电气工程智能系统在继电保护中的应用

发表时间:2021/9/3   来源:《科学与技术》2021年第4月第11期   作者:李照
[导读] 随着人们生活水平的提高,对于电力系统供电质量的要求也在不断的提升,要想保证电力系统能够
       李照
       国网四川省电力公司检修公司   610096
        
       摘要:随着人们生活水平的提高,对于电力系统供电质量的要求也在不断的提升,要想保证电力系统能够安全稳定的进行电力输送,就必须要保障继电保护的安全稳定运行。所以就需要将电气工程智能系统应用于继电保护中,以此保障整个供电系统运行的稳定性和安全性。
       关键词:电气工程智能系统;继电保护;应用
       
       1继电保护发展历史
       我国继电保护共经历了如下四个阶段的发展:
       第一阶段:建国初期至六十年代,我国已拥有较完善的继电保护体系。在此阶段的发展中,继电保护技术打下了坚实的基础,为下一阶段的快速发展起到了推波助澜的作用。
       第二阶段:六十年代至八十年代,晶体管继电保护的快速发展使得我国继电保护取得了重大成功。最具代表性的成果是由天津大学与南京自动化设备厂合作研发的500kV晶体管方向高频保护直接成功运用在葛洲坝500kV线路上。
       第三阶段:八十年代至九十年代初,集成电路保护的研发、生产及应用成为继电保护的主导方向,并在高频保护方面起到了巨大作用。其中以南京电力自动化研究院所研发的集成电路工频变化量方向为代表。
       第四阶段:九十年代初期之后,继电保护一直呈现了高速发展势态。其中的微机线路保护装置是由南京电力自动化研究院研制成功的。微机相电压补偿式方向高频保护则是由南京电力自动化设备厂和天津大学合作研发而成的。根据不同原理与机型,各种微机线路及主设备保护都有各自优势,它们为电力系统提供了性能及质量优化的继电保护装置。在致力于微机保护装置的研究背景下,在继电保护的软件及算法等方面我国都获得了较为显著的理论成果。
       
       2继电保护中电气工程智能系统的应用意义
       近年来在工业化和城镇化建设进程不断推进的产业时代背景下,电力资源需求量在持续增加的同时,电力安全事故的频发也严重破坏了社会的稳定性,给人们的生命财产埋下了巨大安全隐患。就目前来看,为确保社会的稳定性发展,将智能系统应用于继电保护,是现阶段行业实现可持续发展目标做出的重要战略改革。据调查,由于继电保护在电力网络和相关设备监测保护中发挥了重要作用,而与此同时伴随信息技术和电子科技技术的高速化发展,将智能系统应用于继电保护中,在一定程度上继电保护的安全性和可操作性得到满足的同时,也为继电保护向智能化方向迈进打下了坚实基础。继电保护中智能系统的应用从某方面来讲,与传统电力系统相比,前者主要就是通过借助数字化技术,来进一步提升保护性能,同时对安全自动装置性能也进行了进一步优化,以此为系统安全稳定性运行打下坚实基础。对行业可持续发展来讲,在继电保护中应用电气工程智能化系统,不仅能进一步升级和优化传感器系统功能,此外在降低电力系统故障发生频率以及推动行业可持续发展中也发挥了重要性作用,最主要的是实现了国家及地区在供电保护业务上的动态化、规范化管理。
       
       3电气工程智能系统在继电保护中的应用策略
       3.1系统冗余性增强方面的应用
       在智能系统的应用下,通过数字化技术和精密算法的支持,可令数据链路层提供数据交换的场所,进而保证不同数据在同一模式下实现交互。

电气工程智能系统所提供的网络架构服务,可令整个变电站实现数据的可靠性传输,且网络架构内点对点的信息传输模式可有效降低数据传输中所存在的耦合关系,进而保证设备在接收到信息或信息与信息交互时,完成实时响应。一般来讲,以智能系统为核心的网络架构模式,是以总线结构、环形结构为实现载体的,因为两者在信息传输时可熔点的信息实现同等程度的交互,其类似于以太网内信息的交互模式,通过将以太网与物理交换机进行连接和令信息实现不同维度的存储与运行,这样一来就可保证结构本身不受到破坏的前提下,令信息实现高精度传输。当然与总线结构相比,环形结构响应过程所需要的时间较长,如果整个响应时间低于固有信息传输差值,则将造成信息本身传输存在滞后性,整个系统无法进行实时化服务。为此,在选取网络结构时应结合整个系统的工作属性以及外部环境对设备工作机制的需求,确定网络架构模式,以此来提高继电保护系统工作的质量。
       3.2中间层应用
       其是指电气工程智能系统依托于机电保护的运行路径,为整个保护系统的运行提供可靠性的保障。通过在变电器保护装置中采用双重化设备,令智能系统与设备之间形成资源的集中配置,进而为设备本身提供二次保护。此类二次防护机制,不仅可以保护设备和开关,同时还可以针对设备相关联的各类电力传输线路进行过载保护。通过系统对设备内电流信息的采集与核验,可精准的查证出某一类信息行为,在继电保护中间层传输时产生的异常现象,这样就可以测定出当前系统中存在的故障问题,然后由智能系统中的采集模块将此类信息同步传输回主操控系统中,专家系统对此类故障信息进行测定。如信息本身属于定性化问题,通过参数的核验便可得出相应的解决策略,进而实现智能化调控,如故障参数信息专家系统内的基准参数信息不匹配,则表明此类故障信息属于动态性,专家系统及时将此类信息传输到交互界面中,并针对故障信息的空间位置进行报警,工作人员可以及时了解到故障发生位置以及故障产生的关联影响。此外通过二次保护系统,不仅可以对变电站内电量的供应等级进行有效测定,还可以对变电站系统内的电力传输模式进行有效调整,通过对各类参数的分析,依据当前电网所支持设备的运行形式,对供电行为本身进行动态化制定,以满足整个电力网络的运行,进而将运行参数控制在继电保护设备的参数范围之内,使整个电力系统正常运转。
       3.3过程层应用
       继电保护是电气设备在遭受电力异常供应行为时所产生的跳闸保护功能,其通过与电气设备的连接,在基准参数的核定下,可同步对系统指令进行双向化的传输与执行,进而对整个电力工程的电力传输进行防护。电力传输过程中,如果电力传输参数在基准参数值范围内呈现出较小的波动,整个电力系统运行状态也将随之改变,但由于参数在继电保护的基本范围之内,所以继电保护系统仍将持续原来的工作状态。由于变电站中一次设备与二次设备之间具有较高的联动性,在进行继电保护时应依据设备本身的工作特性设计独立的开关,保证继电保护装置可对某一类设备形成精准防护,使保护设备可有效是对母线和输电线路进行过载保护。输出线路在进行期间保护时主要是以通信接口来对内部信息进行传输,进而实现信息参数与基准参数的比对,令整体系统可实时接收到内部各类设备的运行信息,进而对整个变电器内电流信息进行有效采集,以更加全面掌握系统运行信息。在智能化系统的应用下,整个机电保护装置可对变电器内部的运行机构和设备,建立单独的信息对接渠道,同时在多端线路信息同步传输的状态下,可令信息采集系统对内部数据进行同步收集,这样一来,通过主系统的模块分化操控形式来对每一个设备进行独立调整,不仅可提高数据采集的精准性,也可以保证数据在运行以及指令传输过程中的可靠性,进而为继电保护系统的实际应用提供基础保障。
       
       4结束语
       电气工程智能系统在继电保护中的应用可为整个电力系统提供同步信息传输机制,且通过网络架构的建设,可基本满足电力设备的任何运行需求,而且其使继电保护系统真正实现了智能化操控,并提高了电力系统运行的可靠性。
       
       参考文献
       [1]王凯,张建虎,李雯雯,等.电气工程智能系统在继电保护中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2018,21(35):111-112.
       [2]刘丁辉,刘远县,陈金国,等.电气工程智能系统在继电保护中的应用[J].科技,经济,市场,2018(12):11-11.
      
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