摘要:電力是當(dāng)今社會的重要能源,影響了人們生產(chǎn)生活的各個方面,對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了重要作用。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)維護(hù)電力系統(tǒng)安全,保障電力系統(tǒng)有效運行。文章從我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程出發(fā),闡述了我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,探討了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);發(fā)展趨勢;電力故障;用電需求 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TM77 文章編號:1009-2374(2015)22-0044-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.022
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者不正常運行時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)。其當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者危及電力系統(tǒng)安全運行的事件時,能夠及時發(fā)出告警信號或者直接發(fā)出跳閘命令以終止電力系統(tǒng)運行,保護(hù)電力系統(tǒng)安全。在電力系統(tǒng)運行的過程中會經(jīng)常因為各種內(nèi)外因素導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障或者運行不正常的情況出現(xiàn),如單相接地故障、雙相接地故障、相間短路故障以及短路等情況出現(xiàn)。因此,了解我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程以及其應(yīng)用現(xiàn)狀,探析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢,對促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,提高電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性就有著重要的現(xiàn)實意義。
1 我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程及其應(yīng)用現(xiàn)狀
我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)可以說是起步較晚,但是發(fā)展非常迅速。建國初期,我國在繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計以及繼電保護(hù)制造工業(yè)等方面都是極其落后的,特別嚴(yán)重的是我國缺乏一支繼電保護(hù)研究設(shè)計技術(shù)隊伍,但是我們的工程技術(shù)人員卻在如此艱難的環(huán)境下通過自身的不斷努力與創(chuàng)新,用了短短的十年的時間,使我國在這個領(lǐng)域就取得了很多先進(jìn)國家半個世紀(jì)才能達(dá)到的成就。20世紀(jì)60年代中期,我國已經(jīng)初步建成繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造運算以及教學(xué)的一套非常完整的體系,這為我國繼電保護(hù)的后續(xù)研究發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)一共經(jīng)歷了20世紀(jì)初的機電型繼電保護(hù)以及20世紀(jì)中葉的整流型繼電保護(hù),再到20世紀(jì)50年代末的晶體管型繼電保護(hù)和70年代中葉集成電路型繼電保護(hù)幾個階段,發(fā)展到現(xiàn)在的微機保護(hù)階段,其技術(shù)可以說是日新月異,更新?lián)Q代非常
迅速。
我國的繼電微機保護(hù)方面的研究開始于20世紀(jì)70年代末期,經(jīng)過十年的努力發(fā)展,我國機電微機保護(hù)研究和開發(fā)取得了舉世矚目的成就,特別是在輸電線路微機保護(hù)技術(shù)這方面,技術(shù)已經(jīng)逐步成熟,能夠達(dá)到實現(xiàn)大量使用的程度。在這個研究開發(fā)的過程中,我國廣大的高等院校及其科研所可以說是起到了領(lǐng)頭羊的作用,如1984年,原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護(hù)裝置獲得鑒定通過,并在電力系統(tǒng)中廣泛運用,這是我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁;在主設(shè)備保護(hù)研制方面,比較突出的是1989年,東南大學(xué)研制的發(fā)電機失磁保護(hù)和發(fā)電機保護(hù)獲得鑒定通過;1991年,南京電力自動化研究院研制的微機線路保護(hù)裝置獲得鑒定通過;1994年,華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機-變壓器組保護(hù)獲得鑒定通過;1996年,西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)獲得鑒定通過。
這些原理不同、機型不同的微機線路以及設(shè)備保護(hù)裝置研制的成功,為我國電力系統(tǒng)提供了一批又一批的性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)技術(shù)裝置。到了20世紀(jì)90年代,可以說我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)已經(jīng)完全進(jìn)入微機保護(hù)時代(電力系統(tǒng)微機型繼電保護(hù)裝置設(shè)計思路分析圖)。
而且隨著我國微機保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和微機保護(hù)裝置的不斷研制成功,我國在微機保護(hù)的軟件和算法等方面也取得了很多新的理論成果,并且很多已經(jīng)發(fā)展非常成熟,可以運用到實踐工作當(dāng)中去。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展可以說是日新月異,發(fā)展非常迅速,雖然我國在這方面取得了很大的成就,但是還必須加強這方面研究,探究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向,以促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展,跟上時代和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐,下面是筆者結(jié)合自身的工作實踐提出一些分析,具體有以下四點:
2.1 繼電保護(hù)技術(shù)更加計算機化
隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展以及計算機硬件的逐步提高,繼電保護(hù)技術(shù)的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢,這是進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,更好地滿足電力系統(tǒng)要求,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的必然選擇。
2.2 繼電保護(hù)技術(shù)更加網(wǎng)絡(luò)化
隨著時代的發(fā)展以及計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的方方面面已經(jīng)發(fā)生了翻天覆的變化,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以說影響著工業(yè)生產(chǎn)的每個領(lǐng)域,當(dāng)然電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)也不例外,人們通過互聯(lián)網(wǎng),可以使繼電保護(hù)裝置得到更多的系統(tǒng)故障的信息,有利于提高繼電保護(hù)裝置對電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)、位置以及故障距離判斷的準(zhǔn)確性,大大提高了繼電保護(hù)的可靠性和安全性。
2.3 繼電保護(hù)技術(shù)更加智能化
人工智能作為高新技術(shù),其應(yīng)用范圍越來越高。近些年來,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃以及模糊控制等人工智能技術(shù)已逐步應(yīng)用到繼電保護(hù)技術(shù)當(dāng)中,例如,使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以很容易列出方程式和解出復(fù)雜的非線性問題,如果可以應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置上來就可以通過大量故障樣本的訓(xùn)練,判別任何故障的發(fā)生。由此我們可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域?qū)玫礁由钊氲膽?yīng)用,以解決這一領(lǐng)域一些常規(guī)方法難以解決的問題。
2.4 繼電保護(hù)技術(shù)必將實現(xiàn)保護(hù)、控制、檢測以及數(shù)據(jù)通信的一體化運行
繼電保護(hù)在實現(xiàn)計算機化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化之后,繼電保護(hù)裝置實際上就成為了一臺具備多種功能、高性能的計算機系統(tǒng),是電力系統(tǒng)中的一個智能終端系統(tǒng),可以通過這個系統(tǒng)了解電力系統(tǒng)的運行和故障的每一個信息和數(shù)據(jù),以實現(xiàn)無故障正常運轉(zhuǎn)的情況下也可以實現(xiàn)檢測、控制以及數(shù)據(jù)通信的功能,達(dá)到保護(hù)、控制、檢測、數(shù)據(jù)通信的一體化目標(biāo)。目前,在這方面的研究以已經(jīng)取得了很大的突破,比如天津大學(xué)就成功研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器為基礎(chǔ)的,一個集合保護(hù)功能、控制功能、檢測功能以及數(shù)據(jù)通信功能一體化的繼電微機保護(hù)裝置。
3 結(jié)語
綜上所述,電力作為日常生產(chǎn)生活的重要能源,維護(hù)電力系統(tǒng)安全可以說是異常重要,我們應(yīng)不斷加強這方面的研究,努力提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的水平,以提高電力系統(tǒng)的安全性與可靠性,保障人們的生產(chǎn)生活的用電需求。
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作者簡介:張珂(1983-),男,天津人,天津市泰達(dá)工程設(shè)計有限公司工程師,研究方向:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。
(責(zé)任編輯:陳 倩)