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關(guān)鍵詞:繼電保護;裝置;實際應(yīng)用;發(fā)展趨勢
1前言
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,用電設(shè)備的功率、發(fā)電機的容量不斷增大,發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的結(jié)線不斷復(fù)雜化,電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大,熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求,于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置的過電流繼電器。本世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護。這個時期可認為是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。
2繼電保護的作用與意義
2.1繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用
電力在現(xiàn)代社會各方面起著重大的作用,沒有電力的支持,社會生活和生產(chǎn)根本就無法正常進行?;陔娏υ诂F(xiàn)代社會中的重要性,對電力的維護就顯得格外重要。而對電力維護起重要作用的繼電保護,則是電力系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。繼電設(shè)施的正常運轉(zhuǎn),技術(shù)運用與發(fā)展對電力系統(tǒng)的運行影響重大。如何確保繼電保護設(shè)施和技術(shù)的可靠性和有效性,是電力系統(tǒng)應(yīng)該著重關(guān)注的,也是社會各界所關(guān)注的問題。改革開放30年來,中國的市場經(jīng)濟得到快速的發(fā)展,我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了舉世矚目的成就。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,對電力的需求越來越大,電力供應(yīng)開始出現(xiàn)緊張,在很多地方都出現(xiàn)了供電危機,使其不得不采取限電、停電等措施,以緩解電力供應(yīng)的緊張。在如此嚴峻的形式下,加強對電力系統(tǒng)的安全維護至關(guān)重要,而繼電保護正是其中主要的保護手段之一。繼電保護對電力系統(tǒng)的維護有重大的意義。
2.2繼電保護可以保障電力系統(tǒng)的安全、正常運轉(zhuǎn)
因為當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時,繼電保護可以實現(xiàn)在最短時間和最小區(qū)域內(nèi),自動從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備,也可以向電力監(jiān)控警報系統(tǒng)發(fā)出信息,提醒電力維護人員及時解決故障,這樣繼電保護不僅能有效的防止設(shè)備的損壞,還能降低相鄰地區(qū)供電受連帶故障的機率。同時還可以有效的防止電力系統(tǒng)因種種原因,而產(chǎn)生時間長、面積廣的停電事故,是電力系統(tǒng)維護與保障最實用最有效的技術(shù)手段之一。
2.3繼電保護的順利開展
在消除電力故障的同時,對社會生活秩序的正?;?,經(jīng)濟生產(chǎn)的正常化做出了貢獻不僅確保社會生活和經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn),還從一定程度上保證了社會的穩(wěn)定,人們生命財產(chǎn)的安全。前些年北美大規(guī)模停電斷電事故,就造成了巨大的經(jīng)濟損失,引發(fā)了社會的動蕩,嚴重的威脅到了人們生命財產(chǎn)的安全??梢?,電力系統(tǒng)的安全與否,不僅僅是照明失效的問題,更是社會安定、人們生命安全的問題。所以,繼電保護的有效性,就給社會各方面帶來了重大的影響。
3繼電保護裝置使用條件和維護
繼電保護裝置是實現(xiàn)繼電保護的基本條件,要實現(xiàn)繼電保護的作用,就必須要具備有科學(xué)先進、行之有效的繼電保護裝置,所謂”工欲善其事,必先利其器”,有了設(shè)備的支持,才真正具備了維護電力系統(tǒng)的能力。因此,要做好繼電保護的工作,就必須要重視保護的設(shè)備。而設(shè)備的質(zhì)量問題,直接決定了繼電保護的效果,因而必須對繼電保護的裝置提出較高的要求。
3.1靈敏性
要求繼電器保護裝置,可以及時的把繼電保護設(shè)備,因為種種問題而出現(xiàn)的故障和運行異常的情況,靈敏的反映到保護裝置上去,及時有效的反映其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障。以便相關(guān)部門和人員采取及時有效的防治措施。
3.2可靠性
保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護得當、系統(tǒng)簡化有效,以提高保護的可靠性。
3.3快速性
要求繼電設(shè)備能在最短時間內(nèi),消除故障和異常問題,以此保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定,同時可以把故障設(shè)備的損壞降到最低限度,以最快的速度啟動正常設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),避免出現(xiàn)由局部故障而造成全面故障的情況出現(xiàn)。
3.4選擇性
在要求繼電器在系統(tǒng)發(fā)生故障后,可能選擇性的斷開離故障點最近的開關(guān)或斷路器,有目標的,有選擇性的切除故障部分,在實現(xiàn)最小區(qū)間故障切除的同時,保證系統(tǒng)其它正常部分最大限度地繼續(xù)運行。
3.5重要性
不僅要在選用上考慮其是否達到基本運行條件的要求,還要在日常的檢測和維護上做好工作。首先,要全面了解設(shè)備的初始狀態(tài)。繼電保護設(shè)備的初始狀態(tài),影響其日后的正常和有效運行。其次。要對設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時全面的統(tǒng)計分析。再次,要了解繼電設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢,采用新的技術(shù)對設(shè)備進行監(jiān)管和維護。而且,目前我國在線監(jiān)測技術(shù)上,使用還不夠成熟,在日常的狀態(tài)檢修工作中還不能做出準確的判斷,只能依靠在線數(shù)據(jù)與離線數(shù)據(jù)的相互配合,進行綜合分析評價。
4繼電保護裝置簡介與實際應(yīng)用
4. 1繼電保護裝置的簡介
WSTJ―1微機式繼電保護數(shù)字通訊接口裝置這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置,這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口,但是卻利用了最先進的專業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護的開關(guān)量信號。裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合,實現(xiàn)閉鎖式或允許式保護邏輯,構(gòu)成方向比較縱聯(lián)保護。該裝置可與微機線路保護配合,構(gòu)成各種閉鎖式和允許式保護。
4.2全數(shù)字繼電保護測試裝置
全數(shù)字繼電保護測試裝置具有數(shù)字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能,主要技術(shù)特點為高壓保護、測量裝置等,滿足IEC61850-9―1標準的數(shù)字量信號的情況下,從硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計實現(xiàn)覺得保護裝置的全數(shù)字操作目標。
整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發(fā)生和人機監(jiān)控模塊,其中主控DSP系統(tǒng)采用以太網(wǎng)模塊和自定義的內(nèi)部通信協(xié)議,通過模塊間內(nèi)部CAN通訊接口傳輸測試數(shù)據(jù),而監(jiān)控DSP系統(tǒng)賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發(fā)中對數(shù)字量繼電保護測試數(shù)據(jù)的需要。
4. 3繼電保護裝置的實際運用
近年來,由于電網(wǎng)繼電保護技術(shù)均已達到先進水平,在經(jīng)過實際應(yīng)用,相信該系統(tǒng)在電網(wǎng)安全運行方面將發(fā)揮重要作用。
電網(wǎng)繼電保護及故障信息處理系統(tǒng)主要由網(wǎng)、省、地級電力調(diào)度中心或集控站的主站,各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網(wǎng)絡(luò)共同組成。系統(tǒng)設(shè)計目的是能夠切實提高電網(wǎng)的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要優(yōu)先采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),保障故障錄波數(shù)據(jù)能實時上傳。因此系統(tǒng)必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。
該系統(tǒng)實現(xiàn)了事故推畫面、故事匯總、網(wǎng)絡(luò)探測和跨安全區(qū)應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新,至投入使用以來,經(jīng)歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨,冬季冰雪等突發(fā)事件的檢驗,結(jié)果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網(wǎng)的安全運行。
5電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢
在未來繼電保護技術(shù)將向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其他保護,控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù),信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。
為保證系統(tǒng)的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作,因此,必須實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化,這在當前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁,將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
6結(jié)束語
關(guān)鍵詞:繼電保護 智能化 電力
引言:電力系統(tǒng)的高速發(fā)展不斷對繼電保護系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)提出新要求,計算機技術(shù)、通訊技術(shù)與電子技術(shù)的快速發(fā)展為智能繼電保護技術(shù)不斷注入新的活力,所以,繼電保護技術(shù)有得天獨厚的條件。隨著智能保護的不斷發(fā)展,新的改善繼電保護性能的方案和原理不斷被提出,這些方案和原理同時也對智能化繼電保護裝置的硬件提出相應(yīng)的要求。
一、繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、當下繼電保護測試流程
目前繼電保護測試多為相關(guān)人員到現(xiàn)場用筆記本控制測試儀手動完成測試并記錄報告。若需要上交電子報告的,還需要回單位后整理現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù),輸入到電子報告中,完成后再發(fā)給相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)審核。具體的說明如下:
(1)現(xiàn)場測試:很難保證測試按照檢驗規(guī)程/標準執(zhí)行;需要人為判斷測試結(jié)果是否合格;測試過程中需要測試和記錄同時進行,效率過低;測試人員現(xiàn)場測試經(jīng)驗直接影響到測試的質(zhì)量;測試儀輸出模擬故障電流電壓前,需要修改投退壓板、定值,須按照試驗的要求進行接線等;測試人通常容易忽略許多的細節(jié),導(dǎo)致試驗失敗,甚至引起嚴重事故。
(2)填寫試驗報告:需要手動填寫試驗的報告,不能保證數(shù)據(jù)的有效性且效率低。
(3)人工攜帶進行傳遞試驗報告,導(dǎo)致報告審核周期長。
(4)紙張試驗報告對試驗報告的統(tǒng)計、查詢極方便。
2、當前繼電保護測試系統(tǒng)軟(硬)件的結(jié)構(gòu)
繼電保護測試軟(硬)件的結(jié)構(gòu)為“測試儀+筆記本電腦+保護裝置”, 測試過程為在筆記本電腦上運行廠家提供的保護測試儀軟件,依據(jù)不同相關(guān)測試的功能選擇不同測試的模塊,測試的同時進行記錄。
二、智能化測試對繼電保護系統(tǒng)的重要性和意義
1、智能化測試對繼電保護系統(tǒng)的意義
隨著我國社會的飛速發(fā)展,我們工作和生活的各個方面都需要用到電,這使得我國對電力的需求量不斷增加,因為一定時期電力的供應(yīng)速度非常有限, 所以我國大部分地區(qū)會出現(xiàn)電力緊張的情況。為緩解電力緊張給人們生產(chǎn)、生活帶來不便,部分地區(qū)采取了定時限電、停電措施。由于我國電力系統(tǒng)十分龐大,在采取節(jié)約用電措施的同時, 更要保證電力系統(tǒng)運行的安全性, 這樣才可以保證電力系統(tǒng)正常供應(yīng)。這就需要做好智能化繼電保護發(fā)揮其作用。 我國大部分地區(qū)皆采取智能化繼電保護來維護電力系統(tǒng)安全,這彰顯了智能化在繼電保護系統(tǒng)中的意義。
如果智能化繼電保護系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用達到預(yù)期目標,首先,調(diào)試人員不需要提著沉重的測試儀及攜帶大量的測試工具和測試導(dǎo)線奔赴保護裝置的現(xiàn)場,只需使用輕便的計算機及新型測試儀即可;其次,在規(guī)范了調(diào)試流程、調(diào)試方法后,繼電保護將變得更為合理規(guī)范;最后,在統(tǒng)一了自動校驗方法和試驗項目后,繼電保護將更加智能化。
2、智能化測試繼電保護在電力系統(tǒng)運用中的重要性
(1)根據(jù)保護配置原理,在計算機上輸入相應(yīng)信息,就可以實現(xiàn)電流和電壓采樣值傳輸?shù)奖Wo裝置,不再要大量試驗的導(dǎo)線;
(2)保護裝置的輸入和輸出都通過G00SE報文傳輸完成,只要在計算機有關(guān)軟件上輸入相應(yīng)開入量就能使裝置接收到對應(yīng)信號量,不需要用外部回路短接的方式模擬開入量輸入;
(3)通過各種保護功能的校驗,根據(jù)表現(xiàn)出來的情況和保護動作的習慣,就能判斷出SCD文件集成的正確性以及保護邏輯的正確性。
三、智能化測試在繼電保護系統(tǒng)發(fā)展中的運用策略
1、 智能化繼電保護系統(tǒng)要結(jié)合計算機技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)的發(fā)展, 為各種行業(yè)的發(fā)展做出了重要的技術(shù)力量的貢獻,因此被廣泛應(yīng)用。所以,繼電保護裝置需要緊跟時代潮流, 向智能化的方向發(fā)展,繼電保護中要用最為先進的計算機技術(shù),不僅要體現(xiàn)出繼電保護的功能, 還要體現(xiàn)其智能化。為實現(xiàn)這個目的, 要求系統(tǒng)提供各種狀態(tài)下的具體信息,為控制系統(tǒng)的判斷工作提供可靠依據(jù)。當下,計算機技術(shù)發(fā)展已經(jīng)日漸趨于成熟階段,技術(shù)更新周期不斷縮短,計算機具有信息儲存量大、體積小和運行高速化等特點。因此,要更好實現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)的智能化, 需要有效利用計算機技術(shù)。
2、在繼電保護中建立智能電網(wǎng)模式。
信息時代的重要標志就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展, 這一發(fā)展對社會生產(chǎn)及人們的生活產(chǎn)生巨大影響, 對工業(yè)的變革和發(fā)展更是起到?jīng)Q定性作用, 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為各領(lǐng)域發(fā)展提供有力的通信支持。在智能化繼電保護系統(tǒng)中, 單個保護裝置難以對整個繼電保護系統(tǒng)進行有效控制,這就需要建立智能電網(wǎng)對繼電保護的模式, 這樣才能使繼電保護和智能電網(wǎng)融為一個有機的整體,從而保證整個繼電保護系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性和安全性, 充分發(fā)揮智能化電網(wǎng)的優(yōu)勢來進行繼電保護的工作。
3、實現(xiàn)智能化電網(wǎng)環(huán)境保護管理信息系統(tǒng)
電網(wǎng)內(nèi)部人員是完善和建設(shè)電網(wǎng)保護管理信息系統(tǒng)的主體,完成電網(wǎng)環(huán)境保護管理信息系統(tǒng),最主要的就是建立電網(wǎng)內(nèi)部相關(guān)人員的責任體系。
建立完善的有關(guān)責任體系, 將責任落實到每一個人, 增強相關(guān)工作人員的責任心, 推動工作人員積極主動地采取措施來保障智能化電網(wǎng)繼電保護管理信息系統(tǒng)安全運行;推行獎罰激勵機制,讓工作與個人利益掛鉤,實行獎罰有秩的激勵方法, 從而調(diào)動相關(guān)工作人員的積極性, 充分落實智能化電網(wǎng)環(huán)境保護系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)。
參考文獻
【1】靳丹,韓旭杉,姜梅。省級電網(wǎng)環(huán)境保護管理信息系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用【J】《電力信息化》2013、11
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關(guān)鍵詞:遺傳信息;融合技術(shù);廣域;繼電保護
前言:日前,我國電力需求量隨著生活質(zhì)量的提高不斷加大,雖然電力市場在不斷深化改革,電力系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷擴大,但是我國由于人口基數(shù)大,用電量大,電力系統(tǒng)的運行也快接近于極限,其產(chǎn)生問題的可能性將變大。[2]因而,這些問題都對我國的電力系統(tǒng)提出了更嚴格的要求。雖然我國的廣域繼電保護與傳統(tǒng)的繼電保護相比,取得了很多的成就,但是在實際應(yīng)用中依然存在很多的不足。為了保證在實際應(yīng)用中發(fā)揮廣域繼電保護的良好性能,論證基于遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護具有重要的意義。
一、基于遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護
(一)信息融合技術(shù)符合廣域繼電保護的發(fā)展趨勢
為了讓廣域繼電保護可以有效地為民眾服務(wù),人們將遺傳信息和廣域測量系統(tǒng)的廣域繼電保護相結(jié)合,這樣不僅提高了系統(tǒng)的靈敏性,而且還對系統(tǒng)的可靠性能和系統(tǒng)的容錯性有一定程度的提高。[4]廣域測量系統(tǒng)與智能信息在運行過程中的融合,可以彌補原有廣域繼電保護中的不足之處。
(二)信息融合的數(shù)據(jù)類型選取
能夠被電網(wǎng)迅速反應(yīng)出來的信息包括實時信息的表達和處理信息的建議。信息處理的類別由廣域電流保護和廣域繼電保護組成。在廣域繼電保護中,并不是接收電網(wǎng)信息范圍越大越好,第一點,電網(wǎng)發(fā)生擾動時,擾動點一定半徑內(nèi)的電網(wǎng)信息價值最大,在這個半徑之外的信息重要性較低;第二點,保護系統(tǒng)進行信息的接收與處理能力是有限的,對于構(gòu)造廣域繼電保護系統(tǒng)來說,繼電保護的快速性要求構(gòu)建信息域的分區(qū)是必要的。[4]
(三)基于遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護原理
遺傳信息融合技術(shù)綜合了遺傳的優(yōu)點,以進化理論為基礎(chǔ),運用遺傳結(jié)合、遺傳變異以及自然選擇的方法,保障了算法的通用和廣泛的適應(yīng)性。遺傳信息將需要優(yōu)化的原始參數(shù)進行編碼,變成有限的字符串,然后選擇用通用的方式來尋找各個編碼類似的地方,比較適合應(yīng)用電氣狀態(tài)下量間邏輯聯(lián)系信息的融合。[5]廣域繼電保護方式選擇使用元件對側(cè)方向信息的廣域繼電保護算法,容易判斷故障方向,明確指示,傳輸信息的同步誤差要求相對較低,適合于工程的應(yīng)用?;谶z傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護由遺傳信息融合模塊、信息預(yù)處理模塊以及廣域繼電保護模塊組成。決策流程如下圖所示:
二、故障方向的遺傳信息融合
故障信息的遺傳信息融合要隨機選用物種,然后在運行結(jié)束時,選擇將適應(yīng)性最高和發(fā)展最快的物種作為最后的判定。建立合理的電網(wǎng)關(guān)聯(lián)信息數(shù)學(xué)模型是實現(xiàn)故障方向的遺傳信息融合技術(shù)的關(guān)鍵,考慮到了系統(tǒng)后備保護的響應(yīng)速度和融合精度,融合的電網(wǎng)信息是由區(qū)域內(nèi)的主保護、斷路器的失靈保護動作狀態(tài)信息、具有方向性的阻抗測量結(jié)果、斷路器狀態(tài)信息組成。[5]并且,故障方向信息不僅僅是融合的對象,還能被采集到,而且可信度還比較高,因此會將故障方向信息作為初始種群樣本計入融合的流程。
為了保證遺傳信息種群的多樣性,提高收集速度并且合理運用采集的故障方向信息,讓遺傳信息種群朝著符合實際問題的方向發(fā)展進化,從編碼過程已有的信息樣本中隨機抽取一部分組成初始種群部分個體,仿真結(jié)果證明,這種初始種群選取方法不會出現(xiàn)局部最優(yōu)的問題,卻能明顯地提高收集速度,能夠有效緩解基本遺傳算法的不足。[4]遺傳操作由選擇、交叉和變異兩個操作過程構(gòu)成。選擇的目的是確定重組或者是交叉?zhèn)€體,甚至是被選個體會產(chǎn)生多少個下一代個體;交叉是將父代種群中信息產(chǎn)生新的個體相結(jié)合;下一代的變異實際是基因由于小概率擾動而產(chǎn)生的變化。遺傳信息算法在隨機產(chǎn)生的初始種群角度出發(fā),對其進行選擇、交叉和變異的操作,種群最優(yōu)個體的適應(yīng)值都達到最大值,或進化代數(shù)達到最大代數(shù),將結(jié)束運行的收斂條件,并且最終把適應(yīng)值最高而且相等的結(jié)果作為最后的判斷。[1]
三、信息融合技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用探討
信息融合利用可以很好地提高廣域繼電保護的性能,例如:如果距離繼電器運用了電流電壓信息,那么它受系統(tǒng)的影響將會明顯比僅僅利用電流信息過流保護要?。挥捎诓顒永^電器使用了兩端的電流量,它在靈敏度上的性能會比過流保護要好很多;引入了電壓信息,方向過流繼電器可以區(qū)分正反方向故障。
因此可以看到,信息數(shù)量利用的多少和保護性能的的優(yōu)良密切相關(guān),有針對性地根據(jù)不同層次信息加以融合能夠提高保護的性能水平。但是同時應(yīng)該看到,電力系統(tǒng)對廣域繼電保護可靠性的要求很高,因為繼電保護實時性強,在多信息的傳遞共享方而,需要傳遞的信息層次多樣,而數(shù)據(jù)量又相當之大,對于時間要求嚴格的繼電保護裝置來說,信息處理的實時性要求將很難得到滿足。[1]如今的廣域繼電保護裝置己經(jīng)完成了微機化,而且微機產(chǎn)品的技術(shù)增長日新月異,在數(shù)據(jù)處理和運算方面的能力也在逐漸提高。隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展,高速便捷的網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的發(fā)展都起到了促進作用。通過遺傳信息融合所輸出的信息,相較最初始的數(shù)據(jù)更具針對性和準確性,與遺傳信息相融合的廣域繼電保護更能有效地減少廣域繼電保護中信息丟失、誤判等問題的發(fā)生,彌補遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護中的缺點。[4]
21世紀的今天,國際上多次發(fā)生大面積長時間停電的事故,使得廣大電力工作者越發(fā)意識到從整體加強繼電保護的重要性。怎樣發(fā)揮基于遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護在實際生活中的應(yīng)用成為一個重要的問題,這對于我國廣域繼電保護也是一項重大的挑戰(zhàn)。
結(jié)束語:
我國廣域電力保護取得巨大進展,但是也存在很大的不足,因此將廣域繼電保護和遺傳信息技術(shù)相結(jié)合具有重要的意義。這樣能夠在抑制廣域繼電保護弊端的同時保持其新特性,避免因為電力系統(tǒng)過于復(fù)雜而使得電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)更混亂,甚至造成數(shù)據(jù)丟失影響整個地區(qū)電力系統(tǒng)的正常運行。本文對遺傳信息融合技術(shù)在廣域繼電保護領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用進行了探討,為廣域繼電保護系統(tǒng)更好更快發(fā)展提供了一定的新思路。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 繼電保護 問題 策略
中圖分類號:TM711 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(a)-0122-01
1 電力系統(tǒng)繼電保護的內(nèi)涵
電力系統(tǒng)繼電保護(power system relay protection)一般被認為是指在整個電力系統(tǒng)發(fā)生異?;蛳到y(tǒng)事故的情況下,能夠保證整個電力系統(tǒng)以及電氣設(shè)備的安全運行的自動化設(shè)施。由于雷擊、鳥害等外因以及設(shè)備老化、損壞等內(nèi)因以及不合乎規(guī)格的操作均有可能導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)發(fā)生異?;蚴鹿?。目前,從筆者的實際經(jīng)驗來看,電力系統(tǒng)的異常以及事故主要包括短路、兩相接地、三相接地、單相接地以及過電壓、振蕩、次同步諧振、過負荷等等現(xiàn)象。電力系統(tǒng)繼電保護能夠通過自動化設(shè)施,在電力系統(tǒng)發(fā)生異常運行以及故障時能夠通過“自動化”來對相應(yīng)故障做出反應(yīng),進而保證整個電力系統(tǒng)的安全性。例如:發(fā)出報警信號、跳閘等等。溯源最早的電力系統(tǒng)繼電保護裝置則可認為是熔斷器。其后出現(xiàn)了電磁式繼電保護裝置以及電子式繼電保護裝備等等。伴隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展以及科技技術(shù)的快速發(fā)展,計算機技術(shù)逐漸被應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護之中來,并得到了長足發(fā)展,逐漸形成了微機型繼電保護設(shè)置。
2 電力系統(tǒng)繼電保護常見問題
從電力系統(tǒng)繼電保護本身來看,繼電保護往往能夠通過自動化調(diào)節(jié)使得電力系統(tǒng)的故障能夠控制在較小的范圍之內(nèi),并在相對較短的時間之內(nèi),將相關(guān)故障設(shè)備進行“切除”并上報至電力監(jiān)控系統(tǒng),促成電力維護人員對相關(guān)故障的有針對性、快速的解決。從另一個方面來看,電力系統(tǒng)繼電保護可以大大的降低電力元件的損壞,這對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展具有著重要意義。由此可見,加強對于電力系統(tǒng)繼電保護的研究與管理,對于社會經(jīng)濟發(fā)展以及人們生命與財產(chǎn)安全具有著重要意義。
通過以上對于電力系統(tǒng)繼電器保護裝置的分析,我們可以清楚的了解到,電力系統(tǒng)繼電器保護裝置其工作狀態(tài)為“不動作”與“動作”。當電力系統(tǒng)正常運行時,則電力系統(tǒng)繼電器處于“不動作”狀態(tài)。而當電力系統(tǒng)發(fā)生異常以及故障時,則電力系統(tǒng)繼電器保護裝置則處于“動作”狀態(tài)。但是,在電力系統(tǒng)的運行過程之中,由于諸多因素的影響,直接導(dǎo)致了電力系統(tǒng)繼電保護的“誤動”或“不動作”與“動作”混亂,這直接造成了繼電保護的失調(diào),進而影響到了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。究其原因,主要包括以下幾個方面。
首先,電力系統(tǒng)繼電保護裝置生產(chǎn)廠家把關(guān)不嚴,直接導(dǎo)致了劣質(zhì)繼電保護裝置流入電力系統(tǒng)。
其次,從電力系統(tǒng)繼電保護裝置的運行環(huán)境來看,其受周遭環(huán)境的影響較大。相關(guān)調(diào)查研究結(jié)果表明,長期大量的粉塵、有害氣體、高溫狀態(tài)會直接加強電力系統(tǒng)繼電保護裝置的老化速度,因此,有可能會使繼電保護裝置損壞。這非常值得我們注意。
第三,其保護方案所采用的具體方式與電力系統(tǒng)運行不一致,抑或選型不當,直接影響到電力系統(tǒng)繼電裝置的實際應(yīng)用。
第四,管理與維護人員意識淡薄直接導(dǎo)致了電力系統(tǒng)繼電保護裝置功能性缺失。例如,由于一些有害氣體對于電路板的腐蝕,使得電力系統(tǒng)繼電裝置氧化,進而使其保護功能喪失。但是,由于部分維護人員與管理人員在維護過程之中安全意識、責任意識淡薄直接促成了電力系統(tǒng)繼電裝置的失效。
第五,伴隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展以及科技技術(shù)的突飛猛進,要能夠保證電力系統(tǒng)健康穩(wěn)定的發(fā)展,管理層面也暴露出來大量的問題,管理制度與管理理念與社會發(fā)展、科技發(fā)展之間的巨大差異也人為的為電力系統(tǒng)的發(fā)展造成了較大的威脅。
3 相關(guān)策略分析
從電力系統(tǒng)繼電保護裝置的性能來看,其主要包括了可靠性、靈敏性、安全性、速動性以及選擇性。為了保障電力系統(tǒng)繼電保護的實效性,筆者認為應(yīng)當從以下幾個方面進行改進。
首先,要能夠?qū)τ谒捎玫碾娏ο到y(tǒng)繼電保護設(shè)備進行全面的檢查,不迷信于廣告宣傳,不迷信于他人推薦,要嚴格進行抽樣檢測,對于檢測數(shù)據(jù)進行整理,采用故障率較低,壽命較長的繼電設(shè)備,進而的提升電力系統(tǒng)繼電設(shè)備的整體質(zhì)量。堅決避免不合格的劣質(zhì)電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備流入電力系統(tǒng)。這是保障電力系統(tǒng)安全的重要影響因素。
其次,對于電力系統(tǒng)繼電保護裝置的運行環(huán)境進行整理。使繼電保護裝置能夠在良好的環(huán)境之中運行。例如:加除塵罩、降溫裝備以及過濾裝置,這可以大大的降低電力系統(tǒng)繼電保護裝置的老化速度、促進其靈敏性的提升。
第三,促進與電力系統(tǒng)運行的相關(guān)保護方案科學(xué)性的論證。在具體電力系統(tǒng)繼電保護裝置的選型之中,要能夠結(jié)合實際情況進行選擇,而不要盲目的、按估計值進行選擇。盲目選擇所帶來的不僅僅是大量的設(shè)施、資金的浪費,也直接對于電力系統(tǒng)的安全運行造成巨大的威脅。
第四,加強對于現(xiàn)代電力系統(tǒng)維護人員、管理人員的培訓(xùn)。筆者認為在培訓(xùn)過程之中,要能夠加強對其現(xiàn)代管理意識、責任意識以及技能的多元化培訓(xùn)。筆者在培訓(xùn)過程之中發(fā)現(xiàn),目前部分電力系統(tǒng)的培訓(xùn)過于注重形式而非實際。這直接導(dǎo)致了培訓(xùn)的針對性以及實用性的缺失。浪費了大量的人力、物力卻未達到較好的效果。由此,筆者認為應(yīng)當建立有效的培訓(xùn)監(jiān)督體制,促成培訓(xùn)的實效性的提升。
第五,樹立終身學(xué)習理念。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備的日益完善,繼電保護設(shè)備得到了較好的發(fā)展。但是,在具體的電力系統(tǒng)運行過程之中,由于管理層面的諸多問題,直接導(dǎo)致了電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備不能夠很好的發(fā)揮其效用。伴隨著計算機與電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備的日益緊密結(jié)合,筆者認為電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當樹立終身學(xué)習理念,要將自己的責任、能力與社會的發(fā)展聯(lián)系在一起,進而使自己能夠“跟上社會發(fā)展的步伐”。這樣一方面有利于更好的在促進電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備功能性的發(fā)揮方面具有著較好的效果,同時也有利于我國整體電力系統(tǒng)整體水平的提升以及健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】繼電保護;任務(wù);現(xiàn)狀;發(fā)展
1 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的任務(wù)和要求
(1)當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,有選擇性的將故障元件從系統(tǒng)中快速自動切除,使其損壞程度減到最輕,以避免故障元件繼續(xù)遭到破壞。保證系統(tǒng)其它非故障部分能繼續(xù)運行。
(2)反應(yīng)電力系統(tǒng)的不正常工作狀態(tài),一般發(fā)生報警信號。提醒值班人員進行處理,無人值班情況下,繼電保護裝置可視設(shè)備承受能力作用于減負荷或延時跳閘。
對繼電保護的基本要求是:
(1)動作的選擇性:當出現(xiàn)故障時。繼電保護動作時應(yīng)該首先將故障的設(shè)備切除,讓出現(xiàn)拒動的現(xiàn)象時,才允許相鄰設(shè)備保護、線路保護等動作。電網(wǎng)之間的繼電保護要遵循逐級配合的原則,保證當繼電保護裝置切斷系統(tǒng)中的故障部分后,其他非故障的設(shè)備仍然可以可靠的進行供電;
(2)動作的速動性:指的是繼電保護裝置在允許時間內(nèi)以最快的速度切除故障元件,針對短路故障時尤其重要。從而縮小故障導(dǎo)致的范圍,降低設(shè)備和線路的損壞情況,提高自動投切設(shè)備的效果;
(3)動作的靈敏性:指的是繼電保護裝置在保護范圍內(nèi),保護裝置應(yīng)該具備的靈敏系數(shù),即應(yīng)當故障時的能力,。
(4)動作的可靠性:可靠性是對對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求。任何電力設(shè)備都不允許在沒有繼電保護的狀態(tài)下運行,同時繼電保護在保護范圍內(nèi)需要動作時應(yīng)可靠動作,不應(yīng)該動作時應(yīng)可靠的不動作。
2 電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀
我國繼電保護起步于50年代,此時的技術(shù)人員主要是對國外先進的繼電保護技術(shù)進行引進和吸收,從而來培養(yǎng)自己的專業(yè)隊伍。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代。從60年代中到80年代中的晶體管式繼電保護蓬勃發(fā)展的時代,到了80年代末期時集成電路保護已形成完整系列,形成了90年代中期的集成電路式繼電保護時代。
隨著社會現(xiàn)代化步伐的加快,發(fā)電機組的容量不斷增大,各種大型的設(shè)備和人民的生活對電力系統(tǒng)的需求越來越大。不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置?,F(xiàn)在的繼電保護處于微機式繼電保護時代。目前,我國建設(shè)的變電站等電力設(shè)施都已經(jīng)實現(xiàn)了綜合自動化,無人值守的變電站已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
3 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展趨勢
3.1 網(wǎng)絡(luò)化 現(xiàn)在,繼電保護的目的不只是要切除故障設(shè)備和降低故障的影響區(qū)域,更主要的是確保整個系統(tǒng)的安全可靠的運行。這就需要每個保護單元都能共享整個系統(tǒng)的運行和故障信息, 每個保護單元與重合閘裝置在分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可以進行有效的協(xié)調(diào)。這樣,繼電保護裝置對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測會更加的準確。實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的條件就是對信息的有效傳輸,這就要求用計算機網(wǎng)絡(luò)將各主要電氣設(shè)備的保護裝置進行連接。因此,計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為繼電保護未來發(fā)展的一個重點。
3.2 智能化 近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊控制等在在繼電保護領(lǐng)域應(yīng)用的研究已經(jīng)起步。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。
隨著各種技術(shù)和智能軟件的不斷完善??梢灶A(yù)見人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域一定會得到廣泛的應(yīng)用,以解決對電力系統(tǒng)更高的需要。將智能技術(shù)和故障診斷技術(shù)進行結(jié)合在一起,分析和處理不確定因素對電力系統(tǒng)的影響,是今后電力系統(tǒng)繼電保護的新的發(fā)展空間。 3.3 綜合自動化 微機繼電保護裝置可以在線獲取電力系統(tǒng)的運行和故障信息和數(shù)據(jù),并將得到的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進行顯示和分析,從而為工作人員提供實時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。繼電保護系統(tǒng)在完成繼電保護功能的同時,還完成了保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信等方面的綜合自動化。 綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展打破了常規(guī)保護裝置不能與監(jiān)控中心進行實時監(jiān)控的不足,給電力系統(tǒng)自動化賦予了更新的含義和內(nèi)容,代表了電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展的一種潮流。
4 總結(jié) 隨著我國電力系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)等方面的進步,繼電保護技術(shù)有著新的發(fā)展機遇。其發(fā)展內(nèi)容將突破原有的原理和應(yīng)用范圍,由數(shù)字時代跨入信息化時代,發(fā)展到微機智能綜合自動化水平。這同時對我們的工作來說也是巨大的挑戰(zhàn),一定要把握機會,為我國繼電保護的發(fā)展開闊更廣泛的空間。
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