水電廠繼電保護技術發(fā)展研究

摘要：水電廠繼電保護的主要任務是在設備發(fā)生故障時，與電力系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)隔離開，事故發(fā)生的時候就不會有很大的影響，盡最大的努力，將安全、可靠的電力帶給用戶，并且還要保證能夠連續(xù)地進行供電。本文主要闡述水電廠繼電保護作用組成及要求，水電廠繼電保護的發(fā)展歷程以及未來發(fā)展方向等問題。

關鍵詞：水電廠；繼電保護；技術；發(fā)展；研究

中圖分類號： TM6 文獻標識碼：A

水電廠基本生產(chǎn)過程是從河流高處或水庫內(nèi)引水，利用水的壓力或流速沖動水輪機旋轉(zhuǎn)，將勢能和動能轉(zhuǎn)變成機械能，然后水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)變成電能，水電廠在電力系統(tǒng)中擔負著調(diào)峰調(diào)頻的重要任務，安全運行十分重要。水電廠繼電保護的主要任務是在設備發(fā)生故障時，與電力系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)隔離開，事故發(fā)生的時候就不會有很大的影響，盡最大的努力，將安全、可靠的電力帶給用戶，并且還要保證能夠連續(xù)地進行供電。隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，供電可靠性的要求不斷提高，研究水電廠繼電保護的作用、組成以及保護措施，把握繼電保護發(fā)展趨勢對繼電保護工作具有十分重要的意義。

1水電廠繼電保護作用組成及要求

1.1水電廠繼電保護的作用

水電廠被保護元件發(fā)生故障時，繼電保護裝置能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，以保證無故障部分迅速恢復正常運行，使故障元件免于繼續(xù)遭受損害，減少停電范圍；當被保護元件出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，繼電保護應能及時反應，并根據(jù)運行維護條件，發(fā)出信號、減少負荷或跳閘動作指令。此時一般不要求保護迅速動作，而是根據(jù)對水電廠及其元件危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作。同時繼電保護也是水電廠的監(jiān)控裝置，它可及時測量水電廠電流電壓反映系統(tǒng)設備運行狀態(tài)。

1.2水電廠繼電保護的組成及要求

繼電保護的組成：一般由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分組成。現(xiàn)場信號輸入部分一般是要進行必要的前置處理，如隔離、電平轉(zhuǎn)換、低通濾波等，使繼電器能有效地檢查各現(xiàn)場物理量。測量信號要轉(zhuǎn)換為邏輯信號，根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息，按照一定的邏輯關系組合運算最后確定執(zhí)行動作，由輸出執(zhí)行部分完成最終任務。

繼電保護的基本要求：應滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性要求。選擇性指保護裝置動作時，僅將故障器件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中無故障的部分正常運行；速動性是指保護裝置應盡快切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果。靈敏性是指對于保護的范圍內(nèi)，發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。可靠性是指繼電保護裝置在保護范圍內(nèi)發(fā)生動作時的可靠程度。

2水電廠繼電保護的發(fā)展歷程

水電廠繼電保護發(fā)展速度迅猛，電子技術、計算機技術和通信技術也在隨之不斷地發(fā)展，這些的發(fā)展會在一定程度上促進在繼電保護裝置中的材料、元件、制造工藝等硬件結(jié)構(gòu)也有更大的發(fā)展空間。在20世紀50～60年代，所出現(xiàn)的保護裝置就是機電式的或者是整流型的，到了20世紀70～80年代，就已經(jīng)發(fā)展成為晶體管式或者集成電路式，現(xiàn)在微機保護裝置已成為了主打產(chǎn)品。在這個過程中，繼電保護技術的發(fā)展會越來越多地注入電子技術、計算機技術和通信技術。同時，在微機繼電保護軟件、算法等方面也取得了重大的發(fā)展成果。

3水電廠繼電保護未來發(fā)展方向

3.1繼電保護計算機化

電力工業(yè)的發(fā)展已取得了很大的成就，在繼電保護裝置中繼電功能發(fā)揮的作用是很重要的，這樣一來，故障信息的存儲量就有很大，并且這些數(shù)據(jù)的存放時間也要求很長，在對這些數(shù)據(jù)進行處理的時候，時間一定要短，還要有很強大的通信功能，所以，計算機在繼電保護技術未來的發(fā)展中起著尤為重要的作用。

3.2繼電保護智能化

在20世紀90年代之后，智能化已開始存在，并且已有一定的發(fā)展，網(wǎng)絡、模糊邏輯等智能技術已在現(xiàn)在的水電廠繼電保護被更廣泛地應用。在水電廠的繼電保護中，會存在一些專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡等智能化系統(tǒng)，這種智能化系統(tǒng)的納入對于繼電保護的發(fā)展有著很重要的意義。分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等都是網(wǎng)絡中一部分特點，對于這樣的發(fā)展和應用速度是相當快的，人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等都是比較重點的一些問題。與人工智能技術相結(jié)合，將其中出現(xiàn)的一些不確定因素進行分析，找出影響智能診斷系統(tǒng)的因素，在診斷的時候要更為準確，這在未來智能診斷發(fā)展中起著不可替代的作用。

3.3繼電保護網(wǎng)絡信息化

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展要求越來越多，在繼電保護領域中通信技術也在其中不斷地發(fā)展，就使繼電保護的作用已不只是將故障找出來和縮小故障發(fā)生的范圍，還需要在安全的層面上做足考慮。伴隨著現(xiàn)在不斷發(fā)展的計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信工具，對于保護系統(tǒng)的觀念已在繼電保護技術人員中興起，也就是可以通過裝置網(wǎng)絡化，在分析這些數(shù)據(jù)和信息的基礎上，協(xié)調(diào)每一個故障數(shù)據(jù)，各個保護單元和重合閘裝置，這將會使系統(tǒng)的運行更為安全和穩(wěn)定，保護和可靠在整個系統(tǒng)中存在。

3.4保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化所實現(xiàn)的前提下，計算機的性能和功能其實也就是繼電保護裝置，在水電廠計算機網(wǎng)絡上起著很重要的作用。網(wǎng)絡也就成為了它獲取信息的主要渠道，還可以將在這種情況下獲取到的信息傳送到網(wǎng)絡控制中心或者任一終端。所以，繼電保護功能的完成是在每一個微機保護中都可以的，并且在正常運行的情況下，測量工作的完成也會很順利，控制，數(shù)據(jù)通信等功能也就肯定會統(tǒng)一，從而實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。現(xiàn)在科學技術的進步是很鮮明的，這樣一來，就會隨之出現(xiàn)很多新型的保護裝置，保護裝置也就會逐步走向成熟化，在這樣的情況下，繼電保護工作和電力系統(tǒng)運行的安全性，會有更大的發(fā)展空間。

結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，計算機、通信技術的提高，水電廠繼電保護技術也會有新的挑戰(zhàn)和機遇，將沿著計算機化、網(wǎng)絡化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的方向發(fā)展。

參考文獻

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