浅谈电力系统继电保护的发展

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1、浅谈电力系统继电保护的发展摘要:木文主要论述电力系统继电保护的发展趋势，分析了广域保护的概念和结构、通讯网络结构。关键词：继电保护广域保护1flUs随着时代的不断进步，电力系统的发展也随着扩大，继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。电力系统在运行屮，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种形式的短路。在电力系统中,除应采取各项积极措施消除或减少发牛故障的可能性以外，故障发牛时,必须迅速而有选择性地切除故障元件,这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。2继电保护技术发展趋势

2、2.1计算机化随着计算机侦件的迅猛发展，微机保护皎件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外,述应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置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。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。该类装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未來微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与口前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可

3、运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。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，还要保证电力系统的安全稳定运行。这就耍求每个保护单兀都能共享整个电力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木条件是将整个系统各主耍设备的保护装置用计算机网络联

4、接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全叮能的。保护装置实现计算机联网，能提高保护的可靠性，同时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一台高性能、多功能的计算机,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任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而月

5、.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，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。2.4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己开始。人工智能技术在继电保护领域的应用，可以解决用常规方法难以解决的问题。3广域保护3.1广域保护研究的理论背景继电保护装置以判断被保护对象内部故障，及吋可靠地切除故障为己任。但是冃前的安全□动装置都是在检测到系统产生不正常运行状态以后再采取控制措施，例如低频、低压减载装置是在系统

6、频率或母线电压降低、偏离正常值一定程度且持续一定时间后才执行切负荷或切机操作，属于事故后控制措施。在特殊情况下如果频率或电压下降速度过快，可能安全自动装置来不及动作，系统已经发生严重的崩溃事故。此外，目前使用的安全自动控制判据大都是基于本地量构成，反映的只是系统某点或很小一个区域的运行状态，不能反映较大区域电网的安全运行水平，装置Z间缺乏相互I•办调和配合，难以做到对系统进行优化控制。这样将会导致系统某点发生故障后安全水平下降，造成继电保护和安全口动装置相继动作。由于这些装置之间缺乏相互的配合协调,可能进一步扩

7、大故障影响范围，引起系统发生连锁跳闸等严重事故。去年北美以及世界范围内的几次人停屯事故让人们认识到：事故的发生并不是因为继电保护和安全口动装置谋动作，恰恰相反，它们都能正确动作，但是仍然不能避免大规模停电事故的发生。其原因就在于它们之间缺乏相应的配合协调，基于本地量的装置难以反映区域电力系统的运行状况。3.2广域保护系统概述广域保护是在电网互联趋势下提出的对继电保护系统更高的要求，这是一个新的研究方向，国外早在1997年开展了相关研究探讨;国内在这一领域的研究起步较晩，直到最近一•两年才陆续有相关的论文发表。广

8、域保护系统可以分为两类：一类是利用广域信息，主要完成安全监视、控制、稳定边界计算、状态估计等功能，其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现;另一类则是利用广域信息完成继电保护功能。但是口前多数研究进行的只是概念性的讨论，对于貝体问题如系统结构、通信网络配置、广域信息的采集和利用、广域保护和控制算法等方而并没冇进行详细深入分析,尚未形成完整的理论体系。3.3广域保护系统基本结构广域保护系