胡峰 董昕源
摘要:我國電力系統(tǒng)飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)也在不斷完善,其保障了電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。當(dāng)前,計算機控制技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中發(fā)揮著重要的作用,這也為我國電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。本文就將主要分析電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展,以供參考。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護技術(shù);現(xiàn)狀與發(fā)展
引言
電力系統(tǒng)主要由發(fā)電機、母線和變壓器等構(gòu)件組成,如電力系統(tǒng)中的某一構(gòu)件出現(xiàn)問題,則將直接阻礙系統(tǒng)的安全與平穩(wěn)運行。繼電保護在保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。所以,在電力系統(tǒng)運行中,繼電保護技術(shù)也受到了人們的高度重視。認(rèn)真分析和探討電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢,對我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
1電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)特點及原理分析
在智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過程中,電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢。現(xiàn)階段,我國電網(wǎng)處于日益完善的發(fā)展階段,尤其是計算機技術(shù)的快速發(fā)展,使得繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各個單元進行保護,能夠?qū)崟r共享電力系統(tǒng)故障信息和數(shù)據(jù)。繼電保護裝置和科學(xué)技術(shù)的有效融合,能夠構(gòu)成智能化、虛擬化和一體化的新型電力系統(tǒng)保護體系。計算機技術(shù)的計算能力和數(shù)據(jù)處理能力較高,與繼電保護技術(shù)融合,在很大程度上提高了繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用水平。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下,繼電保護裝置能夠有效保護電力系統(tǒng)和元器件的安全,在最短時間、最小區(qū)域范圍內(nèi)排除各項故障,并向工作人員發(fā)布故障信號等待處理,減少了對相鄰區(qū)域供電系統(tǒng)的影響。
2電力繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀
2.1起步較晚,發(fā)展迅速
電力工程繼電保護系統(tǒng)能夠有效處理電力系統(tǒng)故障,減少電力系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。在20世紀(jì)70年代,我國引進了很多先進的電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù),雖然起步比較晚,但電力市場范圍較廣,推動著電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展。在電力行業(yè)發(fā)展中,微型繼電保護系統(tǒng)是利用微型計算機進行控制,直到1984年才引進微機保護技術(shù),為電腦樣機運行的穩(wěn)定性提供了支持。現(xiàn)階段,微機保護技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用,尤其是線路保護產(chǎn)品的出現(xiàn),使得微型繼電保護技術(shù)超越了先進的繼電保護技術(shù),并發(fā)揮著重要作用。
2.2微機繼電的快速發(fā)展
在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)快速發(fā)展中,繼電保護電力技術(shù)發(fā)展十分迅速,尤其在繼電保護領(lǐng)域,微機繼電保護技術(shù)得到了快速發(fā)展。國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者通過相關(guān)研究對電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的重要性進行了驗證,社會各界逐漸認(rèn)識到微機保護對電網(wǎng)的重要性。微機保護是電力系統(tǒng)繼電保護的重要發(fā)展趨勢,具有自我測試功能、記憶功能和處理功能,提升了數(shù)值的計算能力、可靠性和靈敏度。此外,微機保護主要利用微型機器構(gòu)成繼電保護,在運行和操作過程中利用計算機技術(shù)為電力自動化發(fā)展提供支持。因此,微機繼電保護未來發(fā)展空間十分巨大。
3繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1繼電保護的功能
在電力系統(tǒng)運行過程中,繼電保護配置的關(guān)鍵內(nèi)容是為電力系統(tǒng)運行的安全性提供保障。首先,能夠解決電力系統(tǒng)的短路故障。配電線路網(wǎng)絡(luò)廣闊,與很多行業(yè)發(fā)展和人民群眾日常生活息息相關(guān),出現(xiàn)短路問題時會帶來嚴(yán)重影響。這就需要完善配電線路的繼電保護裝置,有效預(yù)防電力系統(tǒng)故障。其次,檢查開關(guān)保護設(shè)備。通常,開關(guān)設(shè)置在配電站中,繼電保護配置有利于保護開關(guān)站并掌握安全入口。再次,預(yù)防電流互感飽和現(xiàn)象。電流互感飽和會帶來電力系統(tǒng)斷線問題,在設(shè)置繼電保護的情況下,有效保護整個配電系統(tǒng),充分發(fā)揮定時保護裝置的功能。最后,繼電保護系統(tǒng)日常維護工作的順利實施,能夠有效提升電力系統(tǒng)運行的安全性。
3.2微機保護裝置的維護
電子電路是微機保護裝置中的關(guān)鍵內(nèi)容,在實際運行過程中極易受到強磁場和強電場的影響。為了充分發(fā)揮微機保護裝置的自動保護功能,技術(shù)人員需要進行容錯設(shè)計,提高微機保護裝置的可靠性,為裝置運行的穩(wěn)定性提供保障。同時,電力部門需要合理設(shè)定微機保護參數(shù),安排專業(yè)人員設(shè)置硬件操作鎖,并保存操作人員和監(jiān)護人員的基本信息。與常規(guī)的繼電保護裝置相比,微機繼電保護的優(yōu)越性很強,很大程度上提高了電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性,推動著電力系統(tǒng)自動化的快速發(fā)展。在現(xiàn)代化社會發(fā)展中,計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、集成電路和人工智能發(fā)展迅速,為微機繼電保護發(fā)展提供了支持,使其結(jié)構(gòu)和性能更加完善,相關(guān)功能呈現(xiàn)出全面性特點,充分發(fā)揮了保護電網(wǎng)可靠、安全運行的作用。
4電力繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢
4.1一體化和多功能將成為未來的主要發(fā)展趨勢
在日后的發(fā)展中,繼電保護裝置可借助互聯(lián)網(wǎng)獲取電力系統(tǒng)運行中的所有故障信息,故障終端與網(wǎng)絡(luò)控制中心均能夠獲取完整且準(zhǔn)確的被控元件基本信息和數(shù)據(jù)。繼電保護裝置一方面具備較強的繼電保護功能,另一方面也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、測量、控制和保護等功能。如系統(tǒng)運行中無異常情況,其可十分迅速準(zhǔn)確地完成數(shù)據(jù)通信和測量控制。繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)中計算機網(wǎng)絡(luò)的終端系統(tǒng),充分融合了繼電保護裝置及與之相關(guān)的多種科學(xué)技術(shù),其功能全面且穩(wěn)定性較強。該系統(tǒng)可應(yīng)用于變電站檢測控制系統(tǒng),完成數(shù)據(jù)采集、故障記錄、分析和調(diào)度、保護和測量等多種功能。該系統(tǒng)高度融合了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、繼電保護技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù),人員可更快現(xiàn)場實際情況選擇不同的配置方式。系統(tǒng)采用分層分布結(jié)構(gòu),其主要由四層結(jié)構(gòu)組成,分別為子站系統(tǒng)、現(xiàn)場設(shè)備層、主站系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。信息管理系統(tǒng)地理跨度站在運行的過程中采用多結(jié)點網(wǎng)絡(luò)連接方式,系統(tǒng)軟件主要有兩種形式,一種是Windows,一種是Linux,系統(tǒng)編程中主要采用C++語言,以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),采取科學(xué)的設(shè)計方式設(shè)計而成。該系統(tǒng)運行中安全性較強,且其具有開放性,系統(tǒng)中設(shè)有不同的模塊,工作性能較為理想,操作十分方便且穩(wěn)定性優(yōu)勢明顯。再者,系統(tǒng)運行中可實現(xiàn)圖元組態(tài)功能以及動態(tài)單元組態(tài)功能,可與智能設(shè)備直接連接,無需繁瑣的步驟便可操作系統(tǒng)。
4.2網(wǎng)絡(luò)化繼電保護將成為繼電保護的重要形式
現(xiàn)階段,繼電保護技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。在未來,繼電保護技術(shù)將能夠進行自定義傳輸,而且也可采集多種不同形式的信息數(shù)據(jù)。另外,系統(tǒng)智能化水平的提高,也使用戶以更加方便快捷的方式操作系統(tǒng),促使系統(tǒng)應(yīng)用于更多領(lǐng)域。為了加快繼電保護裝置網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,系統(tǒng)可應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)其功能。繼電保護裝置在互聯(lián)網(wǎng)、PLC和光纖的支持下,可為信息遠(yuǎn)距離傳輸和瀏覽創(chuàng)造條件。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠及時掌握電力系統(tǒng)運行過程中存在的故障信息,進而第一時間明確系統(tǒng)運行故障,然后采取有效的處理措施,保障系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
結(jié)語
在電力系統(tǒng)運行中,繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮了非常重要的作用。繼電保護系統(tǒng)運行原理十分復(fù)雜,而且繼電保護技術(shù)類型較多,相關(guān)人員需要深入研究繼電保護技術(shù),推動技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,從而以完善的繼電保護系統(tǒng),推動電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。
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