电力系统继电保护技术发展

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1、电力系统继电保护技术发展电气时空Electrit-ri,技术发展电力系统继电保护技术发展1继电保护发展历程●湖南省电力公司超高压管理局杨昕继电保护技术在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段.以数字式计算机为基础而构成的继电保护起源于2O世纪6o年代中后期.6o年代中期,有人提出用小型计算机实现继电保护的设想,但是由于当时计算机的价格昂贵,同时也无法满足高速继电保护的技术要求,因此没有在保护方面取得实际应用.但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究.为后来继电保护的发展奠定了理论基础.计算机技术在7O年代初期和中期出现了重大突破.大规模集成电路技术的

2、飞速发展.使得微型处理器和微型计算机进入了实用阶段.价格的大幅度下降,可靠性,运算速度的大幅度提高.促使计算机继电保护的研究出现了高潮.在7O年代后期.出现了比较完善的微机保护样机.并投入到电力系统中试运行.8O年代.微机保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟,并已在一些国家推广应用.9O年代,电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代.也是继电保护技术发展历史过程中的第四代.1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置通过鉴定,并在电力系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页.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一变压器组保护相继于

3、1989年,1994年通过鉴定,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于1993年,1996年通过鉴定.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.2继电保护的发展趋势继电保护技术当今趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护,控制,测量和数据通信一体化发展.2.1计算机化电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本砘身外,还应具

4、有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速韵瓣处理功能,强大的通信能力,与其它保护,控制装置:fc;~mlt2007/6和调度联网以共享全系统数据,信息和网络资源的能力.高级语言编程等.所以继电保护装置的微机化,计算机化是不可逆转的发展趋势.2.2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.目前,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.此时继电保护的作用仅限于切除故障元件.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.继电保护的作用还要保证全系统的安全稳

5、定运行,这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据.各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作.确保系统的安全稳定运行.显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络联接起来.即实现微机保护装置的网络化.对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处.继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多.则对故障性质,故障位置的判断和故障距离的检测愈准确.对自适应保护原理的研究已经过很长的时间.也取得了一定的成果.但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应.必须获得更多的系统运行和故障信息.只有实现保护

6、的计算机网络化.才能做到这一点.微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性.这是微机保护发展的必然趋势.2.3保护,控制,测量,数据通信一体化在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下.保护装置实际上就是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端.它可从网上获取电力系统运行和故障的所有信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的所有信息和数据传送给网络控制中或任一终端.因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能.而且在无故障正常运行情况下还可完成测量,控制,数据通信功能.为了测量,保护和控制的需要.常规变电站的所有设备.如变压器,线路等的二次电压,电流都必须通过控制电缆引到主

7、控室,所敷设的大量控制电缆不但投资大,而且其二次回路非常复杂.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,就地安装在变电站的被保护设备旁,将被保护设●栏日壕辫,冉■辱备的电压,电流量在此装置内转换成数字量后,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.随着光电技术和计算机技术的飞速发展,新型光学数字式电压互感器(OTV),光学数字式电流互感器(OTA)取代电磁式互感器是继电保护的一个发展方向,基于光电的电力系统继电保护,监测和控制系统是电网发展的趋势.它用光电