电力系统继电保护技术分析论文

2022-05-01

摘要:电力作为当今社会的主要能源。对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。本文主要回顾了电力系统继电保护技术的发展过程,对我国继电保护技术的现状进行了分析和讨论,展望了未来继电保护技术的发展方向和前景。以下是小编精心整理的《电力系统继电保护技术分析论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

电力系统继电保护技术分析论文 篇1:

电力系统继电保护技术应用现状分析

摘要:电力是当今社会的重要能源,影响了人们生产生活的各个方面,对于国民经济的发展和人民生活水平的提高起到了重要作用。电力系统继电保护技术维护电力系统安全,保障电力系统有效运行。文章从我国电力系统继电保护技术的发展历程出发,阐述了我国电力系统继电保护技术的应用现状,探讨了电力系统继电保护技术的发展趋势。

关键词:电力系统;继电保护技术;发展趋势;电力故障;用电需求 文献标识码:A

电力系统继电保护技术是指在电力系统发生故障或者不正常运行时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术。其当电力系统发生故障或者危及电力系统安全运行的事件时,能够及时发出告警信号或者直接发出跳闸命令以终止电力系统运行,保护电力系统安全。在电力系统运行的过程中会经常因为各种内外因素导致电力系统故障或者运行不正常的情况出现,如单相接地故障、双相接地故障、相间短路故障以及短路等情况出现。因此,了解我国电力系统继电保护技术的发展历程以及其应用现状,探析电力系统继电保护技术的发展趋势,对促进继电保护技术的发展,提高电力系统运行的可靠性、安全性就有着重要的现实意义。

1 我国电力系统继电保护技术的发展历程及其应用现状

我国的电力系统继电保护技术可以说是起步较晚,但是发展非常迅速。建国初期,我国在继电保护学科、继电保护设计以及继电保护制造工业等方面都是极其落后的,特别严重的是我国缺乏一支继电保护研究设计技术队伍,但是我们的工程技术人员却在如此艰难的环境下通过自身的不断努力与创新,用了短短的十年的时间,使我国在这个领域就取得了很多先进国家半个世纪才能达到的成就。20世纪60年代中期,我国已经初步建成继电保护研究、设计、制造运算以及教学的一套非常完整的体系,这为我国继电保护的后续研究发展奠定了坚实的基础。电力系统继电保护技术一共经历了20世纪初的机电型继电保护以及20世纪中叶的整流型继电保护,再到20世纪50年代末的晶体管型继电保护和70年代中叶集成电路型继电保护几个阶段,发展到现在的微机保护阶段,其技术可以说是日新月异,更新换代非常

迅速。

我国的继电微机保护方面的研究开始于20世纪70年代末期,经过十年的努力发展,我国机电微机保护研究和开发取得了举世瞩目的成就,特别是在输电线路微机保护技术这方面,技术已经逐步成熟,能够达到实现大量使用的程度。在这个研究开发的过程中,我国广大的高等院校及其科研所可以说是起到了领头羊的作用,如1984年,原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置获得鉴定通过,并在电力系统中广泛运用,这是我国继电保护发展史上新的一页;在主设备保护研制方面,比较突出的是1989年,东南大学研制的发电机失磁保护和发电机保护获得鉴定通过;1991年,南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置获得鉴定通过;1994年,华中理工大学研制的发电机-变压器组保护获得鉴定通过;1996年,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护获得鉴定通过。

图1 电力系统微机型继电保护装置设计思路分析图

这些原理不同、机型不同的微机线路以及设备保护装置研制的成功,为我国电力系统提供了一批又一批的性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护技术装置。到了20世纪90年代,可以说我国的电力系统继电保护已经完全进入微机保护时代(电力系统微机型继电保护装置设计思路分析图)。

而且随着我国微机保护技术的发展和微机保护装置的不断研制成功,我国在微机保护的软件和算法等方面也取得了很多新的理论成果,并且很多已经发展非常成熟,可以运用到实践工作当中去。

2 电力系统继电保护技术的未来发展趋势

电力系统继电保护技术发展可以说是日新月异,发展非常迅速,虽然我国在这方面取得了很大的成就,但是还必须加强这方面研究,探究电力系统继电保护技术的发展方向,以促进继电保护技术不断发展,跟上时代和科学技术发展的步伐,下面是笔者结合自身的工作实践提出一些分析,具体有以下四点:

2.1 继电保护技术更加计算机化

随着计算机技术的不断发展以及计算机硬件的逐步提高,继电保护技术的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势,这是进一步提高继电保护的可靠性,更好地满足电力系统要求,取得更大的经济效益和社会效益的必然选择。

2.2 继电保护技术更加网络化

随着时代的发展以及计算机网络信息技术的发展,人们日常生产生活的方方面面已经发生了翻天覆的变化,计算机网络技术可以说影响着工业生产的每个领域,当然电力系统的继电保护技术也不例外,人们通过互联网,可以使继电保护装置得到更多的系统故障的信息,有利于提高继电保护装置对电力系统故障的性质、位置以及故障距离判断的准确性,大大提高了继电保护的可靠性和安全性。

2.3 继电保护技术更加智能化

人工智能作为高新技术,其应用范围越来越高。近些年来,神经网络技术、遗传算法、进化规划以及模糊控制等人工智能技术已逐步应用到继电保护技术当中,例如,使用神经网络技术可以很容易列出方程式和解出复杂的非线性问题,如果可以应用到继电保护装置上来就可以通过大量故障样本的训练,判别任何故障的发生。由此我们可以预见,人工智能技术在继电保护领域将会得到更加深入的应用,以解决这一领域一些常规方法难以解决的问题。

2.4 继电保护技术必将实现保护、控制、检测以及数据通信的一体化运行

继电保护在实现计算机化、网络化以及智能化之后,继电保护装置实际上就成为了一台具备多种功能、高性能的计算机系统,是电力系统中的一个智能终端系统,可以通过这个系统了解电力系统的运行和故障的每一个信息和数据,以实现无故障正常运转的情况下也可以实现检测、控制以及数据通信的功能,达到保护、控制、检测、数据通信的一体化目标。目前,在这方面的研究以已经取得了很大的突破,比如天津大学就成功研制了以TMS320C25数字信号处理器为基础的,一个集合保护功能、控制功能、检测功能以及数据通信功能一体化的继电微机保护装置。

3 结语

综上所述,电力作为日常生产生活的重要能源,维护电力系统安全可以说是异常重要,我们应不断加强这方面的研究,努力提高电力系统继电保护技术的水平,以提高电力系统的安全性与可靠性,保障人们的生产生活的用电需求。

参考文献

[1] 杨国福.电力系统继电保护技术的现状与发展趋势

[J].电气制造,2010,(7).

[2] 梁振锋,康小宁,杨军晟.《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报,2011,(4).

[3] 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,(6).

[4] 王永年.关于电力系统继电保护技术应用现状的探讨[J].科技与企业,2013,(12).

[5] 沈旭晓,刘雷,蔡伟民.电力系统继电保护技术的应用现状及发展趋势研究[J].机电信息,2013,(24).

作者简介:张珂(1983-),男,天津人,天津市泰达工程设计有限公司工程师,研究方向:电力系统继电保护。

(责任编辑:陈 倩)

作者:张珂

电力系统继电保护技术分析论文 篇2:

浅谈电力系统继电保护技术的现状分析与未来发展研究

摘要:电力作为当今社会的主要能源。对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。本文主要回顾了电力系统继电保护技术的发展过程,对我国继电保护技术的现状进行了分析和讨论,展望了未来继电保护技术的发展方向和前景。

关键词:电力系统 继电保护 技术现状 组成因素 未来发展

一、电力系统继电保护理论概述

电力系统继电保护技术就是在电力系统事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置。在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。

二、继电保护在电力系统中的任务

当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

随着社会现代化的不断发展,用电设备的数量和功率以及发电机组的容量不断增大,电力系统越来越庞大,人民生活对电力系统的依赖性越来越强,对电力系统的稳定性要求也越来越高。随着电力系统的不断发展,对继电保护的要求也越来越高,因此电子技术、计算机技术、网络技术与通信技术的飞速发展也为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。目前、我国新建的发电厂、变电站、高压输电线路等电力系统已全部现实微机式综合自动化继电保护。

三、继电保护技术的未来发展趋势

一、计算机信息化

现如今计算机硬件技术的发展使得微机保护硬件也在迅速发展。从初期的8位单CPU结构,在不到5年时间的时间里就发展到多CPU 结构,后来又发展到总线不出模块的大规模结构。它的优势越来越突出,不仅仅拥有保护的基本功能,同时还拥有快速的数据处理功能,大容量故障信息,数据的长期存放空间,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。

二、网络普及化

现在,差动保护和纵联保护以外的所有继电装置仅能反应保护安装处的电气量。由于缺乏强有力的通信手段,因此,继电保护的作用也只限于切除故障元件和缩小事故影响范围。很早以前国外就提出过系统保护的概念,即安全自动装置,因此保护的作用涉及的方面也变广了,不单单限于切除故障元件和限制事故影响的范围,同时也要保证系统能够安全稳定的运行。随着当前技术的迅猛发展,将全系统各个主要设备的保护装置用计算机网络连起来,实现微机保护装置的网络化是完全可能的。

三、保护、控制、测量、数据通信一体化

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、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。微机保护装置的多功能体现在它不仅可以完成继电保护功能还能够在无故障正常运行的情况下完成测量、控制、数据通信一体化的功能。它可以从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网络控制中心或任一终端。这样,继电保护装置获得的系统故障信息越多,判断故障的位置、性质以及检测故障的距离就会更加的精准,与此同时提高它的可靠性和保护性。

结语:

近几年电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术以及继电保护理论的发展,继电保护技术还存在着很大的发展空间。其发展将出现原理突破和应用革命,由数字时代跨入信息化时代,发展到微机智能综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的挑战,也为其提供了广阔的发展天地。

参考文献:

[1]杨奇逊.微型机继电保护基础,北京:水利电力出版社,1988.

[2]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护,北京:中国电力出版社,2000.

[3]许建安.电力系统继电保护.中国水力水电出版社,2005

【作者单位:新疆新华布尔津分公司托洪台电厂】

作者:郑云

电力系统继电保护技术分析论文 篇3:

电力系统继电保护技术的现状分析与发展路径探索

摘要:电力系统是当前社会发展中的主要基础设施,电力系统的发展是保证社会发展的基础前提,是实现社会稳定的主要手段和措施。当前社会发展中的各种生产设备和生产工具都离不开电力系统的支持。随着当前人们对电力系统的要求不断增加,各种先进技术和设备在电力系统的应用也在不断地增加之中。继电保护技术是电力输送过程中的基础,是实现电力良好有效发展的前提。

关键词:电力系统;继电保护技术;现状分析;发展路径

引言

当前社会无法离开电力能源,电力能源对社会产生的经济效益和人民生活水平提高有着重大作用。也正是因为电力能源的重要性,所以更应该重视继电保护技术的保护工作,继电保护对电力维护起到了重要作用,要想确保电力系统能够稳定安全的运行,继电保护就是关键。继电保护技术是一种保护手段,可以提高电力系统的运行能力。可是在用电设备运行过程中还是会出现很多问题,而且这些问题的影响还会对电力系统造成损害,电力企业要想长久发展,就不能忽视对继电保护工作的维护工作。

一、继电保护的概念及意义

所谓继电保护就是指电力系统中的设备发生故障或者运行失常的情况下,做出相应的断路器跳闸或者发出报警信号的一种自动化技术装置,也是保证电力元件安全运行的基础设备,任何的电力系统不能在无继电保护的情况下运行。继电保护在电力系统发生故障的过程中可以自动启动,迅速切除,避免故障扩大,造成无法挽回的损失,电力系统中的继电保护装置关键是为了保障整个系统的安全与正常运行,同时其也是消除电力故障最有成效的措施之一。继电保护主要由测量部分、逻辑部分与执行部分共同组成。

二、继电保护技术的工作原理

继电保护技术是应用在设备漏电故障发生之时保护设备和保证安全工作的手段,因此,为更好地应用这项技术,相关人员需要了解它的工作原理。继电保护技术实质上是继电保护器对于设备出现漏电故障时利用其过载保护和短路保护的功能避免工作过程中安全事故的发生。在建筑电力系统工作过程中,因为使用电力系统的设备和环节过多,所以稍有不慎就容易导致安全事故的发生。然而,一般使用这些电力系统设备的人员只是普通的建筑人员,操作不当、检查不及时、对实际的使用原理不了解是当前工作团队中的常见问题,这极易导致各种漏电事故频频发生。继电保护器中利用其组成结构中的电流感应器,在感知电流异常时,保护器会自动关闭开关从而进行断电。一般的电力系统设备在电流输入的地方会安装继电保护器,通过导线一端接入电流感应变压装置,断电的开关安装在导线的在另一边,以便在电流通过时及时感知异常,从而阻断异常电流对设备的损坏。

三、电力系统继电保护技术的现状分析

我国继电保护技术的发展在建国之后就对国外的一些继电保护专业先进的运行技术和设备进行借鉴。其中还有对相关集成电路运算功率放大器相关集成电路性能保护技术进行了深入研究,在20世纪70~80年代末就在相关集成电路的性能保护上形成了一个系列化的技术发展。电力系统的不断发展进步使得电力继电保护系统技术水平得到了快速的发展提升,成熟的新型微机械式继电保护系统技术在这一发展过程中已经取得了很大的研究成果,并在实际的工业应用中得到了可靠的技术验证。并在实际的应用中得到了可靠的验证。微机继电保护在我国电网网络建设中仍然有着很大的技术优势,这也是目前继电保护的一个重要技术发展趋势方向,其在自检保护功能以及数据逻辑处理能力两个层面上都有着重要的优势体现,比目前传统的数控电磁振动继电器以及数控晶体管等电子技术产品有着很大的发展优势。其在自检功能以及逻辑能力层面有着重要的体现,比传统的电磁继电器以及晶体管等技术有着很大的优势。

四、电力系统继电保护技术的发展路径探索

(一)继电保护技术计算机化

继电保护技术的发展可谓是日新月异,而计算机化作为现下实用性和适用性较高的不可逆系统已经成为了主流。电力系统的发展在现阶段呈现的是跨越式的发展,进而需要匹配强大的继电保护才能够满足现实所需,主要体现在故障信息和数据的长期存放和备份,在大数据背景下的数据归集、整理和通信功能,同时还需资源整合及高级语言编程的功能性输出。微机维护充足借助了电脑技能上的两个明显优点,即飞速的计算功能和完善的保存记忆功能,电脑技能与通讯技能的快速进步,为达到高稳固性和灵巧性的惯用软硬件舞台提供了有力支持。

(二)输电灵活化发展趋势

随着智能化技术在电网建设中的不断深化,输变电的效率和灵活性也在不断得到提高,电力系统运行当中多种先进设备的投入使得电网的电能质量得到了极大提升,也促进了我国交直流混合输变电技术的发展,增强了电力系统本身的输电灵活性,使得在电力系统的控制操作上更加方便灵活,能够满足不同地区对于电能的不同需求。同时,与传统电网相比,电力电子元件在电力系统中的应用使得其继电保护方式与之前发生了较大改变,也促使继电保护技术向着更加灵活、智能的方向上发展,以便能够满足电力系统建设需求。

(三)继电保护技术一体化

随着用电环境的复杂化和用户需求的多样化,对电力系统继电保护提出了新的要求。继电保护技术一体化,在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,是继电保护和综合自动化的紧密结合。所谓继电保护技术一体化,是指电力系统继电保护装置实际上是一个智能终端,它利用计算机网络技术的集成与资源共享,对整个电力系统进行保护。每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且还能将变电过程中传输的数据录入计算机系统,由此可见,继电保护技术一体化是实现保护、控制、测量和数据通信的一体化。在电力系统继电保护技术的发展过程中,继电保护技术一体化与传统的继电保护相比具有明显的优势,它打破了传统的二次系统对各专业界限的设定和划分,因此是电力系统继电保护未来发展趋勢。

(四)继电保护技术网络化

电力系统继电保护技术中的网络保护也是有着不可逆的发展趋势,网络保护是继电保护技术之一,在电力系统继电保护技术发展过程中,可以运用计算机网络进行各种保护功能,也可以进行信息数据共享。网络型继电保护是一种新型的继电保护,可以将继电保护技术通过网络化来提高继电保护性能,它还是微机保护技术的发展方向。网络保护中分站保护是最为重要的环节,它有着两种模式,一种是利用现有的微机保护,还有一种就是组建新系统,这些保护功能都是属于分站保护系统管理机制,用这种管理机制来确保网络保护系统的安全。

(五)继电保护技术智能化

神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如,在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。

五、结束语

总之,随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术发展的计算机化、网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化已是必然趋势,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

参考文献

[1]张云玲,陈亦憭.电力系统继电保护技术的现状与发展探讨[J].计算机产品与流通,2020(2):1.

[2]张安琪.电力系统继电保护技术的应用现状及发展趋势分析[J].科技视界,2019(35):2.

[3]欧丰华.电力系统中电气主设备继电保护技术现状与发展实践[J].建筑·建材·装饰,2019,000(007):136,171.

作者:穆瑞铎 刘沛灿

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