单位文秘网 2021-10-24 08:11:59 点击: 次
摘要:基于电力系统近年来的日益发展,然而对于继电保护技术要求不断提高,从而电子技术、通信技术和计算技术的发展给予继电保护技术提供了一个有利的发展条件。本文主要针对电力系统继电保护技术进行叙述,并提出了继电保护技术未来的发展的势头,即计算机系统控制话、网络信息控制化、智能化保护、控制、测量、数据通信一体化等。
关键词:电力系统 继电保护 技术 发展
引言
电力系统主要是由发电机、母线、变压器等用电设备通过不同的方式连接配置而成,各元件一旦出现故障,将直接影响到电力系统的运行情况,因此,作为电力技术一环的继电保护,对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。
1.我国电力系统继电保护技术的发展历程分析
在不断发展的计算机技术和通讯技术,基于注入了新的活力继电保护技术中,机械和电力系统保护技术在我国的发展经历了四个主要阶段。
(1)在20世纪50年代末,已有一支力量雄厚及經验丰富的继电保护技术队伍,60年代初期建立继电保护的研究、设计、制造、运行和系统教学的完整性,,表明机电继电器保护进入繁荣时代和未来发展的信号,继电保护技术在我国打下了坚实的基础。
(2)自晶体管继电保护应用在葛洲坝500千伏线路,标志着500kv线路保护在我国完全依赖进口的时代已经结束。
(3)在70年代中期,已经开始研究集成运算放大器电路保护项目,由天津大学和南京电力自动化设备厂联合开发集成电路的相电压补偿型高频保护已经开始超过220kv和500kv功率输电线路运行。
(4)基于研究继电保护研究的同时,各大高等院校及科研研究中心发挥着主导作用,其中东南大学和华中科技大学合作开发的电机保护、发电机失磁保护和保护发电机变压器组先后在1989年和1989年通过鉴定,并投入使用中。
2.电力系统中继电保护技术的发展
近年来,电子计算机和通信技术不断发展,而计算机化、信息化、智能化以及控制、保护和数据一体化是如今电力系统中继电保护技术的主要发展趋势。
2.1计算机化的相关分析
随着近年来计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也得到了飞速发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件在5年间则出现了3个阶段的变化:首先,研制出了8位单CPU结构的微机保护硬件,接着在不到5年的时间中,就发展为多CPU结构,最终发展成不出模块总线的大模块结构,微机的保护硬件也得到了很大提高,并在全国各地广泛运用。
选择32位微机芯片,并不是只因为其精度,而是由于其在集成的速度、工作频率以及计算的速度相对比较高。另外,32位微机芯片的寻址空间很大,其输入和输出口的数量较大,且拥有的指令系统极为丰富。若CPU的数据总线、寄存器与地址的总线均使用32位微机蕊片,不仅能够增强存储器的保护能力、管理能力和任务转换的能力,还能够将极速缓存、浮点数部件集成在CPU中。
2.2网络信息化的相关分析
在信息技术高速发展的时代,计算机网络既是信息及数据的通信工具,也是该时代的技术核心,与人们的生活息息相关。网络技术在各工业领域中都有应用,更为其提供了强有力的技术保障,故继电保护既要限制事故的影响范围和切除故障元件,又要保障整个电力系统的运行情况,因此,每一个保护单元都应该能共享整个电力系统的运行数据及故障信息,然后各个保护单元和重合闸装置则对所获取的数据信息进行分析。这样,继电保护装置便能及时获取更多有用的信息,进而更易对故障距离、地点及故障性质作出更准确的判断,从而使继电保护的性能及可靠性得到大幅度提高。
2.3智能化的相关分析
近几年,人工智能技术(如神经网络、进化规划等)被普遍应用到电力系统的许多领域,并进而扩展到继电保护领域。神经网络利用非线性映射法来解决许多复杂、难以求解的非线性问题。如:输电线路的非线性问题——两侧系统电势摆开一定角度而形成渡电阻短路,相比较运用距离保护,神经网络法通过多数故障样本训练,并且样本中考虑了各种情况,则能及时、准确地判别出故障的位置。除神经网络外,还有一些人工智能化技术在解决复杂问题上有着独到之处如:进化规划、遗传算法等。在电力系统若能将这些方法有机结合可极大的提高运算速度。尤其是天津大学自1996年对神经网络式继电保护进行系统研究,取得了初步的成果,由此奠定了机电领域中应用智能化技术的基础。
2.4保护、控制、测量及数据通信一体化的相关分析
保护装置在计算机化、网络信息化的继电保护系统下,具有着功能多、性能高等优点,并且作为整个电力系统的计算机网络智能终端,对整个电力系统起着重要作用。此时的保护装置,不仅能在网上得到电力系统的任何信息与数据(包括正常运行的数据信息及故障数据信息),还能传送被保护元件的全部信息和数据,并被终端系统或网络控制中心所接受。因此任何一个微机装置均能在完成继电保护功能的前提下,去完成测量、控制及数据通信等功能,进而实现保护、测量、控制及数据通信一体化。天津大学在20世纪就已经提出了测量、控制及保护等一体化的课题,并以TMS320C25数据信号处理器为基础,研制了一体化装置。因此,可以预见,新型、先进、完善的继电保护装置将会层出不穷,并在电力系统中得到广泛应用。
3.小结
综上所述,自1949年以来,我国的电力系统继电保护技术已渡过了四个发展阶段,并取得了一定的成就。并随着电力系统、计算机科技和通信技术的飞速发展,继电保护技术将朝着更完善、更可靠的保护体系趋势发展,这就要求继电保护工作人员不仅要做好继电保护装置的检查、维护及检修工作,以保证机电保护装置的可靠性,还要勇于尝试、不断创新,研制出更符合时代发展需求的继电保护装置,以促进我国电力系统的不断发展。
参考文献:
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