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1.广东电网有限责任公司东莞供电局 广东东莞 523000;
2.国电永福发电有限公司 广西桂林 541000
摘要:在现代电力系统中,继电保护是保证电力系统和发电厂可靠、经济、安全运行和提高电能质量的重要设备。本文讲述了电力系统继电保护技术的发展历程,着重介绍了基于网络化的继电保护的发展和应用前景。
关键词:继电保护;网络化;应用前景
引言
继电保护在电力系统中发挥着重要作用,随着电力系统的不断发展,继电保护装置及技术也需要达到一定的基本要求。继电保护的基本任务是:当电力系统发生故障或者系统运行的工况不正常时,在尽可能短的时间和最小区域范畴内,自动将故障设备从电力系统中剥离出来,或者发出报警指示信号提示值班人员及时找到异常工况发生的根源并及时排除故障设备使系统恢复正常,以减轻对电力设备的损害,避免对电网稳定运行造成影响。
1.继电保护技术的发展进程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初期电磁型继电保护装置开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。50年代随着晶体管和其他固态元器件的迅速发展,电子型静态继电器得以大量推广和生产。60年代出现了应用计算机的数字式继电保护,大规模集成电路技术发展飞速,微处理机和微型计算机大规模应用,推动了数字式继电保护技术的开发。
继电保护完成了发展的4个阶段,从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置,再到集成电路继电保护装置,再到微机继电保护装置。从电力系统继电保护技术的发展历程可以看到,当代电力系统继电保护技术的发展与应用正走向计算机化和网络化。
2.基于网络化的继电保护的技术背景
计算机网络作为信息和数据通信工具,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变化,深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。目前的电力系统继电保护除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置,都只反应保护安装处的电气量,继电保护的作用,也只限于切除故障元件,缩小事故范围(基本功能)。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升,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,强大的通讯能力,与其他保护、控制装置、调度自动化系统联网以共享数据,在此基础上各个保护与自动化装置协调动作,保障全系统的安全稳定运行。因此,必须实现微机保护装置的网络化。
3.基于网络化的继电保护技术的应用
3.1计算机的广泛应用和在计算机辅助设计功能的帮助下,继电保护技术的功能性越来越多、越来越强,可根据故障的显性进行适当的控制运用。计算机数据自动化发展越来越快,继电保护技术的现代化发展也必然得到充分的体现,即电子数据主动化性能必将得到展现。该项技术广泛应用,将使得电力线路维护调试变得更加方便。在运行过程中,操作者可根据电流值,进行适当调整。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的智能装置,是整个高速网络上的一个分布智能终端。它可从高速网络上获取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保护元件的任何信息和数据传送给高速网络上任一分布智能终端。因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
3.2目前,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,需要敷设大量控制电缆,不仅投资大,而且二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的分布智能终端,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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。
3.3利用网络化继电保护可实现分布式母线保护、分布式备自投保护和分布式小电流接地选线装置。分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用高速网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的测量量,将其转换成数字量后,通过高速网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从高速网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线保护的计算、备自投保护和小电流接地选线。上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,最大限度的实现资源整合,进而提高整体系统可靠性。
3.4自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。在电力系统的频率、振荡发生变化、单相接地时短路过渡电阻出现异常并出现其它故障时,利用自适应控制的技术,可以迅速有效的提供相应的保护。但要达到真正的自适应,必须做好信息收集和分析工作,与基于网络化的继电保护技术的应用密不可分。
4.总结
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,继电保护技术逐渐向着计算机化、网络化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向发展,新的控制原理和方法不断应用于继电保护,为电网稳定运行做出不可磨灭的贡献。
参考文献:
[1]刘柏林,吕曼丽.电力系统继电保护新技术的发展与分析[J].科技信息(教学教研.2008.
[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2009.
[3]李雪梅,王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工,2009.
2.国电永福发电有限公司 广西桂林 541000
摘要:在现代电力系统中,继电保护是保证电力系统和发电厂可靠、经济、安全运行和提高电能质量的重要设备。本文讲述了电力系统继电保护技术的发展历程,着重介绍了基于网络化的继电保护的发展和应用前景。
关键词:继电保护;网络化;应用前景
引言
继电保护在电力系统中发挥着重要作用,随着电力系统的不断发展,继电保护装置及技术也需要达到一定的基本要求。继电保护的基本任务是:当电力系统发生故障或者系统运行的工况不正常时,在尽可能短的时间和最小区域范畴内,自动将故障设备从电力系统中剥离出来,或者发出报警指示信号提示值班人员及时找到异常工况发生的根源并及时排除故障设备使系统恢复正常,以减轻对电力设备的损害,避免对电网稳定运行造成影响。
1.继电保护技术的发展进程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初期电磁型继电保护装置开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。50年代随着晶体管和其他固态元器件的迅速发展,电子型静态继电器得以大量推广和生产。60年代出现了应用计算机的数字式继电保护,大规模集成电路技术发展飞速,微处理机和微型计算机大规模应用,推动了数字式继电保护技术的开发。
继电保护完成了发展的4个阶段,从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置,再到集成电路继电保护装置,再到微机继电保护装置。从电力系统继电保护技术的发展历程可以看到,当代电力系统继电保护技术的发展与应用正走向计算机化和网络化。
2.基于网络化的继电保护的技术背景
计算机网络作为信息和数据通信工具,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变化,深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。目前的电力系统继电保护除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置,都只反应保护安装处的电气量,继电保护的作用,也只限于切除故障元件,缩小事故范围(基本功能)。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升,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,强大的通讯能力,与其他保护、控制装置、调度自动化系统联网以共享数据,在此基础上各个保护与自动化装置协调动作,保障全系统的安全稳定运行。因此,必须实现微机保护装置的网络化。
3.基于网络化的继电保护技术的应用
3.1计算机的广泛应用和在计算机辅助设计功能的帮助下,继电保护技术的功能性越来越多、越来越强,可根据故障的显性进行适当的控制运用。计算机数据自动化发展越来越快,继电保护技术的现代化发展也必然得到充分的体现,即电子数据主动化性能必将得到展现。该项技术广泛应用,将使得电力线路维护调试变得更加方便。在运行过程中,操作者可根据电流值,进行适当调整。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的智能装置,是整个高速网络上的一个分布智能终端。它可从高速网络上获取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保护元件的任何信息和数据传送给高速网络上任一分布智能终端。因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
3.2目前,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,需要敷设大量控制电缆,不仅投资大,而且二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的分布智能终端,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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。
3.3利用网络化继电保护可实现分布式母线保护、分布式备自投保护和分布式小电流接地选线装置。分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用高速网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的测量量,将其转换成数字量后,通过高速网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从高速网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线保护的计算、备自投保护和小电流接地选线。上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,最大限度的实现资源整合,进而提高整体系统可靠性。
3.4自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。在电力系统的频率、振荡发生变化、单相接地时短路过渡电阻出现异常并出现其它故障时,利用自适应控制的技术,可以迅速有效的提供相应的保护。但要达到真正的自适应,必须做好信息收集和分析工作,与基于网络化的继电保护技术的应用密不可分。
4.总结
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,继电保护技术逐渐向着计算机化、网络化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向发展,新的控制原理和方法不断应用于继电保护,为电网稳定运行做出不可磨灭的贡献。
参考文献:
[1]刘柏林,吕曼丽.电力系统继电保护新技术的发展与分析[J].科技信息(教学教研.2008.
[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2009.
[3]李雪梅,王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工,2009.