人工神经网络在距离继电器保护中的应用分析-(12163)

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1、万方数据华北}【i力火学颂jIj学位论第1章绪论1．1继电保护的基本介绍1．1．1电力系统的概念及故障类型介绍电力系统是一个包含很广的复杂系统，从电厂发电开始，到线路输送至用户使用结束i1】。电力系统的设备，按照电压的高低分，可以分为一次设备和二次设备。其中一次设备包含了各类同步、异步电机、变压器、断路器、线路、电动机、电容电抗器等。而为确保一次设备能够正常运行并在故障状态下能够尽快隔离故障，使得一次设备安全不受到故障电流的侵害，便有了二次设备。但由于每日各时段、每月、每年随季节变化等原因电力系统

2、负荷会有高低起伏，并且随着J下常的运行周期开始，精密的继电保护设备会发生各类异常、故障等问题，因此利用继电保护手段对同常常见故障进行快速有效地切除，是十分必要的。在系统的运行过程中，继电保护设备通常的动作原因是各类短路故障，带来的危害是巨大的，总结一下有一下几点【2】：(1)当一次设备发生短路故障时会产生极大电流，会使得一次设备瞬间烧毁(2)电力系统的故障如果不能由继电保护装置快速切除，可能会造成越级跳闸，使得事故范围扩大，造成大面积停电事故。(3)因短路造成的大电流毁坏设备后果一般是不可逆的，要

3、想恢复电力设备的正常运行，通常需要重新基建，而基建周期通常较长，会导致该区域长期处于负荷大、电力紧缺的状况。在电力设备发生的短路类型故障中，首先最常见的为单相接地故障。原因是因为单相接地故障的诱因较其他类型短路故障更多，易出现时间也更多。我们对近年来单相接地故障的发生频次与其余类型短路故障进行了比较，具体情况如表卜l统计所示：万方数据华北电力人学颁_fj学位论文表卜1近年来我国220kV电网输电线路故障统计表随着自动化技术的发展，电力系统中继电保护设备越来越起着举足轻重的作用，开始彰显出它的重要性

4、。目前在变电站中先进的继电保护自动化技术主要应用于两个方面，一方面作为全站的自动化运维，配备了综合自动化平台，可以实现变电站值班员的后台通讯与管理。装置的任何异常信号都可以通过该自动化系统进行上传。另一方面，系统可以灵敏地感受到故障存在，从而可以迅速准确地切除系统中的故障，以防止对一次设备造成损害这就是我们所说的继电保护P】。电力系统继电保护专业在整个电力的日常生产当中占有举足轻重的地位，又可以说是电力变电专业的灵魂所在。其工作内容包括对于二次回路的维护和对于继电保护装置自动动作的正确保障等，继电

5、保护装装置可以对系统中出现的不正常状态进行及时告警并作出正确反应。同时继电保护的相关动作过程及信号也会通过自动化系统进行及时上传。1．1．2电力系统继电保护的主要任务(1)快速、正确地切除故障点，使得正常运行的设备尽快脱离故障时的大电流影响，防止因故障点未切除造成的严重越级后果。(2)能够灵敏感受到一次设备故障时的状态，可以有效保证设备在故障时作出合理的反应。某些情况下，设备只需要反应出异常状态，而不满足出口条件时，不应不经判断跳闸动作，以避免不必要的损失。1．1．3继电保护的四个基本要求在电力行

6、业当中的继电保护装置，按照行业规定和参数指标应满足四个基本特点。这四个基本特点为可靠性、选择性、速动性和灵敏性【4】。继电保护的这四个特点是互相依托、补充并不能同时满足的。我们在日常的继电保护方式2万方数据1仁北电力火学硕lj学位论整定和运行过程中，应根据这四个特点合理地确定继电保护装置的保护范围以及确定继电保护装置的定值。衡量继电保护工作是否做的合理、正确、完备，并不是以这四个特性均要全部完全满足为标准，而更多的是应考虑如何使得这四个特点达到一个趋于完美的平衡点。即在考虑到装置的可靠性同时还应考

7、虑到选择性，在考虑到速动性的同时还应考虑到灵敏性。比如在整定定值的过程中，如果一味的仅仅考虑如何使得继电保护装置可靠地动作而不考虑需要满足选择性的特点，那么就会造成保护装置过度反应，误动作或在不该动作的趋于产生动作行为，从而扩大了故障的范围。在核算线路参数时，不仅仅应关注如何核算能够使得保护装置在最短时间内切除故障的问题，还应看到，一味地仅仅考虑快速地切除故障有可能会使得保护装置失去有效的判别故障状况的时间，造成不能够正确地对故障现状体现的情况，使得灵敏性不能得到保障。因此如何能够很好地权衡这四个

8、特点之间的关系是需要不断探索和研究的。同时，不容忽视的是虽然在四个特点之间需要找到其中的平衡点，但可靠性作为继电保护的基本特性，是继电保护装置应用于变电站工作的存在的意义，它是要求继电保护装置能够在正确的范围内动作的准则，‘也是继电保护学科最为关注和研究最多的特点。本文所作的研究也是为了提高继电保护的可靠性。1．1．4继电保护的发展过程自1900年开始，全球工业化进程不断推进，需要的能源方面的支持开始不断增多。这个契机使得电力行业开始繁荣发展，而继电保护技术便是随着这些发展而出现在