浅谈电力系统继电保护技术的现状及发展趋势论文_王波,杨帆,白丽娜

浅谈电力系统继电保护技术的现状及发展趋势论文_王波,杨帆,白丽娜

(国网邢台供电公司 054001)

摘要:随着我国电力产业飞速发展,电力系统的继电保护技术的发展也得到了前所未有的关注和重视。本文主要从概述、我国继电保护技术发展现状、电力系统继电保护技术的发展阶段的划分和我国继电保护技术的发展趋势四方面进行了分析。

关键词:电力系统;继电保护;现状;发展趋势

一、电力系统继电保护技术概述

电力系统继电保护技术是随着电力系统的发展和不断适应电力系统发展要求而发展的。智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,被认为是2l世纪电力系统重大科技创新和发展趋势。作为全球最大的公用事业企业,国家电网公司根据我国特高压电网建设规划,结合大力发展风电等清洁新能源政策,充分考虑世界电网发展新趋势及我国电网现状,提出了建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标。电力系统继电保护及其自动化是针对电力系统继电保护和自动装置的研究,涉及到一次系统故障后一些参数的变化,但主要的是研究继电保护的构成,设计和整定等问题。电力系统及其自动化与前者的区别只要是加强对电力系统的研究,如对系统特点、运行方式、故障分析等,对相应的自动装置的研究。

二、我国继电保护技术发展现状

2.1我国继电保护技术发展概况

我国继电保护技术起步较晚,50年代组建继电保护技术队伍,60年代研究出第一套高压电网电磁式继电保护技术,70年代继电保护技术开始引入计算机,晶体管继电保护开始广泛采用,其中葛洲坝500kV线路就采用了晶体管高频保护和闭锁距离保护技术,80年代末初集成电路保护技术发展成为主流,90年代继电保护进入维护保护装置。发展至今,我国电力系统继电保护技术已经成熟,先后生产出了多套具有自主知识产权的微机线路保护装置,并广泛应用在电力系统各个领域。据统计,2010年220kV线路微机保护技术应用比例达到87.9%,2013年该比例达到91.4%,且电力系统微机保护技术正确动作率高出其他保护技术约0.25个百分点。截至目前,我国电力系统微机保护技术在原理、应用、工艺等方面都十分成熟,拥有了的强大自检能力、逻辑分析与计算能力、记忆能力、通讯能力,且部分技术已经超越进口产品。

2.2我国继电保护技术发展特点

随着计算机技术的快速发展,计算机在计算能力、储存能力、数据采集能力等方面得到了快速发展,这为推进微机保护技术向更高品质的更新提供了催化剂。①提高了继电保护的动作正确率。常规继电保护技术在断电分析与保护方面存在不稳定性,微机继电保护则可以利用超强的记忆能力实现电力运行故障的分量保护,且通过自动控制和数字应用技术实现保护智能化,这大大提高了继电保护的正确率。②增加了微机继电保护的功能和可靠性。利用计算机功能特性,可以很容易拓展微机继电保护的低频减载、故障数据收集、测距自动开合闸等功能;利用计算机硬件标准通用标准特性和方便操作特性可以很方便的进行操作和更新继电保护设备;利用计算机硬件的抗干扰性可以保障继电保护功能不易受温度、电压等因素的变化的影响。

三、电力系统继电保护技术的发展阶段的划分

3.1机电式继电保护阶段

19世纪以后,我国逐渐意识到电力行业的重要性,因而在50年代,电力工程人员进行了大量的与继电保护技术有关的知识学习,之后,通过工程人员的不懈努力,终于建立了拥有丰富电力系统继电保护技术理论知识和经验的继电保护队伍,为国家电力系统的正常运转做了较大的贡献。

3.2晶体管继电保护阶段

在机电式继电保护阶段,我国的电力系统线路保护技术完全来自于国外,到了60年代以后,科技的进步使得我国拥有了自行创造的电力系统线路保护技术,并且该技术带领电力系统继电保护技术走向了晶体管继电保护阶段,该阶段最鲜明的标志就是在葛洲坝上应用了晶体管继电保护技术。

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3.3集成电路保护阶段

进入70年代之后,晶体管继电保护出现了较多的问题,对此,电力系统的工程研究人员慢慢对集成电路保护产生浓厚的兴趣,最终使得集成电路保护获得推广,不仅弥补了晶体管继电保护的缺憾,还降低了对电力系统进行继电保护的成本。

3.4计算机继电保护阶段

随着经济的快速发展,经济得到了迅猛的发展,为了顺应时代发展的潮流,电力系统的工程研究人员开始致力于计算机继电保护的研究,主要的标志就是输电线路微机保护装置的研制成功。该阶段使得继电保护技术更加完美,为我国开辟了新的继电保护装置市场,充分确保了电力系统的安全运行。

四、我国继电保护技术的发展趋势

电力系统微机继电保护技术已经应用成熟,且在保障电力系统稳定运行方面发挥了巨大作用。随着计算机技术的快速发展,继电保护技术原理和应用将更加依赖于计算机系统,微机继电保护技术将会得到进一步深化,其突出发展特征将向计算机化、网络化、智能化、保护装置一体化发展。

4.1电力系统继电保护将更加依赖于计算机技术

随着计算机在硬件和软件方面的快速发展,电力系统微机继电保护得到了强有力地支撑,除了一般功能达到强化外,大容量的故障信息收集与处理、数据传输、自动控制都得到了初步实现,这其中的整个操作系统依然就是一台pc机,随着电力系统对稳定运行需求的进一步提高,计算机在继电保护方面的应用也将更加深入,如何进一步增加微机继电保护可靠性将是未来的重要发展需求。

4.2电力系统继电保护将更加网络化

继电保护已不再是单一设备的启用,而是一整套系统的开发。目前微机继电保护受数据传输系统不健全的影响,在收集与处理信息方面只能做出电气量的测量,然后进行切除故障和缩小事故,为了使保护设备能够全部发挥最佳效能,继电保护网络化将是必然,它有利于通过计算机系统实现继电保护单元模块的整体协调,确保各个环节的信息能够共享。

4.3电力系统继电保护将更加智能化

人工智能技术近几年在社会各个领域得到了广泛应用,取得的效果也十分理想,各类神经网络、遗传算法、模糊逻辑等人工智能技术也在电力系统继电保护方面得到了应用。电力系统继电保护应用神经网络能够更加有效的处理复杂的非线性优化、自动控制和信息处理等问题。在输电线系统电势角度摆开情况下发生的过度电阻短路就是一个典型的非线性问题,如果利用传统的方法进行判断,很难准确把握故障的准确位置,容易造成操作失误,而采用人工神经智能化处理,在经过大量故障样本的自动分析后,就能够很及时、准确的找准故障原因,及时采取针对性保护办法。

4.4电力系统继电保护一体化更深入

随着计算机技术在电力系统继电保护的深入应用,各种故障信息处理都可以通过网络传输给保护装置各个终端,并进行适时的处理。为了提高继电保护装置应用效能,未来的发展在单一装置上的继电保护一体化将更加深入,通过收集信息继电保护装置能够实现从测量、控制到数据通讯的一体化操作,这大大提高了继电保护的可靠性。

结语

随着电力系统继电保护技术的飞越,在电力系统继电保护技术开始涉及计算机技术、网络技术等学科,但是随着继电保护技术的不断提升,电网结构的扩大,电力系统继电保护系统想要进一步发展就必须要继续创新。

参考文献

[1]卢孟杰.智能变电站继电保护技术优化研究[D].北京:华北电力大学,2013.

[2]徐明辉.继电保护技术发展现状及未来趋势[J].技术与市场,2014.

作者简介

王波(1984.12-),男,籍贯河北省邢台市,燕山大学本科,工程师,单位:国网邢台供电公司,研究方向:电力系统继电保护、电力系统运行与控制。杨帆(1988.3-),男,籍贯河北省宁晋县,天津大学本科,助理工程师,单位:国网邢台供电公司,研究方向:电力系统继电保护、电力系统运行与控制。白丽娜(1983.10-),女,籍贯河北省秦皇岛市,华北电力大学本科,工程师,单位:国网邢台供电公司,研究方向:电力系统继电保护、电力系统运行与控制。

论文作者:王波,杨帆,白丽娜

论文发表刊物:《电力设备》2016年第5期

论文发表时间:2016/6/17

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