電力系統繼電保護技術運用及前景展望

李淵

（青海省電力公司超高壓運行檢修公司西寧變電檢修工區，青海 西寧 810003）

前言

繼電保護技術的發展是電力安全發展趨勢的一種必然選擇,也是企業在供電過程中不可缺少的一種重要應用工程。該技術的運用必將隨著電力的不斷發展而提升。在現代化的電力需求中,家電設備增多、企業用電機器增多、發電機容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護機器正常運轉,又能夠對短路等用電現象提出及時警報的技術。無疑,繼電保護技術便應運而生。本世紀初隨著電力系統的發展,繼電器才開始廣泛應用于電力系統的保護。本文試就繼電技術的發展運用作探析。

1 繼電保護技術的主要特點

1.1 自主化運行率提高,計算機的數據處理技術能夠使得繼電設備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率。

1.2 兼容性輔助功能強,繼電保護技術在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能。

1.3 操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產生一定的使用功效。與此同時,該保護技術能夠通過計算機信息系統,具有一定的可監控性能,大大降低了成本。

2 繼電保護技術的在電力系統中的運用特性

2.1 繼電保護技術的智能化運用特性增強

現代化的電力管理越來越體現了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其他各項技術的運用提供了廣闊的技術空間。正是在這樣的技術背景下,繼電保護技術出現了一定的人工智能化,使得保護裝置在設計上更具有合理性和科學性。

這些智能化的信息特征使得繼電保護技術在發展的過程中逐漸地進入了自動化的發展進程。目前,在我國主要大城市供電公司的繼電保護設備中已采用了模擬人工神經網絡(ANN)來進行對用電的保護。因此,進一步推進了繼電保護技術智能化的發展前景。據現有的資料介紹,在輸電過程中出現的短路現象一般有幾十種,如果出現這樣的情況用人工進行排除,至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經網絡繼電保護方法,可通過采集的數據樣本對發生故障進行檢測,從而能在半小時之內得出故障出現的原因,大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助體統的幫助運用,可使得電力運輸效率大大加強。

2.2 繼電保護技術的網絡化更新發展顯著

繼電技術的運用離不開計算機網絡的支持。這種網絡化的技術,不僅給繼電技術提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術開放性發展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統的安全穩定,而這種保護離不開計算機網絡的數據模擬生成系統,需要依據計算機通過數據采集和分析來檢測故障存在的原因,進而發出警報。

這些網絡化的發展,一方面,能夠通過數據的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時,能夠準確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現在的各種環保節能發電廠就是采用了該種裝置,通過總調度室計算機監控,不僅能夠知曉現有線路的運行前那個框,還能夠對各條線路出現的短路等現象作出判斷,以便維護人員能夠進行及時正常地維修。

2.3 繼電保護技術的自適應性發展迅猛

繼電保護技術的自適應性也是值得關注的方面。我們知道自適應控制技術在繼電保護中的應用具有如下的作用:

(1)使得繼電保護更具有一種適應性,能夠適應多種故障的檢測。

(2)有效延長保護時間,能夠使得電氣設備產生更長的使用壽命。

(3)能夠提高經濟效率,即這種保護能夠針對用電過程中出現的問題進行排除,不僅減少了人工操作的麻煩,還能夠節省成本。

當前電力系統在發展過程中出現的各種問題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護技術的自適應性技術,一方面,能夠真正發揮繼電保護的"保護"功能,使得人們的生產生活得以順利地開展,滿足人們的發展需要;另一方面,能夠使得這種適應性能面對各種形勢的變化發展,最大限度地提高電力設備的使用壽命,以減少故障的發生。這種適應性應該離不開計算機網絡環境的支持。因此,就更具有廣泛的適應性能。

3 電力系統繼電保護技術發展的前景

我國繼電保護技術的發展是隨著電力系統的發展而發展的,電力系統對運行可靠性和安全性的要求不斷提高,也就要求繼電保護技術做出革新,以應對電力系統新的要求。熔斷器是我國最初使用的保護裝置,隨著電力事業的發展,這種裝置已經不再適用,而繼電保護裝置的使用,是繼電保護技術發展的開始。我國的繼電保護裝置技術經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式的發展歷程。 隨著科技時代的來臨,我國的繼電保護技術,也開始走向了科技時代。在未來的一段時間內,我國繼電保護的技術主要是朝微機繼電保護技術方向發展。

與傳統的繼電保護相比,微機保護有其新的特點。一是全面提高了繼電保護的性能和有效性。主要表現在其有很強的記憶力,可以更有效的采取故障分量保護,同時在自動控制等技術,如自適應、狀態預測上的使用,使其運行的正確率得到進一步提高。二是結構更合理,耗能低。三是其可靠性和靈活性得到提高,比如其數字元件不易受溫度變化影響,具有自檢和巡檢的能力,而且操作人性化,適宜人為操作。而且可以實現遠距離的實效監控。

微機繼電保護技術的這些特點,使得這項技術在未來有著廣闊的發展前途,特別是在計算機高度發達的21世紀,微機繼電保護技術將會有更大的拓展空間。在未來繼電保護技術將向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展的趨向發展。

我國應當在繼電保護技術上增加投入,以便建立一套適應現代電力系統安全運行保障要求的繼電保護技術,在繼電保護裝置的使用上要注意及時的更新,適應我國各方面對電力安全使用的要求,為在未來切實的做好繼電保護工作提供最基本的設備支持。同時還應該掌握世界繼電保護技術的發展,在微機繼電保護技術上進一步的增強研究引進的力度,使我國的電力系統的安全系數達到世界先進水平,為我國強勢的經濟增長速度提供更完善的電力支持。

4 結束語

繼電保護對我國電力系統的安全運行,起著不可替代的作用,在我國經濟持續發展,對電力要求不斷增大的情況下,要做好繼電保護工作,就要從各方面對繼電保護的基本任務和意義,以及起保護作用的繼電保護裝置有深刻的了解,并要及時掌握未來技術發展的方向。

[1]王梅義.高壓電網繼電保護運行技術[M].電力工業出版社,1981.

[2]張宇輝.電力系統微型計算機繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2000.

[3]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安:西安交通大學出版社,1996.