸出,進(jìn)一步確定保護(hù)裝置的動作。最后,執(zhí)行部分的主要工作是將來自邏輯部分的各種信號接收并處理,同時完成跳閘和發(fā)出信號等任務(wù)。
顧名思義,繼電保護(hù)技術(shù)的任務(wù)是保證電力系統(tǒng)的安全運行,在實際操作中,繼電保護(hù)的主要任務(wù)表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)快速有效的切除電力系統(tǒng)故障原件,迅速恢復(fù)正常供電。
(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的運行狀態(tài),在運行狀態(tài)異常時及時發(fā)出信號,方便工作人員及時對故障進(jìn)行處理或自動調(diào)整。
(3)配合供配電系統(tǒng),根據(jù)具體的故障類型選擇合適的處理方法,以縮短停電事故的時間,提高供電系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性。
1.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本特點
首先,選擇性是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的一個主要特點,當(dāng)電力系統(tǒng)中的電路和設(shè)備發(fā)生短路等故障問題時,保護(hù)裝置會作出相應(yīng)的動作來將故障切除,或是由相鄰的設(shè)備或是線路來實現(xiàn)這一動作。其次是速動性,主要表現(xiàn)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置能夠在故障發(fā)生時,快速的做出反應(yīng),及時將故障切除,避免造成不必要的麻煩,降低設(shè)備的損壞程度,對設(shè)備和系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性都十分有利。然后是靈敏性,與速動性類似,主要在于繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)速度快,能十分靈敏的對系統(tǒng)故障做出反應(yīng),做出迅速且正確的動作,電力系統(tǒng)中不同的保護(hù)裝置靈敏度不同,可以以相應(yīng)的靈敏系數(shù)來衡量。最后是可靠性,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備能夠有效的保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定工作。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用
2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展歷程
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了四個不同階段的發(fā)展,分別是機(jī)電式繼電保護(hù)、晶體管繼電保護(hù)、基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)和微機(jī)保護(hù)。在20世紀(jì)90年代以前是前三種繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的時期,在隨后的階段,繼電保護(hù)技術(shù)逐漸開始想微機(jī)保護(hù)方面邁進(jìn)。當(dāng)前的微機(jī)保護(hù)的邏輯處理能力、計算能力和記憶能力等都比以往的保護(hù)技術(shù)要強(qiáng)大許多,在傳統(tǒng)保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上,微機(jī)保護(hù)還具備了故障測距和故障錄波的功能,目前在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)實現(xiàn)了較為深入的應(yīng)用。相信隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,計算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的一些新型的控制原理和方法都能在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)得到新的應(yīng)用,推動繼電保護(hù)技術(shù)像更高層次的方向發(fā)展。
2.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的作用和目的都是為了及時將發(fā)生故障的原件切除,有效的降低故障的影響范圍,確保電力系統(tǒng)的正常運行。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用可分為以下幾個方面:(1)線路保護(hù)。最常采用的是二段和三段式的電流保護(hù),一段、二段和三段式分別是指電流速斷保護(hù)、限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。(2)母聯(lián)保護(hù)。需要與限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)同時裝設(shè)才能發(fā)揮作用。(3)主變保護(hù)。包括主保護(hù)和后備保護(hù),前者的主要內(nèi)容由重瓦斯保護(hù)、差動保護(hù),后者主要包括復(fù)合電壓過流保護(hù),過負(fù)荷保護(hù)等。(4)電容器保護(hù)。主要用于保護(hù)電容器可能會出現(xiàn)的過流、過壓或失壓等故障。
繼電保護(hù)系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的運行尤為重要,要保證繼電保護(hù)設(shè)備的高效運行,就要繼電保護(hù)裝置能夠及時得到足夠多的電力系統(tǒng)的故障信息,提高繼電保護(hù)的可靠性。這就要求在各繼電保護(hù)單元間能夠盡可能的實現(xiàn)整個系統(tǒng)范圍內(nèi)故障信息和數(shù)據(jù)的共享,實現(xiàn)各單元間協(xié)調(diào)動作,進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)的安全高效運行。
3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展
3.1 智能化的繼電保護(hù)技術(shù)
近年來,隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法和模糊邏輯等技術(shù)在電力系統(tǒng)中都得到了一定程度的應(yīng)用,并且具有十分廣闊的發(fā)展空間。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以分布式的存儲信息,可以實現(xiàn)自動處理和學(xué)習(xí)等目標(biāo),在未來電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方面,將會利用人工智能技術(shù)來實現(xiàn)對故障類型的自動判別、距離的測定以及對各種主設(shè)備的保護(hù)等工作。
3.2 廣域保護(hù)系統(tǒng)
廣域保護(hù)技術(shù)致力于對故障進(jìn)行精準(zhǔn)、可靠、快速的發(fā)現(xiàn)和切除,同時還能對故障切除可能對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,并針對相應(yīng)的情況,采取相應(yīng)的控制措施,保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。目前的廣域保護(hù)系統(tǒng)功能主要有兩種:(1)利用廣域信息來進(jìn)行安全監(jiān)
視和控制,實現(xiàn)廣域信息的安全利用。(2)利用廣域信息完善繼電保護(hù)的功能。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介:劉戰(zhàn)(1987-),男,漢族,吉林通化人,國網(wǎng)吉林省電力有限公司延邊供電公司,助理工程師,本科學(xué)歷,計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。