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摘要:近些年来,电力系统继电保护技术实现了迅猛发展和进步,在继电保护中采取了更多的高新技术,特别是计算机技术、信息自动化计划、自动控制技术被广泛应用,有效提升了继电保护技术的监测、诊断和自我修复能力。但是,因为各种新旧保护技术在具体应用中都具有一定的局限性和专用性,继电保护技术在现实中常常面临着各种各样的问题,能否解决这些形形色色的复杂问题,严重关乎到电力正常的输送和良好的用户体验。
关键词:电力系统;继电保护技术;应用
1电力系统继电保护技术的现状
继电保护随着电力系统的快速发展面临新的挑战,电子、计算机与通信技术的快速发展又为继电保护技术的发展带来新的机会。继电保护技术完成了以下几个发展的阶段。
建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业从无到有。20世纪五十年代,我国工程技术人员引进了国外先进的继电保护设备性能与运行技术。20世纪六十年代至八十年代,晶体管继电保护得以迅速发展及运用。基于集成运算放大器的集成电路保护已经开始研究,到20世纪八十年代末集成电路保护业已形成完整系列,进而逐渐取代了晶体管保护。到20世纪九十年代初,集成电路保护的研制、生产、应用得到迅速发展,基本上取代了晶体管保护,继电保护技术进入了集成电路保护时代。微机相电压补偿式方向高频保护以及正序故障分量方向高频保护相继通过鉴定。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从九十年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
2电力系统继电保护技术的应用
2.1计算机网络技术的应用
电力系统继电保护技术发展到现在,所呈现的计算机化、智能化和网络化趋势已渐渐明朗。计算机网络化技术在继电保护系统中的应用,不仅提升了继电保护系统的控制性能,而且更好地实现了自动化控制,各种远程终端监控都可以更好的工作,并使用串口和终端通信等技术手段来实现信息的快速传达。如果全分散型的变电站自动化技术融合计算机网络技术应用在继电保护系统中,必将进一步提升继电保护系统的工作效率和监测性能,将大大提升整个电力系统的安全程度和用电性能。
2.2新型互感器设备的应用
光学电压互感器(简称OTV)和光学电流互感器(简称OTA)是两种互感器设备,它们的广泛应用对电力系统继电保护发挥了重要的作用,目前已在国内外的继电保护系统中屡屡出现。OTV和OTA相对于传统的互感器保护技术来说,具有巨大的优势。它可以在光纤疏松信号传送过程中克服电磁干扰,还可以在电力传送过程中实现高压和弱电的完全隔离,有利于降低电力系统设备的整体面积,减少电力系统的整体建设成本。因此,将新型互感器设备在电力系统继电保护系统中的广泛应用,对提升电力系统的安全保护和效能发挥起到了重要的作用。
2.3继电保护自适应控制设备的应用
自适应继电保护技术的概念起源于1980年的国外应用文献,于20世纪80年代中期作为一种新型的技术改良手段应用于电力系统内。继电保护自适应控制设备能够因势而变,根据故障状态的不同部位,电力系统的具体运行模式等不同的具体情况来进行控制模式的变化,继而对保护方式和保护性能进行自适应调整。鉴于以上的优点,继电保护自适应控制设备能够更合理、更科学地处理电力系统中的突发故障,对提升用户的用电安全有着重大的意义,对提高继电保护技术的保护效率发挥着重要作用,效果更加明显,成效更加显著。因此,继电保护自适应控制设备值得深入研究与改进。
3继电保护的发展趋势
在科技高速发展的今天,继电保护将会朝智能化、计算机化、网络化、保护、控制、数据通信一体化发展,不断适应各领域的发展需求。
3.1智能化
目前,人工智能技术越来越在各领域崭露头角,如何将电力系统融入到如遗传算法、神经网络、进化规划等各个领域,将是继电系统重要的发展方向。例如神经网络的一个好处就是可以解决复杂的非线性问题,可有效解决继电系统最核心的关键问题。所以,人工智能技术必定会在继电保护领域里得到应用。
3.2计算机化
在计算机硬件高速发展下,原华北电力学院研究的微机线路已经历了从8位单CPU到多CPU到32位微机保护,这就要求微机保护可以媲美一台PC机的功能。现在成套工控机作成继电保护的技术已相当成熟,它的核心优势体现在以下几点:A尺寸与结构相当于目前微机保护装置,可以运行在非常恶劣的工作环境之下;B采用STD和PC总线,硬件模块化,因为保护的不同,模块也可以随之任意选择。虽然计算机化发展趋势是不可逆的,但如何获取更大的经济和社会效益还需要进一步研究。
3.3保护、测量、控制、数据通信一体化
所谓保护装置,其实就是一台高效的、多运行范围的、功效强大的计算机,甚至包括系统运行和故障排除。因此,需要我们在此领域深入研究,不断提高设备运行能力。为了更好地体现一体化运用,像变压器、线路等的二次电压都必须用控制电缆装到主控室,这就十分复杂。但如果运用上述一体化装置效果就大不相同,这样可以免除大量的控制电缆。目前,光电流互感器和光电压互感器已处于试验阶段,不久后必然会投入使用。运用OTV和OTA的光信号输入到此一体化装置中转换成电信号就可以保护计算,另外还可以作为测量送到主控室。
4结束语
总之,随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的不断进步,继电保护技术也会随着不断向前发展,不断创新,继电保护系统也将进行全面的提高其技术含量,后人的研究成果必定超越前人,我们有理由相信,未来的电力系统继电保护技术将更加先进、更加完善、更加系统,为我国电力系统的输电用电安全和电力能源效能发挥起到更加显著的作用。
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