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摘 要:在市场需求的刺激下,近年来我国电力系统技电保护技术得到了迅速发展,提高了国民生产、生活水平,但是在发展的过程中也面临一定的挑战。文章对当前的电力系统继电保护技术的应用现状进行分析,探析其发展趋势,为电力行业的发展提供参考。
关键词:电力系统继电保护技术;应用现状;发展趋势
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0121-02
在电力系统的运行过程中,难免会出现故障,由于各个区域之间的电网是相互联系的,因此在出现故障是通常会扩大故障带来的损失。而继电保护就是一种以保护电网安全、减少损失的保护技术,是电网安全运行的重要保障。该技术不仅能够监控正常电力系统的运行状况,还能在电力系统异常时做出及时的反应,保障电网的顺利运行[1]。
1 电力系统继电保护技术的应用现状
1.1 应用前景广阔
电力已成为人们赖以生存的主要能源,人们的生产、生活都离不开电能。在加上我国的人口众多,因此电力的应用前景尤为广泛,而电力系统继电保护技术的应用市场也随着被开拓出来。近年来人们对于生产、生活的安全性关注程度日益增长,对于以保护电网安全运行为目的的继电保护技术的研究热情也日益提高,由此促进了继电保护技术的发展。
1.2 起步相对较晚,但是发展迅速
当前,我国电力继电保护技术得到了一定的发展,但是与国外相比,仍存在一定的差距。19世纪末期继电保护装置被应用于电网系统中,但是直到20世纪70年代继电保护技术才被引入我国。此后,由于我国对继电保护技术的重视,再加上我国广阔的市场,我国继电保护技术从最开始的晶体管继电保护、集成继电保护发展直至如今的微机继电保护技术,在人们的生产、生活中发挥着重要的作用。
1.3 功能较多,但是较为分散
随着人们对继电保护技术的可靠性、灵敏性、安全性标准的不断提高,继电保护装置的不断创新,功能也在不断增加。继电保护装置从最初的由调压器与移相器组合而成的体积笨重、灵敏度低的装置发展成为当前的小巧、高敏感度的微机继电保护测试仪,不仅从外形上发生了根本的转变,在性能方面也发生质的转变。
而功能方面也从原来的线路保护,逐渐增加了电容器保护、母联保护、主变保护、电网监控等功能[2]。微机继电保护在基础的设计理念上,如图1所示,可根据实际的应用需求对继电保护的功能进行优化创新。微机继电保护的应用较大幅度的提高了当前对电网系统的监控、保护能力。但是为满足市场对电力的应用需求,还应不断提高继电保护的可靠性、灵敏度、安全性。
2 电力系统继电保护技术的发展趋势
2.1 网络化发展趋势
步入信息化网络时代,当前的继电保护技术在应用、发展的过程中借助网络技术得到了较大的提高。当前市场上的继电保护装置大多停留在反应安装处的电气量的阶段,该继电保护装置通常采用切除切除故障元件的方式减少故障带来的损失,但是缺乏对电网系统的动态监控能力[3]。
因此,今后的继电保护技术应以网络化为发展方面,提高自身对电网系统的动态监控能力。为实现继电保护技术的网络化,可将主要的继电保护装置连接计算机网络进行联网工作,实现对电网系统的实施监控。将网络技术与电力系统向结合,可将电网系统的运行信息及时的传送至网络平台,利用计算机软件对运行运行进行分析,能够及时发现影响电力系统运行安全的潜在危险。
此外,在发生故障时借助计算机网络的灵敏反应能够及时作出反应,将故障缩小至最小。1993年天津大学就应用网络技术设计了一种区别于集中式母线保护原理的分布式母线保护原理并成功研制网络化保护装置,提高了继电保护装置的可靠性、安全性。
2.2 智能化发展趋势
智能化技术被应用于当期各个行业,在减少人们工作量的也提高了工作的效率与质量。智能化在电力系统中的应用能够有效提高继电保护的灵敏度、科学性,符合当前乃至今后电力系统的发展需求。其中,神经网络在电力系统中的应用,推动了继电保护技术逐渐向智能化发展的道路。电力系统的故障具有复杂性,因此距离保护存在着因判断失误带来误动、拒动的安全隐患,如在输电线系统电势角度摆开、过渡电阻短路的情况,判断故障的正确位置对于距离保护而言存在较大难度[4]。但是在该情况下,借助神经网络可有效规避上述不利干扰。神经网络可利用遗传、进化算法对样本进行集中分析,同时可将各种可能性列入考虑范围之内,可保障判断的准确性。此外,人工智能化对人工操作的依赖性较小,因此可有效提高保护装置对故障的反应速度。继电保护智能化设计,如图2所示。
2.3 一体化发展趋势
当前的继电保护装置逐渐向网络化发展,为提高继电保护装置的运行质量,应实现继电装置测量、数据通信、保护及控制功能的一体化。当前的继电保护装置功能好多,但是较为分散,很难集中到一个继电保护装置中,因而降低了继电保护装置的应用价值。因此,当前的继电保护装置应逐渐向功能一体化发展。为满足继电保护装置测量、控制、保护一体化的需要,可用控制电缆将变压器、线路等设备的二次电压、电流引至主控室,实现主控室对电压、电流等电网系统中运行要素的动态监控。但是采用该设计方法,通常需要使用大量的电缆且操作复杂,因此需要控制电缆投入及优化二次回路设计,如图3所示。
随着对该设计原理的不断创新,有人提出将集数据测量、通信、控制、保护功能于一体的微机继电保护装置安装在被保护设备的旁边,在计算机技术的基础上可将被保护设备电流、电压转换为计算机可识别的数字信息,再利用网络将信息转为电流、电压传送至主控室,从而降低电缆投入,优化二次回路设计。此外,介质传输可利用光纤,避免电磁干扰,从而提高继电保护的稳定性、安全性。基于上述设计原理,光电压、光电流互感器被研发出来并投入使用,促进了当前继电保护技术的发展。当前的电网系统继电保护技术逐渐向网络化、智能化、一体化发展,极大保障了电网系统的完全运行。
3 结 语
继电保护技术的网络化、智能化、一体化的发展趋势,给当前的电力行业、企业的发展指明了一条发展的道路。在继电保护技术的应用中挑战与发展共存,因此要求电力企业认清当前继电保护技术的应用现状的同时把握发展的规律,提高自身的市场竞争力,同时也促进电力行业的稳步发展。
参考文献:
[1] 黄伟.浅析电力系统继电保护技术[J].大科技,2014(13):96-97.
[2] 張恺,马延青.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].魅力中国,2014
(14):134.
[3] 孙莹.电力系统继电保护技术的现状及其发展研究[J].山东工业技术,
2014(09):17.
[4] 姜凡.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].科技创业家,2014
(06):1133.
关键词:电力系统继电保护技术;应用现状;发展趋势
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)24-0121-02
在电力系统的运行过程中,难免会出现故障,由于各个区域之间的电网是相互联系的,因此在出现故障是通常会扩大故障带来的损失。而继电保护就是一种以保护电网安全、减少损失的保护技术,是电网安全运行的重要保障。该技术不仅能够监控正常电力系统的运行状况,还能在电力系统异常时做出及时的反应,保障电网的顺利运行[1]。
1 电力系统继电保护技术的应用现状
1.1 应用前景广阔
电力已成为人们赖以生存的主要能源,人们的生产、生活都离不开电能。在加上我国的人口众多,因此电力的应用前景尤为广泛,而电力系统继电保护技术的应用市场也随着被开拓出来。近年来人们对于生产、生活的安全性关注程度日益增长,对于以保护电网安全运行为目的的继电保护技术的研究热情也日益提高,由此促进了继电保护技术的发展。
1.2 起步相对较晚,但是发展迅速
当前,我国电力继电保护技术得到了一定的发展,但是与国外相比,仍存在一定的差距。19世纪末期继电保护装置被应用于电网系统中,但是直到20世纪70年代继电保护技术才被引入我国。此后,由于我国对继电保护技术的重视,再加上我国广阔的市场,我国继电保护技术从最开始的晶体管继电保护、集成继电保护发展直至如今的微机继电保护技术,在人们的生产、生活中发挥着重要的作用。
1.3 功能较多,但是较为分散
随着人们对继电保护技术的可靠性、灵敏性、安全性标准的不断提高,继电保护装置的不断创新,功能也在不断增加。继电保护装置从最初的由调压器与移相器组合而成的体积笨重、灵敏度低的装置发展成为当前的小巧、高敏感度的微机继电保护测试仪,不仅从外形上发生了根本的转变,在性能方面也发生质的转变。
而功能方面也从原来的线路保护,逐渐增加了电容器保护、母联保护、主变保护、电网监控等功能[2]。微机继电保护在基础的设计理念上,如图1所示,可根据实际的应用需求对继电保护的功能进行优化创新。微机继电保护的应用较大幅度的提高了当前对电网系统的监控、保护能力。但是为满足市场对电力的应用需求,还应不断提高继电保护的可靠性、灵敏度、安全性。
2 电力系统继电保护技术的发展趋势
2.1 网络化发展趋势
步入信息化网络时代,当前的继电保护技术在应用、发展的过程中借助网络技术得到了较大的提高。当前市场上的继电保护装置大多停留在反应安装处的电气量的阶段,该继电保护装置通常采用切除切除故障元件的方式减少故障带来的损失,但是缺乏对电网系统的动态监控能力[3]。
因此,今后的继电保护技术应以网络化为发展方面,提高自身对电网系统的动态监控能力。为实现继电保护技术的网络化,可将主要的继电保护装置连接计算机网络进行联网工作,实现对电网系统的实施监控。将网络技术与电力系统向结合,可将电网系统的运行信息及时的传送至网络平台,利用计算机软件对运行运行进行分析,能够及时发现影响电力系统运行安全的潜在危险。
此外,在发生故障时借助计算机网络的灵敏反应能够及时作出反应,将故障缩小至最小。1993年天津大学就应用网络技术设计了一种区别于集中式母线保护原理的分布式母线保护原理并成功研制网络化保护装置,提高了继电保护装置的可靠性、安全性。
2.2 智能化发展趋势
智能化技术被应用于当期各个行业,在减少人们工作量的也提高了工作的效率与质量。智能化在电力系统中的应用能够有效提高继电保护的灵敏度、科学性,符合当前乃至今后电力系统的发展需求。其中,神经网络在电力系统中的应用,推动了继电保护技术逐渐向智能化发展的道路。电力系统的故障具有复杂性,因此距离保护存在着因判断失误带来误动、拒动的安全隐患,如在输电线系统电势角度摆开、过渡电阻短路的情况,判断故障的正确位置对于距离保护而言存在较大难度[4]。但是在该情况下,借助神经网络可有效规避上述不利干扰。神经网络可利用遗传、进化算法对样本进行集中分析,同时可将各种可能性列入考虑范围之内,可保障判断的准确性。此外,人工智能化对人工操作的依赖性较小,因此可有效提高保护装置对故障的反应速度。继电保护智能化设计,如图2所示。
2.3 一体化发展趋势
当前的继电保护装置逐渐向网络化发展,为提高继电保护装置的运行质量,应实现继电装置测量、数据通信、保护及控制功能的一体化。当前的继电保护装置功能好多,但是较为分散,很难集中到一个继电保护装置中,因而降低了继电保护装置的应用价值。因此,当前的继电保护装置应逐渐向功能一体化发展。为满足继电保护装置测量、控制、保护一体化的需要,可用控制电缆将变压器、线路等设备的二次电压、电流引至主控室,实现主控室对电压、电流等电网系统中运行要素的动态监控。但是采用该设计方法,通常需要使用大量的电缆且操作复杂,因此需要控制电缆投入及优化二次回路设计,如图3所示。
随着对该设计原理的不断创新,有人提出将集数据测量、通信、控制、保护功能于一体的微机继电保护装置安装在被保护设备的旁边,在计算机技术的基础上可将被保护设备电流、电压转换为计算机可识别的数字信息,再利用网络将信息转为电流、电压传送至主控室,从而降低电缆投入,优化二次回路设计。此外,介质传输可利用光纤,避免电磁干扰,从而提高继电保护的稳定性、安全性。基于上述设计原理,光电压、光电流互感器被研发出来并投入使用,促进了当前继电保护技术的发展。当前的电网系统继电保护技术逐渐向网络化、智能化、一体化发展,极大保障了电网系统的完全运行。
3 结 语
继电保护技术的网络化、智能化、一体化的发展趋势,给当前的电力行业、企业的发展指明了一条发展的道路。在继电保护技术的应用中挑战与发展共存,因此要求电力企业认清当前继电保护技术的应用现状的同时把握发展的规律,提高自身的市场竞争力,同时也促进电力行业的稳步发展。
参考文献:
[1] 黄伟.浅析电力系统继电保护技术[J].大科技,2014(13):96-97.
[2] 張恺,马延青.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].魅力中国,2014
(14):134.
[3] 孙莹.电力系统继电保护技术的现状及其发展研究[J].山东工业技术,
2014(09):17.
[4] 姜凡.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势[J].科技创业家,2014
(06):1133.