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电力系统继电保护技术现状及发展趋势

发布时间: 2022-03-16 08:28:49 浏览:

【摘要】近年来,随着我国经济的快速发展,人们生产、生活用电需求的不断增长,电力工程的负荷在不断增大。继电保护技术作为电力系统的安全保障,对电力工程的作用尤其重要。继电保护装置可以将电力系统故障的发生率降至最低,实现电力系统经济效益的最大化。本文简要介绍了继电保护技术的发展历程,分析了继电保护技术的应用现状,并对其发展趋势作出预测,以期对电力工作者有所帮助。

【关键词】继电保护技术;应用现状;发展趋势

1 继电保护技术发展历程

继电保护技术在我国已经发展了 60 余年,经历了 4 个阶段。第1 个阶段是在中华人民共和国建国后的 10 年间。在这期间,我国的继电保护学科从无到有,并建立起了继电保护技术队伍。第2 个阶段是20世纪60—80年代。 在这一阶段晶体管继电保护技术得到了蓬勃发展与广泛应用,同时,我国也开始了计算机继电保护技术的研究,国家主要理工学院也相继开设了计算机保护装置的研究课程。第 3阶段是计算机继电保护技术阶段。1984 年,以华北电力学院杨奇逊教授开发出输电线路微机保护装置并且通过鉴定落实使用是进入该阶段的标志。在该阶段,不断有更先进更有效的微机保护装置被研发出来。第4个阶段是自20世纪90年代开始的,随着正序故障分量方向高频保护等技术的研发与应用,继电保护技术研究更加深入,各种先进技术得以应用。我国继电保护技术已进入微机保护时代,同时由于通信技术、网络技术与电子技术的发展,继电保护技术又有了新的活力。

2 继电保护技术应用现状

(1)技术的发展与研究的深入使继电保护装置具有了多样性,故而,现阶段我们可根据电力系统实际需求来选择设备。在电力系统继电保护装置的应用中,应首先做好继电保护装置的选择工作。在选择时要遵循以下2点原则: 一是所选择的电力系统继电保护装置首先要有足够的功能可完成任务。 继电保护装置至少要能够实现电力系统运行状况监测、系统故障的自动判断与切除等。同时,随着网络技术与监控技术的发展及应用, 现在的继电保护装置还需能支持网络监控系统,实现电力系统的网络化和自动化。二是所选择的继电保护装置要同时满足可靠性、选择性、灵敏性与速动性的要求。在满足基本需求的基础上,继电保护装置具有以上特性能够更有效地应对突发状况,从而保障电力系统的稳定。

(2)不同原理、不同机型的线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的深入研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从 90 年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

(3)科技与工业技术相互促进。在现代社会,继电保护技术不可避免地与现代技术相融合发展。比如,在现代的继电保护技术中已经应用了自动化技术、网络技术、计算机技术等。这些现代技术的应用促使继电保护技术实现了网络化、自动化、智能化。又比如,继电保护技术引用了单片机技术,继电保护微机化,继电保护装置的动作正确率因而得到了提升。再比如在引入了网络通信功能技术后,监控人员能够更方便地进行监控与信息资料的收集。此外,继电保护技术应用了通信技术与网络技术, 这使得电力系统的在线控制与故障调节得以实现。

3 继电保护技术发展趋势

实际需求与社会科技发展决定工业技术的发展。在未来,电力系统对继电保护技术的需求主要集中于硬件的高度集成化、 标准化与性能上的高度开放化、功能的多样化。通过研究,我们发现继电保护技术在未来将会呈现以下主要发展趋势:

3.1 计算机化

现阶段,继电保护技术应用了计算机技术,而在未来,继电保护装置将向计算机化发展。计算机已经是现代社会不可或缺的一部分,并将在未来的社会生活、生产中起到更为重要的作用。如今,继电保护技术对计算机技术的应用已经有很大发展。在将来,电力系统会要求继电保护装置有更大容量的信息存储空间、 更精确快速的数据处理能力与更强大的通信能力, 并要求继电保护装置能够与其他的保护装置实现数据信息共享与功能装置调度联网。 而这些皆需要计算机功能予以实现。现阶段,同微机保护装置大小相同的工控机,其功能、容量、速度都已经远超当年的小型机,用成套的工控机做成继电保护装置是近期内的发展目标,因此,继电保护计算机化是无法逆转的发展趋势。

3.2 网络化

现代社会已经全面进入信息时代, 网络已经成为现在最主要的信息数据传递工具, 而计算机网络可以说已经成为了信息时代的技术支柱。社会技术大发展趋势极大影响了工业技术的发展趋势。在未来,继电保护技术也将向网络化发展。 当前的继电保护装置大部分只能做反映保护装置安装处的电气量、切除故障元件等工作,所起的作用是降低事故的发生率、缩小事故的影响范围。人们对电力系统的保护已经提出了系统保护的概念,在该概念下,整个系统设备的保护装置都可以与计算机网络相连接, 从而使继电保护系统能够保证整个系统的安全稳定运行。如果真正实现了该概念,全系统的安全运行或者故障数据将能够被所有保护单元共享、利用,而各保护单元与重合闸装置都可在分析这些数据的基础上进行协调运作。 而要真正实现保护装置对电力系统运行与故障的自适应则必须能在单位时间内获得等多的信息,只有实现了网络化才能做到这一点。

3.3 一体化

此处所说的一体化主要是指控制、测量、保护与数据通信的一体化。计算机化与网络化是继电保护技术的必然发展趋势,实现了计算机化与网络化的继电保护装置实际上就成为了一台多功能、 高性能的计算机,而电力系统则成为了该计算机网络上的一个终端。电力系统成为终端能够在该网络系统上获得任何有关运行与故障的数据, 并且还可将获得的数据传送到该网络系统上的任何其他终端。在该功能下,每个保护装置不仅能实现继电保护功能,还可在无故障情况下完成控制、测量、保护与数据通信等功能,即实现了控制、测量、保护与数据通信的一体化。

3.4 智能化

智能化不仅是继电保护技术也是其他工业技术的发展方向。 在现代化的电力管理中机器的作用越来越大、对人力需求越来越低,越来越体现出了智能化的管理模式。 现代继电保护技术中智能化技术仅初步应用便已在提高系统安全性与提高工作性能、 效率方面取得了极大效果。近几年,人工智能技术在进化规划、遗传算法、神经网络等领域的应用研究也已经进行。 这些智能化技术一旦研究成功必将在工业发展中得以普及,继电保护技术也不例外。而这,是工业发展趋势也是时代发展的必然。

4 结语

继电保护技术是电力系统的重要技术,是电力安全的保障。在未来,继电保护技术将向更适应企业发展需求、提高经济效益的方向发展。而促进继电保护技术的发展、加大新技术在继电保护技术中的应用是电力发展对电力系统提出的要求,也是其未来的发展方向,这关系到电力系统整体水平的提升,因而需引起每一个电力工作者的重视。

参考文献:

[1]宁磊,陈涛.电力继电保护现状及展望[J].科技信息,2010(20)

[2]梅春节.电力系统继电保护技术的研究[J].科技风,2010(15)

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