继电保护的研究现状十篇

发布时间:2024-04-26 01:44:46

继电保护的研究现状篇1

关键字:微机继电;保护;措施

中图分类号:G623.58文献标识码:a文章编号:

引言

继电保护是电力系统进行安全正常运行的最重要保障,目前为止,已经得到了广泛的应用,随着我国的科学技术在不断的发展和进步,继电保护技术日益的呈现出向网络化、微机化、智能化,控制、保护、数据通信和测量一体化发展的趋势。本文主要分析微机继电保护的现状,以及其中存在的问题,提出相应的解决措施。

1微机继电保护的现状

我国的微机保护研究起步较晚,在20世纪70年代末期、80年代初期才开始,但是由于我国继电保护工作者的努力,进展却很快。到了80年代末,计算机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继电保护的研究过程中,高等院校和科研院所起着先导的作用。从70年代开始,各大学校研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上的新一页,为微机保护的推广开辟了道路。

在主设备保护方面,发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护也相继通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。因此到了90年代,我国继电保护进入了微机时代。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,并且应用于实际之中。

2继电保护中存在的问题

从电压互感器方面来说,电压互感器的二次电压回路在运行的过程中所出现的故障是继电保护工作中的一个相对薄弱的环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行是非常重要的,在pt二次回路时设备不多,接线也不复杂,但出现在pt二次回路上的故障却不少见。根据相关的运行经验来说,pt二次电压回路的异常主要是集中在以下几方面:

在pt二次中性点接地方式异常,其主要表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了在有关变电站接地网方面相关的原因,更多的则是由接线工艺所引起的。这样pt二次接地相与地网之间产生了电压,该电压是由各相接触电阻和电压不平衡程度来决定的。而这个电压叠加到保护装置的各相电压上,使各相电压产生幅值和相位的变化,从而引起阻抗元件和方向元件误动或拒动。

pt开口三角电压回路产生了异常,pt开口三角电压回路处断线,有机械上的原因,其短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为了达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻进行短接,有的则使用小刻度的电流继电器,从而大大的减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压比较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后把绝缘体进行破坏从而发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,从而使pt开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区也发生过。pt二次失压;pt二次失压可以说是在困扰使用电压保护中的最经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善所引起的。

3系统保护措施

由于微机的继电保护装置的运作过程不同于模拟式保护那样直观,对造成微机保护装置所发生的故障也有自身的特点,在对微机继电保护装置发生的故障原因进行相关的总结和分析及在处理方面的特点时,主要在于要掌握其规律性,进行快速有效的对故障进行处理,从而避免由于继电保护的原因而引发相关的设备或电网事故的可能性,要确保电网能够安全稳定的进行运行。微机保护与常规保护两者之间有着本质上的区别,经常会发生一些简单的事故是很容易被排除的,但是对于少数的故障仅凭自己掌握的经验是难以进行排除的,对其应该采取正确的步骤和方法进行解决。

3.1要用正确的心态来对待事故

有些继电保护事故发生后,要按照现场的指示信号灯来进行处理,要是无法找到其故障发生的原因,或者在断路器跳闸后没有相关的信号灯进行指示,无法来判断其事故发生的原因是设备引起的事故还是人为所引起的事故,在这种情况下,往往会跟工作人员的运用措施不利、重视的程度不够等相关的原因有关。如果是人为的事故就必须如实的向上级进行反应,以便分析事故的原因和避免的过多浪费时间。

3.2在故障的记录方面要加紧落实

微机的事件记录、装置灯光显示的信号、故障录播的图形,是事故在处理方面最重要的依据。根据有用的信息来作出正确的判断,这是解决问题的关键所在,如果通过一、二次系统进行全面的检查,发现一次系统的故障使继电保护系统能够正常的工作,则不存在继电保护事故所处理的问题。如果判断事故出现在继电保护的上面,应尽量的维持其原状,要做好记录,要在故障处理的计划完成后才能进行接下来的开展工作,从而避免了原始状况被破坏的可能性,造成给事故处理带来不必要的麻烦。在实际的运行过程中,运行人员应该充分的利用站内的设备功能,进行综合的对事故的现场进行有效的分析,然后做出正确的判断。4继电保护新技术

继电保护技术发展趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,出现了一些引人注目的新趋势。

4.1自适应控制技术在继电保护中的应用

自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。

4.2人工神经网络在继电保护中的应用

专家系统、人工神经网络(ann)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。基于人工神经网络的电力系统故障诊断系统,该故障诊断系统利用电力系统中继电器和断路器的状态信息来进行故障范围的估计。这一系统可应用于电力系统控制中心,辅助调度员对故障范围进行判别,及时地采取措施对故障进行处理,以保证电力系统供电的安全性、经济性。

4.3变电所综合自动化技术

继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。

目前,用于变电站的监视、控制、保护,包括故障录波、紧急控制装置,虽然已实现了微机数字化,但几乎都是功能单一的独立装置,各个装置缺乏整体协调和功能的调优,且功能交叉,输入信息不能共享,接线复杂,从整体上降低了可靠性,同时不能充分利用微机数据处理的强大功能和速度,经济上也是一种浪费。

结束语

本文主要根据电力系统现场实际的运行状况和以上的事故与故障的经验和方法,对微机保护系统所产生的一些问题的原因进行了一般性的分类,并在一定的范围内总结了处理事故的思路和方法,还介绍了有关在提高处理相应的事故和故障的最基本途径以上的思路和方法,都具备其实用性和可操作性。

参考文献

[1]杨奇逊,黄少锋.微型机继电保护基础(第二版).北京:中国电力出版社,2005

继电保护的研究现状篇2

关键词:状态检修;目标;注意问题;设备状态;展望

中图分类号:tm774文献标识码:a文章编号:

一、继电保护状态检修与发展现状

1.继电保护技术状态检修

1.1继电保护状态检修,就是利用微机保护等自动装置的自检信息,建立一整套确定继电保护及二次设备实际情况的监控系统,从而控制监控二次设备的运行状态,并以诊断保护的动作行为来确定设备是否需要检修。

1.2继电保护状态检修的目的,第一是应用现代管理理念和技术,采用有效的监测手段和分析诊断技术,准确掌握设备状态,按照“应修必修、修必修好”的原则,确保二次设备的安全、可靠和经济运行。第二是科学地进行检修需求决策,合理安排检验项目、停电间隔和检修工期,从而有效降低检修成本,提高设备的可用性。第三是形成符合继电保护状态检修要求的管理体制,提高二次设备和二次回路检修、运行的基础管理水平,在电网中营造科学决策、改革创新的氛围,提高电网的安全性。

2.继电保护技术发展现状

2.1建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在20世纪60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2.2高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。

2.3揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。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20世纪90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

二、继电保护状态检修的具体目标:

1.供电可靠性

继电保护状态检修是继电保护及二次回路在特殊状态下的检修,保证了用户的正常用电,提高了设备的可靠性和可用系数,延长了设备的使用寿命。更好地贯彻了“安全第一,预防为主”的方针。

2.保证继电保护设备的安全经济运行

随着电力系统微机继电保护装置及综合自动化的应用日益普及,保护装置逐步具备了可进行数据远传的相应的数据接口,为改变目前保护装置计划检修模式,将预防性试验改为预知性试验打下良好的基础。实现继电保护状态检修可以克服定期检验中的盲目性,同时降低凭经验进行定期检验得不可靠性和设备的故障率。

3.提高设备管理水平

实行继电保护状态检修后,通过科学分析,简化检修工作,避免定期检查的盲目性,促使继电保护状态检修管理工作科学化、规范化,减少了检修管理中的混乱。

4.注重继电保护运行状态数据的统计分析

要实行继电保护状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。对继电设备的状态监测将有助于对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现有效的管理和信息共享,并为设备运行状况的分析提供了可靠的信息基础。准确的数据将有助于合理地制定设备的检修策略,提高保护装置的可用率,对保证系统和设备的安全是十分重要的。

5.应用新的技术对设备进行监测和试验

开展继电保护状态检修工作,大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,只有在线数据与离线数据相结合,进行多因素地综合分析评价,才有可能得到更准确、可信的结论。可以通过建立故障监测系统,实现故障状态的实时监测效果很好。此外,还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、故障信息系统等,对设备进行测试来分析设备的状态,保证设备和系统的安全。

三、开展继电保护状态检修应注意的问题

实行继电保护状态检修必须分步实施,先行试点,逐步推进。继电保护状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程。因此,实行继电保护状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。

1.基础资料与信息收集是状态检修的前提

状态检修工作前期的资料与信息收集工作很繁琐,如果没有准确的基础资料与信息收集工作,继电保护状态检修工作无从谈起。

2.现场标准化作业是状态检修的基础

现场标准化作业是通过对作业过程的管理、危险点及关键流程和关键环节的控制,真正达到控制作业的盲目性和随意性,提高现场作业水平的目的。只有实现现场作业标准化,才能使继电保护状态评估工作更加标准、规范。

3.二次设备的定期巡视是状态检修的保障

只有实现定期进行保护专业巡视与运行人员对设备的“动态监视”,才能体现出状态检修的优点,实现对继电保护设备进行科学的评估,切实保障继电保护状态检修工作持续开展。

4.继电保护状态检修工作基本流程包括:

图1继电保护状态检修工作流程图

四、继电保护的未来发展

1.计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CpU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CpU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CpU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CpU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

2.网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。

3.智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。

继电保护的研究现状篇3

关键词:继电保护技术;电力系统;应用研究

近年来,继电保护技术不断创新,已经呈现出越来越大的发展潜力。其在电力系统中的应用价值越发显现。为了更好地促进电力系统的可持续发展,文章结合继电保护技术发展,对其在电力系统中的有效应用进行深入研究。

1电力系统中的继电保护技术

上个世纪六七十年代,我国的继电保护技术得到了蓬勃的发展以及广泛应用,其主要是晶体管继电保护技术。20世纪70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到20世纪80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到20世纪90年代初。与此同时,我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

2电力系统继电保护技术应用

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:当电力系统运行正常时,对系统中的各种设备的实际运行状况进行系统、全面和安全的监视,从而为系统管理人员提供全面、可靠的运行依据:供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

继电保护装置应用过程的基本要求。第一,选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除,首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。第二,灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。第三,速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

3电力系统中继电保护技术应用发展前景

3.1计算机化

随着微计算机硬件的不断更新以及网络化发展速度的不断增加,芯片上的集成度翻新周期能够达到18到24个月。并且,随着计算机硬件性能的不断提升,相关的产品成本不断降低,使得产品价格越发亲民化,从而使得电力系统的继电保护装置更加快速的达到计算机化,进而有效地提高了电力系统的运行质量。

3.2网络化

电力系统继电保护技术要想快速的发展,并迅速投入到实际的运行中,就不能不依赖于现有的计算机网络。计算机网络在电力系统继电保护中的广泛投入运用,大大提高了电力系统继电保护的管理效率,并且,将原本比较分散的电力系统继电保护紧密地联系起来,从而实现了电力系统继电保护一体化管理方式。总之,随着网络化的不断发展,电力系统继电保护将会更加高效、方便管理。

3.3智能化

电力系统的继电保护随着社会经济的高速发展已经取得了不小的发展成绩,并且,呈现了越来越多的现代化特征。其中,智能化就是当前电力系统继电保护的一个重要发展趋势。当前,各种智能化汽车、手机等智能设备层出不穷,电力系统继电保护要想实现“与时俱进”,就必须将智能化引进来,并且,让其在实际的保护过程中发挥出更高端的作用。电力系统继电保护实现智能化能够将电力系统继电保护推向一个全新的发展阶段,并为电力系统继电保护提供更为广阔的发展空间。

3.4自我保护

随着自适应控制技术的不断发展,电力系统的继电保护中自适应控制技术主要是根据电力系统的实际运行方式以及出现故障时的状态变化进行实时的对自身的保护性能、特征以及定值进行适当改变,是一种新型的继电保护。自适应继电保护的主要产生思想是使得继电保护能够最大程度地适应电力系统的各种变化,对保护的相应性能进行进一步改善。这种创新的保护理论不仅引起了社会各界的高度注重,还使得微机保护更加具有可持续发展意义以及内容扩展空间。

4结束语

改革开放以来,我国的经济迅速发展,各行各业对电力的需求不断增加,为电力系统的运营带来了巨大的压力。电力系统继电保护技术的广泛运用,大幅度增强了电力系统的运行质量,进而为社会各需求行业提供了优质的电力服务产品。为了更好地加强电力系统继电保护技术的研发以及应用,文章重点探索了电力系统继电保护技术的发展现状以及未来发展趋势。

参考文献

[1]杨文英,盖志强,张华峰,等.电力系统继电保护可靠性问题研究[J].中国电力教育,2013(27).

[2]陈凌.福州emS一体化继电保护整定计算系统功能设计新探[J].中国电力教育,2013(27).

[3]郭青山.110kV变电站继电保护改造调试问题研究[J].中国电力教育,2013(30).

[4]罗珂,吕红丽,霍春岭,等.基于Lmi的时滞电力系统双层广域阻尼控制[J].电力系统保护与控制,2013(24).

继电保护的研究现状篇4

【关键词】继电保护设备在线监测状态检修

从目前的情况来看,继电保护设备所采用定期校验的方法已经难以适应时代的发展要求了。因为由于电力系统的飞速发展,继电保护设备也在急剧的增加,这种情况不仅会使得相关工作人员的工作量大幅加大,而且也很容易造成检修质量不高的情况发生。因此,对继电保护设备在线监测和状态检修研究,使其逐步实现设备的状态检修,无疑符合当前电力系统的发展需要。

一、继电保护设备在线监测和状态检修现状分析

从目前的情况来看,微机保护装置已经全面取代了常规电磁型保护装置,其不仅具有很强的自检功能,而且还可以实现保护装置逆变电源、CpU模块、i/o接口以及模块的巡查诊断等相关的功能。但是,目前的继电保护装置的操作回路还不具备有数据远传以及在线自检的功能。所以,要想通过在线监测完成对继电保护装置的继电接入点的具体状况、回路接线等有效的监控还相对较为困难,而这也是阻碍继电保护设备状态检修有效推进的一个主要因素。

二、继电保护设备在线监测研究

在线监测技术主要是通过诸多检测、测量以及分析的方法,实现对设备运行状态的有效评估,并对设备的异常状态进行处理的技术。一般情况下,对继电保护设备进行检测需要基于以下几种情形:1、大量的故障不可能同一时间发生,而且设备的损坏程度是在逐渐加深的。2、通过对设备相关参数进行检测,而且该设备的具体参数可以反应出设备的运行状态。因此,在设备出现异常状况,且这种异常状况还在持续时,在线监测系统便可以认定该继电保护设备有发生故障的可能。总而言之,继电保护设备在线监测的原理在于,通过传感器等相关的设备来反应并将被检测设备的具体参数送入到计算机当中,然后在通过历史数据和经验确定的阀值参数进行对比,从而判断出被检测设备的运行状况。

三、继电保护设备状态检修研究

1、状态检修简析。所谓状态检修具体指的是在整个系统中考虑保护装置状态的检修,亦即在检修过程中包括控制回路、电流输出等部分。例如,在交流、直流系统当中检测整个回路的完整性和绝缘性;在逻辑判断系统中包含了软件功能以及硬件逻辑判断回路等等。而且也只有通过这样,状态检修的实时监测设备才能检测到电力系统的各个环节,从而有效的避免“盲点”情况的出现,实现状态检修技术的广泛应用。

2、状态检修需要解决的优点分析。与周期检修相比,状态检修具有如下优势:1)目标明确,针对性较强。状态检修具有较强的针对性,其对继电保护设备进行检修时,是有目的有方向的检修。它能够通过对继电保护设备进行综合性的分析,进而判断出继电保护设备是否存在需要进行维修的部分,并为故障项目设计一个合理的检修计划。2)能够确保检修的质量,有效的节约检修所需要的成本。传统的周期检修,在检修过程中不仅需要停运继电保护设备,而且还需要对设备进行一点一点的检测维修。这种情况会使得继电保护设备的功率降低,并耗费大量的人力、物力资源。而采用状态检修的方法,则刚好与之相反,不但不需要停运设备,还能够实时检修,节省了大力的成本,可谓一举两得。

3、继电保护设备状态检修的技术分析。1)故障监测是基础。对于状态检修而言,及时的检测出继电保护设备的故障是基础。因此,在进行监测的过程中一定要注意信息的准确性,并能够及时的发现设备当中存在的问题,对其进行各方面的分析,从而实现对设备最佳时机的维修。2)综合分析是核心。对继电保护设备的运行状态进行综合分析是状态检修的核心。而在对设备的运行状态进行综合分析时,最为重要的部分便在于信息的采集。因为只有完整的数据信息才能够及时的反应出继电保护设备的运行状态,进而更好的掌握继电保护设备的运行状态及其发展趋势,使得继电保护设备的状态检修更加合理有效。

4、设备自检与保障二次回路状态检修的实现。随着科学技术的不断发展,设备自检已经被广泛的应用到了继电保护设备当中。而这种自检功能的实现主要是通过经由计算机技术人员设计的一种程序软件,它可以对设备日常出现的部分小的故障进行自检,该功能的出现,无疑较好的节约了设备检修的成本。此外,保障二次回路状态检修一直以来都是设备状态检修的难点。但随着计算机技术的发展进步,pLC可编程逻辑功能的实现,使得保障二次回路状态检修取得了较大的进展。

结语:继电保护设备是保障电力系统安全运行的一道重要防线,通过利用在线监测和状态检修的方法来保证设备的安全性,无疑具有非常重要的意义。但是目前我国状态检修的发展还存在着许多问题,需要进一步的研究和完善。

参考文献

继电保护的研究现状篇5

关键词:继电保护;可靠性;检修措施

近年来,随着计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护在原理上和技术上都有了很大的变化。可靠性研究是继电保护及自动化装置的重要因素,由于电力系统的容量越来越庞大,供电范围越来越广,系统结构日趋复杂,继电保护动作的可靠性就显得尤为重要,对继电保护可靠性的研究与探讨就很有必要。鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。因此对继电保护检修策略及措施也很重要。本文就这方面的问题,结合本人多年的工作经验进行探讨。

1、影晌继电保护可靠性的因素

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有“正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动”或被保护设备发生故障时,保护装置却“拒动或无选择性动作,则为“不正确动作”。就电力系统而言,保护装置“误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的“拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。

(1)继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。

(2)继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。

(3)晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。

(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。

(5)互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。

(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当。

2、提高继电保护可靠性的措施

贯穿于继电保护的设计、选型、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程,而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,不可能绝对可靠,但只要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,其可靠性是能够实现的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点:

(1)保护装置在制造过程中要把好质量关,提高装置整体质量水平,选用故障率低、寿命长的元器件,不让不合格的劣质元件混进其中。同时在设备选型时要尽可能的选择质量好,售后服务好的厂家。

(2)晶体管保护装置设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内,免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同时要防止环境对晶体管造成的污染,有条件的情况下要装设空调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间要加胶垫密封,防止灰尘和有害气体侵入。

(3)继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。计算时要从整个网络通盘考虑,认真分析,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。

(4)加强对保护装置的运行维护与故障处理能力并进行定期检验,制定出反事故措施,提高保护装置的可靠性。

(5)从保证电力系统动态稳定性方面考虑,要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施,需要有两套主保护并列运行。

(6)为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,避免无选择性动作,在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。

3、新形势下继电保护检修策略及措施

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保护定期检修的根本目的应是“确保整个继电保护系统处在完好状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。因此,原则上定检项目应与新安装项目有明显区别,只进行少量针对性试验即可。应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目上,避免为检修而检修,以获取保护定期检验投资效益的最大回报。建议以下几点:

(1)尽快研究新形势下的新问题,制定新的检修策略修订有关规程(对大量出现的非个别现象,不宜由运行单位自行批准),指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作,积极开展二次设备的状态检修,为继电保护人员“松绑”,使检修对系统安全和继电保护可用性的影响降到最低。

(2)在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力,致力于提高保护系统的可靠性和安全性,简化装置检修,注重二次回路的检验。

(3)今后,在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理,注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理,使检修建立在科学的统计数据的基础上;在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。

(4)大力开展二次线的在线监测,研究不停电检修整个继电保护系统的技术。

(5)着手研究随着变电站综合自动化工作的进展,保护装置分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。

(6)厂家应进一步提高微机保护的自检能力和装置故障信息的输出能力,研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。

4、结语

本文讨论了供电系统中的继电保护装置的可靠性问题,提出了探讨继电保护可靠性的必要性、影响继电保护可靠性的因素及提高继电保护可靠性的对策。其可靠性问题不仅与设计、制造、运行维护和检修调试等有密切关系而且继电保护装置维护人员也将起到关键性作用。最后本文讨论了保护检验的目的、建议尽快修订有关规程,研究制定新形势下的继电保护检修策略。

继电保护的研究现状篇6

关键词:继电保护;隐藏故障;风行;电力系统

中图分类号:tm774文献标识码:a文章编号:1674-7712(2013)20-0000-01

一、引言

随着我国经济的快速发展,工业、民用等对电力的需求逐渐增大,因此电网规模不断的扩建,越来越大,为了保证工业和人们生活的正常,电网的安全运行和维护越来越重要。继电保护能够有效的保障电网的安全运行,是一种重要的保护装置,其发生故障将会大大的影响电力系统的正常运行。但是,继电保护装置过程中存在许多隐藏的故障,是许多继电保护常见故障的一种,监测发现困难,对电力系统的影响很大,分析隐藏故障的风险,探讨其检测方法非常重要[1]。

二、继电保护故障检测概述

电力系统运行过程中,继电保护发生异常情况或者故障时需要检测故障点,并且根据关联的检测信息状况直接进行处理,或者向管理者发送报警信号,是一种非常有力的保护措施,继电保护的作用就是在电力系统发生人为的或者自然的设备故障时,可以有效的、准确的和及时的判断,切断故障,保护电力系统的安全运行,将损失降低到最大限度。

电力保护系统关联的设备包括电压电流互感器、通讯通道、继电保护装置和断路器等,任何一个部分发生故障,就会导致继电保护系统发生故障[2]。继电保护系统隐藏的故障主要是指继电保护系统内部存在一种由于技术原因导致的缺陷,这种缺陷不可避免,如果系统运行正常,可能不会表现出来,但是一旦系统运行不正常,隐藏的故障就会发生,直接后果是导致被保护的元器件发生错误断开,隐藏故障发生几率较低,但是危害却很大,可能引发连锁反应,严重者导致电网崩溃[3]。

三、继电保护隐藏故障的监测

在电力系统正常运行的情况下,继电保护的隐藏故障通常不会表现出来,当系统运行状态非正常的情况下,可能会显现出来,即吟唱故障发生于继电保护系统运行时,因此,传统的离线检测方式无法有效的发生隐藏的故障,需要采用在线检测方式[4]。目前,没有专业的监控系统动态的监测电力系统的运行势态,仅能依赖微机保护系统中的自检功能保护系统的正常运行。

目前,许多电气学者和专家指出导致电网发生连锁故障的关键原因之一是系统中隐藏的故障和保护装置,经过多年的研究,提出了一种切实可靠的检测和监测隐藏的故障的实施方案。该方案可以有效的监测和控制电网中高脆弱性指数的保护装置,系统首先分析判断输入继电器的信号,复制继电保护的算法与功能,将输出结果与运行时的继电保护结果比较,如果两者的结果完全相同,则允许执行跳闸保护功能;如果结果不一致,则跳闸保护功能将会被禁止,相当于对系统起到闭锁的作用[5]。

四、继电保护隐藏故障的风险

继电保护隐藏故障和常规故障的区别是隐藏故障不会立即出发系统故障,而是在电力系统运行不正常时才会导致故障产生,也是继电保护的最为严重的危害之一。相关资料分析和研究证明,电力系统中的一个元器件都可能发生隐藏故障,电网中发生的大规模扰动时间,75%的都和继电保护隐藏故障存在关系,其非常显著的一个特点是无法检测出缺陷和隐患,只有事故发生后,缺陷和隐患才表现出来,并且促使事故更加的恶化。因此,继电保护隐藏故障存在很大的风险导致电网发生事故[6]。

由于继电保护系统故障的发生位置不同,电力系统所承受的危害程度也不同,因此危害程度的大小取决于隐藏故障的位置,为了能够有效的评估隐藏故障的风险,已经有学者和专家提出了建立风险评估机制,应用风险理论衡量隐藏故障的风险。具体的,利用继电保护隐藏故障发生的概率,参考电力系统的拓扑结构,建立连锁故障反应模型,然后使用相关的算法进行仿真计算,评估继电保护中所有的因此故障,根据评估结果发现电力系统中的薄弱环节,采取有效的预防措施进行防范,降低因此故障发生额风险。

五、结论

总而言之,电力系统是否安全运行受继电保护的隐藏故障的影响是非常大的,而且在电力系统正常运行的情况下,隐藏故障是不能被发现的。因此,隐藏故障的监测不仅重要而且是存在着一定难度的。在很早之前有研究者提出了隐藏故障的监测与控制系统,但是在其后的电力自动化的研究中重点研究的则是微机保护自身的软、硬件技术以及变电站的自动化技术,在隐藏故障的监测与控制方面的研究一直处于停滞状态。近年来,继电保护的隐藏故障的监测与控制的研究也逐渐的发展起来。

参考文献:

[1]刘相鹏,刘金辉.继电保护隐藏故障的研究分析[J].黑龙江科技信息,2011(09).

[2]李明正,叶秋红.继电保护故障风险分析[J].安防科技,2009(08).

[3]王伟,余锐,熊小伏,刘晓放.基于继电保护信息管理系统的隐藏故障分析[J].四川电力技术,2009(02).

[4]曾丽柳.继电保护隐藏故障监测及风险分析方法研究[J].科技风,2012(13).

继电保护的研究现状篇7

[关键词]数字化;变电站;继电保护系统;可靠性

中图分类号:tm76文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)27-0133-01

智能电网随着计算机技术、数字通信技术、自动化技术等多种现代化技术的发展以及与电力技术的融合应运而生,并且以其经济、安全、高效、节能、环保等优点夺得世界范围的眼球,各界人士对其的认可和青睐自不必说。虽然数字化保护具有一系列常规继电保护所没有的优点,但是因为其发展历程较短,在可靠性方面自然有进一步改进和提高的空间。本文结合数字化变电站继电保护系统的实际情况,通过硬件及软件的技术措施来提高继电保护系统的可靠性。

1数字化继电保护系统可靠性研究现状

科学技术的飞快发展,使得可靠性技术得到了广泛的应用。如今的精细化工、火箭发射、定位系统、电气工程等领域中已离不开可靠性技术的支持。随着电力系统的普及,继电保护技术的要求也越来越高。继电保护作为保障电力系统正常运行的第一道安全线,其可靠性的研究显得十分重要。继电保护技术的改良与升级,使得电力系统的发展开创了一个全新局面。通过建立科学的三维模型和分析继电保护的技术要求,已成为当下一种评估继电保护可靠性的重要方法,同时也促进了继电保护方案的进一步完善。

近年来,国内外大量优秀学者在继电保护方面进行了大量研究,其中包括继电保护方案的可靠性和判断其指标的正确方法,促进了继电保护装置在材料选取、元件构造、系统传动、检测错误等方面的进一步发展。对于采取的研究方法,大部分学者选择的是最普遍应用的解析法,少数则是选择了故障排除法和状态空间法。其中,解析法不仅方便可行,准确度也是极高,其优势使研究顺利进行,在解决复杂的物理概念,提高精度,计算电力系统的可靠性指标方面起到了关键性作用。

对于研究系统性能和构件结构方面,逻辑类方法显得十分有优势,它具有简明清晰的思路、逻辑性强大缜密,可以十分形象直观的对故障问题进行严密的分析,得到准确的结果,效果非常理想。

根据目前国内的研究现状,电力系统继电保护的可靠性获得了不少可观的科研成果。然而却缺少了评估各项指标的通用标准,使得继电保护装置的选取仍是艰难。因此,在判断指标的通用标准这一方面,仍需进行相关的学术研究,才能从本质上促进继电保护方案的进一步完善。

产品、系统在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力称为可靠性。在继电保护系统中,最初常用的评价标准有正确动作率、平均寿命、平均无故障工作时间等,但这些指标无法预测和估计继电保护可能具有的可靠性,而只能通过以往的数据来对系统可靠性进行一个大致的评价,因此,这些评价标准在继电保护系统的安全建设有一定局限性。现在,系统保护可靠性评估中最常用的方法有以下几种,下面具体分析。

1.1故障树法

故障树分析又称事故树分析,是安全系统工程中最重要的分析方法。事故树分析从一个可能的事故开始,自上而下、一层层的寻找顶事件的直接原因和间接原因事件,直到基本原因事件,并用逻辑图把这些事件之间的逻辑关系表达出来。1961年,美国贝尔电报公司的电话实验室于开发,它采用逻辑的方法,形象地进行危险的分析工作,特点是直观、明了,思路清晰,逻辑性强,可以做定性分析,也可以做定量分析。体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性,它是安全系统工程的主要分析方法之一。故障树分析法也存在一些缺点。其中主要是构造故障树的多余量相当繁重,难度也较大,对分析人员的要求也较高,因而限制了它的推广和普及。在构造故障树时要运用逻辑运算,在其未被一般分析人员充分掌握的情况下,很容易发生错误和失察。

目前故障树法在电力系统中也有较为广泛的应用,如将其应用于变电站通信系统的可靠性建模,并且可以对其进行定量分析和预测;或采用故障树法构建风险评价指标,然后运用集对分析理论,推导集对故障树计算法则,并建立输变电工程风险评估模型。

1.2马尔可夫状态空间法

马尔可夫过程是一类随机过程。它的原始模型马尔可夫链,由俄国数学家a.a.马尔可夫于1907年提出。该过程具有如下特性:在已知目前状态(现在)的条件下,它未来的演变(将来)不依赖于它以往的演变(过去)。因为马尔可夫方程是以状态空间图为基础,因此又可成为马尔可夫状态空间法。

电力系统大部分元件都是可以维修的,并且其寿命和维修时间都服从指数分布,所以在一个固定时间段内,其故障的条件概率是一个常数,如此,便可用平稳马尔可夫过程来分析。

2继电保护硬件系统可靠性提高措施

与传统继电保护相比,数字化变电站继电保护系统使用了电子式互感器、光纤、交换机等新设备新硬件,因此,可以从硬件系统方面提高继电保护可靠性。

2.1光缆施工工艺的优化

数字化变电站选择采用光缆连接各个装置,光缆又是比较柔软的材质,若是出现光缆曲应力较大的情况,就会造成数据传输故障,因此,为提高继电保护系统可靠性,可以优化光缆施工工艺。如按照规定将光缆放置在电缆槽盒内部,并注意光缆弯曲度不能超过限值,另外,采用恰当的方法保护柔软的光纤端部。

2.2接地防护的采用

在电气上使保护插件的箱体、插件、背板相互连接,构成一个等电位体,采用专用接地线将其接到保护柜的专用接地端子,并且接地端子以一定截面的铜线接到专用接地网上,可以提高数字化变电站继电保护系统装置的抗干扰能力。

2.3除湿防尘的加强

不仅是常规变电站继电保护系统,数字化变电站继电保护系统也会在工作状态时常受到工作环境的影响,因此,为了保证数字化变电站继电保护系统的工作稳定性能,可以采用除湿、防尘等措施。如在安装智能终端的汇控柜采取除湿、防尘、温度控制等有效措施,通过对智能终端的温度、湿度的控制,来保证继电保护系统的正常工作。

3继电保护软件系统可靠性提高措施

除了硬件系统的优化,软件系统也是继电保护系统的重要部分。以下几种软件技术方法也是提高数字化变电站继电保护系统的有效措施。

3.1保护算法的优化

电子式互感器也是数字化变电站继电保护系统的重要组成部分之一,因此,提高其可靠性也有助于保护系统整体可靠性的提高。提高电子式互感器可靠性的方法有针对电子式互感器不饱和、线性度好、频带宽的特点,保护装置可优化相关算法。

3.2差值补偿校正的使用

在数据信息收集过程中,由于是异步收集,所以常常会出现频谱遗失的现象,而这对这一现象,可在原有差值算法的基础上,提出差值补偿校正法,即采用加窗差值的频谱对数字信息及初始信息进行评估,保证能够恢复在数据传输过程中丢失的信息,从而避免因接受缺失了的数据信息而导致继电保护系统的错误动作。

3.3运算结果校核能力的提高

在系统的运算过程中,时常因为外界干扰而造成运算错误,针对这样的情况,可以通过重复运算来校核。在第一次运算结束后,CpU重新运转,利用原始数据再算一次,与第一次计算得到的结果作比较,若相同,则表示结果可信;若与第一次运算结果有差异,则CpU再重新计算一次,取三次中其中两次相同的结果作为最后结果,如此,便可有效提高继电保护系统的抗干扰能力。

4总结

总而言之,数字化变电站的建设越来越进步,对继电保护系统可靠性的要求也越来越高,给继电保护系统带来的挑战也是客观存在的,因此,在开展实际工作的时候,一定要对数字化变电站继电保护系统的构成有一个清楚的认识,并结合实际情况,选择适当的算法,以此提高继电保护系统的可靠性。

参考文献

[1]黄悦.数字化变电站的继电保护适应性分析[J].企业技术开发(下半月),2014,(6):72-73.

继电保护的研究现状篇8

关键词:继电保护;状态检修;发展前景

中图分类号:tm77文献标识码:a

1继电保护状态检修

1.1继电保护状态检修概述及要求

状态检修是根据先进的状态监测和分析诊断技术提供的设备状态信息,基于设备的使用寿命来判断设备的异常、预测设备的故障,根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备不定期检修及确定检修项目。其意义在于可以及时发现设备故障,根据设备的故障程度而采用不同的检修策略,并合理地安排检修时间和检修项目,使设备状态“可控、在控、能控”,保证电网安全经济运行。

继保设备状态检修中存在一些问题,主要有以3点:一为继保二次回路监测。二次回路是由连接各个设备的二次电缆组成,点多且分散,不易实时监视运行状况与回路接线的正确性;二为继保设备的电磁干扰监测。大量微电子元件的广泛应用使继保设备对电磁干扰越来越敏感,按常规试验方法无法发现由于干扰引起的事故,设备正常运行时故障发生毫无征兆;三为与一次设备的检修配合。大部分情况下,继保设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。

由于一次设备不允许在无保护的状态下运行,故当继保设备进行检修时,一次设备必须停运,而继电保护设备状态检修的实施,又将会大大地减少一次设备的停运次数,提高供电可靠性,从而缓解一二次设备检修间的矛盾。为了有效地发挥状态检修的优势,必须对继电保护设备状态检修工作制定相关标准及评价方法,研究其中存在的问题,同步推进一/二次设备状态检修工作,进一步提高变电设备检修的针对性。

1.2继电保护状态检修流程及状态评价

继电保护设备状态检修工作实行班组、工区(车间)和地(市)局三级评价体系,基本流程包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修决策、检修计划、检修实施及绩效评估,具体流程为:

对设备状态信息进行收集;

判断是否启动状态检修辅助决策系统;

进行计算机辅助评价和编制班组意见评价;

对上述结果进行汇总分析,形成初评报告;

组织专家组评审,形成状态评价专业报告;

形成局级综合报告并报主管领导审批;

编制检修计划并进行试验;

对实施绩效进行评估。

继电保护设备由二次回路和保护装置两部分组成。微机保护装置本身就具备状态检修的实施基础,但其中交流、直流、控制、信号等二次回路还不具备实时监测的条件。如果状态检修范畴仅仅局限在装置本身,这将很难有实施推广的基础,但是如果保护的状态监测环节包含交流输入、直流、操作等二次回路,状态检修就有可能在实际应用中得到推广。故根据多年检修经验,设计出了二次回路评价状态量及所占分值,见表1,其中数值以量化的方式进行,满分为20分。

表1二次回路评价

评价内容状态量分数

运行环境运行的环境温度、湿度2

封堵状况电缆孔洞、防火墙、防火涂料1

锈蚀状况端子排(箱)、电缆支架锈蚀程度2

抗干扰措施接地、屏蔽、等电位接地网,强弱电分离,交直流分离2

二次回路红外温度红外测温温度2

绝缘状况控制、操作和信号回路绝缘情况5

二次电缆、操作箱家族性无故障时间同型号无故障时间,同批次无故障时间控制3

操作箱无故障时间同型号无故障时间,同批次无故障时间3

2继电保护技术的未来分析

2.1计算机网络技术的应用

随着计算机硬件的发展,微机保护中的硬件部分也在不断进步,因而电力系统对微机保护的要求也不断提高。现在的微机保护不仅可以连续不断地对本身的工作情况进行自检,使自身的可靠性更高,也可用同一硬件实现不同的保护原理,使得制造大为简化和标准化,而且除了保护功能以外,还可兼有故障录波、事故分析和事故后处理等一系列功能。故当代继电保护技术的发展,正在从传统的模拟式、数字式探索着进入计算机信息技术领域。

2.2可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器(pLC)可以视为具有特殊体系结构的工业计算机,更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里,要把各个分立元件用导线连接起来,这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用pLC就可以解决上述问题,通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。为了减少占地面积,还可以用pLC内部已定义的各种辅助继电器来取代传统的机械触点继电器。

2.3保护、测量、控制、数据通信一体化

继电保护装置不仅要实现故障的继电保护,在正常运行状态是可以完成测量、控制和数据通信等功能,从而实现保护、控制和数据通信一体化。目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(ota)和光电压互感器(otV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。

2.4智能化

20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已经开始。人工神经网络(ann)是一种非线性映射的方法,它具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。很多难以列出方程式的非线性问题都能够通过该方法得到解决。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ann)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等,都取得了一定的进展。

结语

本文通过现场检修管理中积累的经验,对继保设备状态检修实施流程以及二次回路评价方法进行了详细分析和介绍,并通过量化的方法对各个重要性进行了列表分析,最后展望了未来继电保护技术的发展前景,相信随着计算机技术和网络技术在生产生活中的广泛应用,继电保护将会得到更大的发展。

参考文献

[1]陈三运,谭洪恩,江志刚.输变电设备的状态检修[m].北京:中国电力出版社,2004

[2]吴雪峰,邱海,吕赢想.继电保护设备状态检修的探讨[J].浙江电力,2011,5

继电保护的研究现状篇9

【关键词】:继电保护状态检修在线监测实现对策

【中图分类号】tm58【文献标识码】a【文章编号】1672-5158(2013)02-0277-01

作为电力系统的重要组成部分,变电站继电保护系统在确保电力系统的安全稳定运行中发挥着至关重要的作用。一旦变电站继电保护系统发生故障,势必会导致重大的变电运行事故,给变电站带来无法挽回的经济损失。作为一种以设备状态为基础的检修方式,状态检修强调按需检修,能够提高检修的针对性,并且降低检修所需消耗的人力和物力,因此对变电站继电保护状态检修展开研究具有重要的现实意义。

1.变电站继电保护状态检修的目标

所谓状态检修,是指根据设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息,经过分析处理,判断设备的状态和发展趋势,并在设备故障发生前及性能降到不允许的极限前有计划地安排检修。一般说来,变电站继电保护状态检修的目标主要有以下几点:

(1)确保继电保护设备的安全稳定运行。对变电站继电保护设备进行状态检修,能够提高设备的可靠性和可用系数,避免传统计划检修和定期维修的弊端,有效延长设备的使用寿命,从而确保设备的安全稳定运行。

(2)提高继电保护利用率。继电保护状态检修的应用,可用实时采集变电站各种保护/测控等自动装置的设备状态量,进而对设备的健康状态进行准确及时的判断,最大限度的减少设备无故障停机检修的次数,提高继电保护设备的可用率。

(3)提高继电保护的管理水平和检修人员的技术水平。当采用继电保护状态检修后,检修方式容易量化,检修管理工作更加符合实际和灵活多变,从而使得继电保护的管理工作更加科学化和规范化。与此同时,继电保护状态检修中会使用到大量的先进技术,这对检修人员的技术水平提出了更高的要求,迫使检修人员不断通过培训和学习来提高自身的综合素质。

2.变电站继电保护状态检修的现状和关键技术

2.1变电站继电保护状态检修的现状

随着变电站和输电线路的日益增多,继电保护校验工作量与日俱增,这需要大量的继电保护技术人员。然而受到人才培养周期和编制限制等因素的影响,目前继电保护技术人员严重短缺,同时加上很多输电线路停电时间较短和停电难,导致继电保护校验完成率较低,继电保护技术人员长期处于超负荷工作状态,既不能以饱满的精神状态投入到检修工作,又容易发生误接线和误整定等事故,因此继电保护的监测和校验必须寻找新的解决方法。

状态检修技术以其自身的优势,近年来受到了越来越多学者的关注和研究,将其应用于继电保护,可以极大地提高继电保护利用率,降低检修人员的工作量。然而由于目前继电保护设备的操作回路还不具备自检、在线监测和数据远程功能,因此要通过在线监测技术完整实现继电器接点的状况、回路接线等的有效监视还比较困难,因此这是目前继电保护状态检修迟迟未能有效推行的主要原因之一。

2.2变电站继电保护状态检修的关键技术

变电站继电保护状态检修的关键技术主要涉及到以下几个方面:

第一,变电站继电保护状态检修的基础是在线监测。作为变电站继电保护状态检修的基础,在线监测技术能够实时采集设备的运行数据,从而及时发现设备潜在的隐患和缺陷,并据此确定检修的最佳时机。

第二,变电站继电保护状态检修的关键是不断提高技术因素。随着科学技术的发展,计算机监控已经能够取代人工来完成大部分继电保护设备的运行监测,但这些技术的实现必须依靠人来进行控制和操作。相较于传统的计划检修,状态检修对技术人员的技术水平提出了更高的要求,它不仅要求技术人员拥有相应的专业知识,还必须具有独立的判断能力和很强的事故处理能力,从而确保在设备运行、设备检修和设备故障处理的过程中将相关损失降低最低,确保设备利用率和企业的整体效益。

第三,变电站继电保护状态检修的核心是对设备状态的分析。变电站继电保护状态检修的核心是通过在线监测的信息,分析相关数据和资料,准确把握设备现在的运行状态及变化趋势,从而采取更为科学合理的检修策略。也就是说,变电站继电保护状态检修必须通过对有关设备的历史资料进行统计分析(包括历次试验、检修与故障记录、出厂试验以及运行状态等资料),从而科学评估该设备的运行状态,并且准确预测设备状态的变化趋势或规律。

第四,变电站继电保护状态检修的核心是信息的有效传递。状态检修策略的实施需要通过传输媒介将现场监测和后台分析的数据及时传递给相关分析人员,确保他们能够准确掌握设备的运行状态和采取有效的解决措施。目前在线监测装置通过数据通信接口和后台分析系统检修中心计算机局域网络相连,检修中心通过网络能够实时调动各装置所监测获取的数据,从而真正发挥状态检修在线监测的作用。

3.变电站继电保护状态检修的实现

3.1保护自检功能的实现

微机保护理论可以实现逆变电源、电流、电压输出回路监控,采样数据合理性校验,保护定值的完整性,保护的数据通信环节,保护的输入/输出接点,部分保护执行回路可靠性的监视等。得益于微机保护技术的日益成熟,保护装置已经具备了自检功能,由于微机保护通过编程的手段来实现保护的基本功能,其动作特性是确定的,因此不需要通过定期的检测手段来进行调整,不会像过去那样使得整定值发生偏离预计值。

3.2保护二次回路分析

数字式保护装置本身具备状态监视的基础,作为电网安全屏障的继电保护除了装置自身外,还包括直流回路、操作控制回路和交流输入等。状态检修范畴要是只局限于保护装置本身,将很难推广,因此变电站继电保护状态检修还应该包括直流回路、操作控制回路和交流输入等环节。

保护装置的电气二次回路是由若干的继电器和连接各个设备的电缆构成的。作为继电保护出口控制的回路,很多操作回路还不具有自检、在线监测、数据远传的功能,这就使得在对保护设备进行状态检修的时候,因为二次控制回路操作箱达不到要求,而使得工作不能顺利进行。

3.3监视电流回路和电压回路

(1)电流回路的监视。要重视电流回路异常情况的检测工作,主要识别方法是,如果不存在零序电压的条件下检测到零序电压,则可以说明此时零序电压回路发生了故障。由于电压互感器的联结必须反映一次侧的零序电压,因此在变压器的选择上,必须使用三相无柱式或一次侧接地式,采取延时警报和瞬时闭锁逻辑。

(2)电压回路的监测。电压回路的异常监测主要体现在以下三个环节:三线电压在线路充电时自动消失、三相电压在电力系统正常负荷情况下自动消失、两相或者是单相的电压失常。

4.小结

状态检修是一次技术性的革命,将其应用到变电站继电保护设备中,能够及时掌握设备的运行状态,发现设备潜在的故障和缺陷,从而使得检修计划和决策更加科学合理。变电站继电保护状态检修时一个系统化的复杂工程,涉及的内容较多,希望本文的研究能够起到抛砖引玉的作用,促进我国继电保护状态检修的实施。

参考文献

[1]戴志辉,王增平.继电保护可靠性研究综述[J].电力系统保护与控制,2010,38(15)

[2]杨靖.继电保护状态检修的实用化尝试[J].科技创富向导,2012(3)

继电保护的研究现状篇10

关键词继电保护;隐藏故障;监测方法

中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1671—7597(2013)051-111-02

1继电保护隐藏故障定义及特征

所谓隐藏故障,主要指的是存在于系统中的不会对正常运行的系统造成任何影响的故障,但是一旦系统某部分有所改变就会触发隐藏故障,并造成连锁故障。也就是说,当系统处于正常运行状态下,并不能发现隐藏故障,在系统出现故障,继电器将故障准确切除,重新分配电力系统潮流,边有可能引发存在隐藏故障的保护装置出现误动。

对于继电保护系统而言,诸如连接器、接线片、通信通道或者是pt等元件都有存在隐藏故障的可能性。继电保护装置存在隐藏故障并不意味继电器自身存在设计缺陷、校准或者实际应用不当。隐藏故障与常规故障的最大不同就是其在系统正常运行状态下并不会被发现,只有在系统出现一些事件的情况下才会被监测到。隐藏故障最危险之处就是只有在系统处于压力状态下才会显现出来,其对电力系统所造成的影响不易被及时发现,无法及时采取有效应对措施。

2继电保护隐藏故障研究现状

继电保护技术发展由来已久,大概从上个世纪70年代开始,继电保护技术就在电网中明显的体现出优势来了,而微机的继电保护优势有逻辑能力,记忆能力,检测能力以及计算能力,而且其通信能力很强大,在和以往的一些继电器的相比中明显的发现其优势所在。所谓隐藏故障就是在可能造成危险的因素中隐藏了,所以这种故障比起直接可见的故障更加的严重,破坏性非常之大。如果能够对于隐藏故障进行检测,并且根据报警装置来进行控制,这样就可以预防装置执行切除动作之前做出针对此动作的判断,避免错误的切除对电力系统正常运行造成的影响。

相关统计资料显示,在全球范围内所发生的大规模停电事故中,有七成左右都与保护系统不正确有关。隐藏故障给电力系统所造成的危害性并非一致,对于电力系统而言,隐藏故障所出现的位置直接决定了隐藏故障的危险性大小。所有隐藏故障均存在相应的隐患范围,在一般情况下,隐患范围内的故障是能够判断的,而爆发具有一定概率的隐藏故障非常难以判断,所以这就形成了一定的盲区,对于电力系统隐藏故障的危害性程度一般用脆弱性区域及隐藏故障严重性进行描述。

隐藏故障脆弱性区域示意图详见图1所示。

在图1的电力系统隐藏故障脆弱性区域示意图中,(a)黑色方块区域代表保护装置正方向的脆弱区域;保护装置p存在隐藏故障,在(a)出现故障的情况下,将会触发保护装置隐藏故障,进而导致保护装置误动。与该区域相关的全部故障都属于隐藏故障脆弱性区域。

(b)黑色方块区域代表顺着母线相反方向的脆弱区域;对路线aB进行了高频保护的配置,假定反方向故障出现了,那么闭锁信号就能够传输,在高频通道中,假如无法准确的讲信号传输,那么保护装置就会出现问题,尤其是其选择性就会丧失,而外部区域就会有错误动作的发生,脆弱区域就是图中的阴影部分。

为对不同隐藏故障所具有的危害性进行准确评估,国内外不少专家学者将风险理论引入电力系统继电器隐藏故障分析评估研究中,构建起电力系统连锁故障风险评估机制,以便准确确定电力系统薄弱环节,制定有针对性的控制系统连锁故障风险的有效对策。

3继电保护隐藏故障监测方法

通过对电力系统脆弱区域及脆弱指数进行分析,便可以确定保护装置隐藏故障所具有的危害性大小,以此为依据确定监测重点,以实现对电力系统隐藏故障发生率的有效控制。

根据继电保护隐藏故障概念,隐藏故障在系统处于正常运行的时候,这种故障不会显现,一般都是压力状态下才会出现隐藏的故障,所以,对于电力系统继电保护隐藏故障的监测并不能使用之前的离线式监测方法,有必要专门研制面向继电保护装置隐藏故障的在线监测系统。

当前在实践当中尚未研制出可以对处于运行状态的继电保护系统中是否有隐藏故障进行检测的监控系统,只是借助微机保护中的自检功能对系统运行提供有限保障。实践中所使用的常规检测都是离线状态下,保护装置才开始运行的,所以只有系统运行,隐藏故障才会出现,这就给检修和维护带来了很大的困难。所以,传统检测方法并不能全面检测出系统中所存在的隐藏故障。

鉴于电力系统继电保护隐藏故障自身特征,必须采用在线监测方法对其进行监测,才能对于系统中出现的隐藏故障在第一时间发现,而且能够对于继电保护装置采取闭锁或是运行停止的措施,这样就可以很好的规避可能出现的重大后果。

早在1996年就已经提出针对电力系统继电保护隐藏故障进行在线监测的想法,继电保护隐藏故障监视及控制系统基本框架也已基本成型,隐藏故障监测及控制系统详见图2所示。继电保护隐藏故障监测及控制系统通过对比分析自身和高脆弱性指数保护装置输出结果,并进行相应的逻辑分析判断,最终完成继电保护隐藏故障在线监测操作。但该方法并未形成能够在工业系统中进行广泛应用的成熟系统。

4继电保护隐藏故障概率计算方法

由于继电保护隐藏故障所导致的误动作是存在一定概率的,会造成系统初始故障继续发展,严重的还会造成连锁故障,引发大规模停电事故。当前在实践中,通常是通过概率统计分析及概率模型两种方式来确定继电保护隐藏故障的概率。

其中,概率统计分析主要是分析之前的保护动作数据,并对相邻元件故障所导致的保护误动作数量进行统计,除以保护动作总数,由此所得出的数值就是系统中全部继电保护出现隐藏故障的概率值。用来对继电保护进行描述的概率模型主要是距离保护隐藏故障概率模型以及过电流隐藏故障概率模型两种。

综上所述,继电保护隐藏故障是导致电力系统连锁事故中极为重要的一项,本文对电力系统继电保护隐藏故障的定义及特征进行分析,并阐述了隐藏故障监测及概率计算方法。

参考文献

[1]熊小伏,蔡伟贤,周家启,等.继电保护隐藏故障造成输电线路连锁跳闸的概率模型[J].电力系统自动化,2008(13):34-35.

[2]李春,林锦国,叶曙光,等.基于小波的继电保护装置电磁干扰软件防护快速算法研究[J].电力自动化设备,2008(11):123-124.

[3]刘华,田芳,白义传,等.继电保护故障信息管理系统实用化改进方案[J].电力系统保护与控制,2008(19):34-35.

[4]杨明玉,田浩,姚万业.基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故障分析[J].电力系统保护与控制,2010(09):56-57.