容错控制技术及其在微机保护中的应用研究

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1、·电力系统·电气应用!""#年第!$卷第%期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!容错控制技术及其在微机保护中的应用研究程宏波王勋伦利（华东交通大学电气与电子工程学院!!""#!）摘要容错技术是一种高可靠性技术，将容错技术应用于微机保护从而提高其可靠性对于电力系统有着重要的意义。在总结当前微机保护可靠性研究现状的基础上，将容错技术与微机保护相结合，提出针对微机保护中一些常见故障的容错方案。通过使用容错技术，显著提高了微机保护系统的可靠性。

2、关键词容错控制故障诊断微机保护可靠性基本结构、构成原理、构成方法等。!引言（$）容错控制方式的研究常见的控制方式有随着社会经济的发展、科学技术的进步以及人硬件容错控制、软件容错控制、时间容错控制、信们生活水平的不断提高，人们对电能的需求和依赖息容错控制和冗余附加技术五种。常用的多模块备性越来越强，对安全稳定供电的要求也越来越高。用以及三取二表决器等都属于硬件容错控制方式。电力系统的安全可靠运行对保证国民经济的稳定发（!）容错控制方案的研究主要包括基于状态展和人民生活水平的不断提高有着越来越重要的意反馈的容错控制、基于故障补偿

3、的容错控制、基于义。电力系统一旦发生事故，将会给人们的生产和多模块冗余的容错控制、基于功能模块的容错控制生活带来不可估量的巨大损失。以及基于神经网络和专家系统的容错控制等。六种微机继电保护装置是电力系统密不可分的一部方案可以单独使用，也可以组合使用，可以根据对分，是保障电力设备和防止、限制电力系统大面积象要求灵活确定。停电的最基本、最重要也是最有效的技术手段。国（%）容错控制策略的研究主要包括瞬时故障内外实践证明，继电保护装置一旦发生故障，往往的消除策略、多模块并行诊断决策策略、故障自适会扩大事故，继而酿成严重后果［#］。应

4、补偿控制策略、故障自适应重构控制策略等。容错技术是一种高可靠性技术，目前已在航（&）容错控制器的设计研究容错控制器是整空、航天等领域得到了广泛的应用，如何将容错技个容错控制系统的核心。前述的控制方式、控制策术应用于继电保护设备的故障控制，从而提高继电略等都要通过该控制器来实现。保护装置的可靠性，保证电网的稳定运行，是当前（’）容错控制的评价研究主要包括可靠性评电力工作人员迫切需要研究和解决的一个重要问价以及整体性能的评价。用以确定采用容错控制后题。系统性能的改善程度。"容错控制简介#微机保护可靠性的研究现状容错技术是一种将故

5、障检测、智能诊断与容错相对于传统继电保护而言，微机保护具有运算控制融为一体的新兴综合性学科，其涉及到系统速度快、功能灵活、可靠性高、维护调试工作量小等论、信息论、控制论、信号处理、模式识别、故障优点。微机保护在电力系统中的应用越来越多，电网诊断、人工智能、工业自动化、工程可靠性、微型中继电保护微机化率稳步增长。据统计，截至到$""%计算机等多学科知识和技术。容错控制的研究内容年底，继电保护微机化率达到(’)，其中，微机保护主要包括：在线路保护中的比重达到*(+(#)，而高压电网的继电保护装置基本上全部采用了微机保护［$］。（

6、#）容错控制结构研究主要包括容错控制的—"!—电气应用!""#年第!$卷第%期容错控制技术及其在微机保护中的应用研究!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!作为一种具有高可靠性要求的控制系统，人们法而言，硬件冗余还只是其中最简单的一种方式。采取了各种措施以提高微机保护系统的可靠性。当如何将容错控制理论和微机保护相结合，设计出结前，主要基于三种思路来考虑［!］：避免故障和错构合理、性能稳定、容错能力强的微机保护系统，误，包括选用高质量的元件和

7、采用屏蔽隔离等以防应该是研究的一个重点。干扰；故障自动检测，发现故障时及早报警或自动%微机保护中的容错控制方案设计闭锁，不影响保护对象的正常工作；容错设计，使局部故障时不降低整套装置的性能，不中断保护装根据不同原理构成的继电保护装置种类虽然很置的正常运行。多，但一般情况下，继电保护装置都是由测量部!"#抑制干扰分、逻辑部分和执行部分组成的。干扰就是指除有用信号以外的所有可能对装置微机保护系统中的计算机使得容错控制的应用的正常工作造成不利影响的内部或外部的电磁信变得更加简便。原来复杂的故障诊断、故障定位以号。干扰将造成微机保护

8、装置的计算或逻辑错误，及容错控制策略都可借助于计算机来加以实现。程序运行混乱，甚至元件的损坏等。由于微机保护图"给出微机保护系统容错控制的过程框图。装置的工作环境比较恶劣，在保护装置的周围往往由图中可以看出。微机保护系统容错控制的主要内存在许多复杂的电力设备和输电线路等。因而要求容可归纳为