电力系统继电保护技术的现状与发展研究 刘凯

发表时间:2020/7/20   来源:《电力设备》2020年第9期   作者:刘凯
[导读] 摘要:电力系统是否安全、是否稳定,深深影响着我们的工作生活。
        (大唐云南发电有限公司新能源分公司  昆明  650100)
        摘要:电力系统是否安全、是否稳定,深深影响着我们的工作生活。由于生活质量的显著改善,人们对电力服务质量的要求也明显提高。作为维护电力系统安全性的一种关键技术,继电保护技术的研究同样取得了丰硕的成果。运用这项技术,尽可能确保电力系统长时间以平稳状态运转,其重要性不言自明。本文首先介绍了继电保护技术在我国的发展情况,然后总结了与其它技术结合的应用前景。
        关键词:电力系统;  继电保护技术;  应用与发展
        引言:
        人口数量的快速增加给电力系统带来了很大的负担,为了保持电力系统的稳定运行,继电保护技术和相关设备的应用,对于提高用电安全性凸显出重要意义。即使电力系统长时间以高负荷运转,发生危险的几率较高,继电保护技术的应用也能最大化保障电力系统的稳定和安全。
        一、为什么要应用继电保护技术
        简单来说,继电保护技术能够在系统出现问题时迅速发出警报或者直接切断、隔离出现问题的部分,以维护电力系统整体安全和稳定。当故障出现并且系统难以正常运行,继电保护系统就会发挥作用,确定出现故障的具体部位并切断故障部分,发出警报帮助检修人员尽快定位问题,及时消除影响电力系统稳定性的因素。此外,继电保护系统还具有记录等功能。使用继电保护技术,实现对故障的自动化定位和排除,当电力系统出现故障,短时间内就可做出反应,可以大大降低故障部分对正常工作部分的影响,保障了系统整体安全稳定,也降低了电力系统检修维护的压力。
        二、继电保护技术的实际应用情况
        (一)继电保护技术研究取得了丰硕成果
        上世纪八十年代,继电保护技术已经得到了初步应用。由于当时化工厂使用较多功率很大的设备,继电保护技术在此领域的应用比较广泛,保障了电力系统的稳定性。到了二十一世纪,针对继电保护技术的探索方兴未艾,在不长的时间内就获得了瞩目成绩,我国的自主品牌保护设备质量优异,迅速占领了大量市场,现在大部分企业使用的都是这类继电保护设备,除此之外还大量出口。因此,在很长一段时间里,继电保护技术仍然具备难以估量的成长潜力。
        (二)设备的选择有更多的空间
        针对这项技术的研究越来越深入,相关的设备也层出不穷,质量也有显著提高,给予我们更大的选择空间。在选择设备时,应该充分结合电力系统实际情况与具体需求。主要可以从两个方面加以考量:第一是继电保护设备要具备丰富的功能,确保针对电力系统的维护、检修工作能够正常完成,这其中最为重要的就是监测功能,因为电力系统需要不间断运行,全方位的监测能够尽早发现问题,除此之外,继电保护设备还需要定位故障部位并迅速切断或者隔离,目前网络技术的应用,实现了对问题的自动化定位和排除;第二是设备的灵敏度、稳定性要满足要求,使用前应该进行严格测试,确保电力系统出现突发情况时能够迅速反应,防止故障发展为更加严重的问题。
        (三)继电保护技术给系统带来全面保障
        继电保护系统功能丰富,常见的如主变保护、母线保护、母联保护等几个主要功能。系统要安全稳定地运行,这几项技术就需要充分发挥作用。使用继电保护技术,可以显著减轻故障对电力系统的不良影响并减少运营成本。当前常用的技术主要是三段或者二段保护,这种具备缓冲性的技术可以有效保护电力系统和其中的设备。而现代电子科学技术的应用,改善了系统的故障处理功能。
        (四)新兴技术促进继电保护技术成长
        网络技术、信息技术在很多行业都有广泛的使用场景,与继电保护技术相结合也发挥着良好的效果,这是继电保护技术的未来前进方向。

新兴技术的普及让继电保护技术的自动化、智能化水平更高,减轻了维护和检修的压力;应用单片机技术,让继电保护系统切断、隔离等动作的精确度更高;而互联网技术的应用给了管理人员更多的发挥空间,除了使用网络技术进行系统监控之外,管理人员还可以通过观测系统运行状态来收集运行信息,可以作为日后维修、检测电力系统故障的重要工具。
        三、继电保护技术与其他技术的结合应用
        人类需求是新技术出现和技术发展的重要推动力,我们生活在信息化时代,信息技术很显然会成为继电保护技术发展的核心,促进继电保护技术更具开放性和多样性。继电保护技术未来可能的发展方向,可以在以下几个方面来探索。
        (一)计算机技术的融合
        目前计算机技术在电力行业中的应用非常普及,在将来必将以计算机技术为核心发展。不论是在工业、农业还是其他领域,计算机技术都是不可或缺的重要工具,而计算机技术也给继电保护技术的发展带来了重要影响。计算机技术让继电保护设备有了更迅速的信息处理能力、海量的数据储存空间与通畅的通信能力,计算机技术让继电保护设备实现了局域联网与信息共享。目前工控机的体积比小型机更小,而在速度和功能等方面都已经显著超越,多个工控机组成继电保护装置是重要的应用目标。从以上几个方面看来,与计算机技术相结合是继电保护技术的发展要义。
        (二)网络技术的有效结合
        计算机技术与继电保护技术的结合提高了继电保护系统处理信息和数据的能力,而信息和数据的共享传递则主要依靠网络来完成。我们目前生活在信息爆炸的时代,网络在信息传递等方面发挥着举足轻重的作用,而网络技术的流行同样给工业发展带来了一定影响,将来继电保护技术与网络技术相结合同样能够发挥举足轻重的作用。目前的继电保护技术在保障电力系统整体安全方面仍然有一定局限性,因为只能在出现故障时尽快切除或者隔离故障部分,实际上此时系统已经受到了损害,继电保护技术能做的只是尽可能降低故障的不良影响。随着系统的不停发展,对系统整体进行更加严密的维护至关重要。将继电保护技术与网络技术结合相结合,让系统中全部继电保护设备通过网络连接起来,确保电力系统整体都能得到保护。网络实现了继电保护设备之间信息与数据的分享,系统内的继电保护设备可以使用数据与信息来协调各自的功能。电力系统在运行中会产生大量信息,而只有运用网络技术才能做到尽可能多地获取和收集这些信息,为电力系统的稳定运行提供保障。
        (三)人工智能技术的应用
        互联网技术的发展催生出人工智能这一更加先进技术的出现,人工智能技术在继电保护系统中的应用,大大提高了系统工作的准确度和敏感度。常见的如遗传算法、专家系统等于继电保护技术的结合,带动了继电保护技术向着新的台阶迈进,并且在实际应用中取得了喜人的效果。例如使用ANN技术可以快速确定故障类型的具体位置,有效保护电力系统设备。人工智能技术的应用关键在于事先用一定的样本进行训练,这些样本的故障类型非常丰富,经过训练后无论电力系统出现何种类型的故障,系统都能够准确辨别并快速反应,并且这种对故障的处理基本上不需要人工干预。在将来,人工智能技术与继电保护技术结合的方向,是多种人工智能技术的综合使用,从而更大程度地提高系统判断的准确性。我国针对此方面的研究也有很多,典型的如神经网络继电保护技术。但是由于人工智能技术本身在我国出现的时间就不长,因此两者的有效结合还需要进一步研究和完善。但是可以预言的是,人工智能必将成为促进继电保护技术进一步成长的关键推动力。
        三、结束语
        综上所述,继电保护技术在我国出现和发展,时间仅有几十年左右,在人工智能、计算机、电子信息等技术的推动下,继电保护技术必将迎来新发展前景,为电力系统的稳定前进奠定基础。
        参考文献:
        [1]袁晓光, 孙雯. 电力系统继电保护技术应用现状的探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(023):694-694.
        [2]季利明. 浅谈电力系统继电保护的意义现状及前景[J]. 科技致富向导, 2011(3):342,341.
        [3]周凯. 电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J]. 数字技术与应用, 2010, 000(011):P.121-121,123.
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