电力系统继电保护原理(6篇)

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电力系统继电保护原理篇1

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中图分类号:F406文献标识码:A文章编号:

引言

随着我国电力系统规模和容量的日益增大,电力系统面临的故障日益严重。一旦电力系统出现故障,那么将会造成严重的经济损失和人身伤亡。继电保护作为一种新型的保护方法,近年来在电力系统运行过程中发挥了越来越重要的作用,因此对电力系统中的继电保护进行相关研究具有非常重要的现实意义。

1、继电保护对电力系统的作用

为了构建良好的电力系统运行秩序,在设备运作期间必须要配备相应的运行保护。继电保护在电力系统出现故障时能够及时检测故障发生的因素,并判断故障的具置,向技术人员发送报警信号等,为故障问题的处理创造了条件。其优势体现在:

(1)维护安全,性能优越。继电保护技术在数据信息安全性能的保护上作用显著,可有效避免外界因素干扰造成的装置受损等。当电力系统正常运行之后,继电保护装置可以实现有效的防范监测。随着社会科学技术的发展,继电保护装置的这种材料属于绝缘物质,在使用过程中很难受到外界腐蚀作用的影响。在今后的各项电力设备运行技术发展阶段,继电保护装置产品的性能会变得更加优化,其“能力强”主要表现在抵制干扰、增强绝缘、防范电磁等方面。

(2)投资较少,安装便捷。继电保护装置本身的材料质量较小,产品重量一般都比较小。这就给电力行业施工创造了有利条件,在电网运行期间结合新建的传输通道,大大降低了电力系统占据的空间。继电保护产品质量的减小对于系统安装施工的操作效率提升也有帮助,可显著降低电网运行的成本投入。我国市场上销售的继电保护产品的内部结构都在积极优化升级。高科技的继电保护产品带来的是故障诊断的高效率,同时在电能消耗上要比其他保护装置低得多。继电保护装置在安装过程中操作方便,技术人员只需安装电气图纸操作即可。

(3)检测故障及防范。从根本上看,继电保护是在电力系统的设备或元器件出现故障之后,对系统实施报警以提醒值班人员处理。另外,还可以对控制的断路器发出跳闸程序操控指令,以及时中断各受损设备的运行,从而达到保护设备或元器件的效果,这种高性能的故障防范功能是其他设备无法实现的。

2、继电保护故障处理的原则

继电保护的故障处理不是单纯的以继电保护人员的意志而进行,需要按照一定的原则,这些原则如下:

第一,处理继电保护故障时要保持正确、冷静的态度。电力系统的发电机等设备在运行过程中,继电保护装置的连接片要根据运行方式的变化而进行相应的投、退处理。在进行这两项处理时要求工作人员同时进行,而且要经过细致的辨别清楚后,才能够操作。而且对于跳闸回路的连接片来说,只有相应的开关在运行的过程中才能够投入,所以,首先要使用直流电压表对两个连接片之间的直流电压进行测量,然后再投入。此外,电气的运行人员还要定期对继电保护装置中的数据进行检查,同样的,也要有两个人来完成,而且他们不能够对数据进行修改,或者删除。

第二,能够根据信号状态准确判断故障发生点。在继电保护现场中出现的光子牌信号、事件记录以及故障录波器所采集到的图形、继电保护装置的灯光信号或者其他信号等都是对继电保护的故障进行处理的基础依据。所以,在对继电保护的故障进行处理之前,要对这些信号进行分析,判断出信号处的故障和真伪。同时,根据这些信号所提供的有效信息迅速的采取适当的处理措施,这才是处理继电保护故障的关键之所在。

第三,对人为故障要给以紧急处理。正确处理人为故障时继电保护故障处理中一个非常重要的问题。一旦根据继电保护现场所提供的信号故障信息,没有找到导致故障发生的原因,或者当断路器在断路之后没有发出相应的警告信号,当这两种情况发生时,会给故障处理增加很大的难度,因为,继电保护人员根据已知信息无法正确的判断出这些故障时有人为造成,还是继电保护设备、装置自身发生的故障。所以在处理中这类故障时首先要弄清楚的就是发生故障的原因。在继电保护现场中,现场运行人员的基础技能水平不高,对故障也缺乏足够的重视程度,没有及时的采取正确的处理措施,操作时的误碰等都会导致人为故障。所以,如果发生了人为原因造成的继电保护故障,要对这些故障的实际状况如实反映,以便工作人员能够进行准确的分析,同时对于导致这类事故的原因及处理方式也要给以记录,避免再次发生类似的故障。

3、差动保护二次回路检修方法

差动保护是继电保护的常用方式,也是保护电力系统正常运行的重要设备。为了让差动保护作用得到全面的发挥,技术人员或操作人员在调试、控制差动保护设备时必须要注意多个方面的控制,为差动保护设备营造一个良好的运行环境。通常,对差动保护二次回路故障采取的处理措施多数是对电流、互感器等方面实施优化调控。

(1)负荷检修。负荷过大给电流互感器造成的影响是超荷载运行,长时间运行下去会减短电流互感器的使用寿命。因而,差动保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制,根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式:降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等,同时定期检查互感器的实际状态。

(2)质量检修。市场销售的电流互感器产品种类较多,具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大,提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小,对失衡电流也有控制作用。

(3)电流检修。电流互感器是决定差动保护效果的重要元件,也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间,要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D级电流互感器;在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差内。

(4)保护检修。除了电流差动保护之外,遇到一些操作难度较大的情况时也可以适当变化差动保护的形式。比率差动保护则是差动保护运用较多的一种,将其运用于二次回路检修中也能发挥良好的故障诊断性能。比率差动保护的运行方式:当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,以防止故障期间保护装置出现误操作、误动等现象。

4、搞好系统回路的检查工作

电力系统是差动保护二次回路正常运行的前提,在实际运用过程中必须要对电力系统实施严格的控制管理,通过对系统的更新升级来增强运行性能。实现电力系统的更新应该根据收集到的各项数据信息进行收集、分析、处理、归纳,以从多个方面的控制继电保护装置的有序性。

(1)回路结构检查。分析数据信息是电力系统操作的必经环节,差动保护涉及到的电力信息是多方面的,这就需要做好不同信息的分类处理。系统分析可以实现电力自动化操作,对相关信息处理后结合文字、符号、图表来描述信息结果。系统分析包含系统界面、内部接口、功能等。可以通过模拟仿真来检查系统中的继电保护情况,如图1所示。

图1继电保护的模拟仿真

(2)回路功能检查。新时期我国工业运用的电力系统是高性能的装置,在规划系统时要掌握具体的系统功能分配。引进操作系统前电力要弄清系统用于处理哪些传输信息,然后对硬件资源、系统模块结构图、模块设计说明书等方面综合考虑,最后由编程人员完成系统结构的编排设计。

(3)回路调试检查。当操作系统基本模型出来之后,技术人员要对设计好的电力系统进行模拟调试,通过计算机网络模拟来发现系统存在的不足之处。技术人员在安装系统后也要适当调试操作,对用到的数据库、软件、图形等都合理调试一番,确认无误后才能投入到差动保护运作中。

(4)回路操作检查。电力系统在运行阶段会遇到各种异常故障,影响了系统内部结构性能的正常发挥。在构建操作系统时应注重系统检查环节的布置,通过安装相关的检测装置对系统实时检测,及时掌握数据信息的具体状况,根据差动保护二次回路的实际需要设计方案。

5、结语

总之,继电保护在电力系统中不仅维持了系统的正常运行,也保证了系统内部各项装置的有效运行。电力企业在充分认识继电保护作用的同时,也要做好相关保护装置的故障处理,差动保护作为继电保护的重要形式,可以为其他继电保护装置提供指导。随着电力科技含量不断提高,保护装置不断地更新换代,要保证电网安全稳定运行,必须不断提高管理水平,完善继电保护相关管理制度,加大人员培训力度,增强继保人员的工作责任心,变被动管理为主动管理,才能防患于未然。

参考文献:

[1]浅谈提高继电保护辅助装置可靠性的措施.

[2]电力系统继电保护实用技术问答[M].北京:中国电力出版社,2008.

电力系统继电保护原理篇2

【关键词】电力;继电保护;防护;重要性

电力企业负责我国人们生活与生产中的电力供应,对于人们生活与生产具有重要的作用。但是,在电力供应过程中,常常会因为一些人为原因或者环境、设备等原因,造成电力系统供电的可靠性降低,影响人们生活与生产的正常用电。所以电力工作人员设计安装了电力系统继电保护装置,以系统的保护作用提高电力系统的供电可靠性。本文主要探讨继电保护系统中防护装置的重要性。

一、电力继电保护系统防护装置的相关问题研究

电力继电保护系统的防护装置一般是由检测部分、执行部分与逻辑部分组成,三者相互协调工作,共同对电力系统进行防护。在电力系统发生异常时,防护装置的检测部分将发挥其检测的作用,找到电力系统元件故障点;逻辑部分主要发挥其逻辑分析的作用,并且判断应用何种防护手段来减小影响;最后执行部分发挥防护作用,对故障元件进行必要的维护,提高电力系统元件运行的可靠性。

电力工作人员对继电保护系统防护装置进行设计时,需要考虑到各种因素对防护装置运行时的影响,尽量做到在发生电力系统元件异常时,防护系统能够自动、迅速、有选择性地对异常元件进行处理,从而保证整个电力系统的正常运行。

电力系统发生异常的原因多种多样,大致可以分为人为原因与设备原因。电力企业中有很多工作时间较长,经验比较丰富的老员工,他们对于电力系统中的故障问题有自己的处理方法,这就造成一些老员工工作态度不认真,仅凭经验办事,他们认为自己足以处理继电保护系统中的所有故障问题,一些小问题因为处理不及时或者处理方法不正确导致延误最佳处理时间,造成不必要的损失。还有一些新入行的工作人员对于业务还不熟悉,专业知识不足,不能够熟练、正确地操作相关防护系统,致使继电保护系统的防护工作不到位,引起不必要的损失;继电保护系统中的防护装置是需要定期进行养护与维修的,其中一些微小的元件更是需要加倍小心,发现设备异常时必须严格进行检修,以防因为设备异常造成损失。还要提高对检测部分的重视,注意数据采集系统所采集的电气物理参数的准确性,这样双重保护,才可以有效地保证继电保护系统的设备正常运行。

二、电力继电保护系统防护装置运行的干扰因素

2.1根据常识,电力系统运行的干扰因素之一就是雷击,同样继电保护系统中防护装置的有效运行也需要时时注意雷击问题。雷击可以瞬间产生高频电流,使电力系统的电压瞬间升高,这很可能导致防护装置失灵或者误动;一般在电力系统运行区域都是禁止高频干扰的,这是因为高频电流会产生较强的电场与磁场,这两种场相互作用,影响防护装置中二次回路的正常工作,破坏防护装置的稳定性;小电阻设备因为其电流流动大,在发生单相接地故障时,零序电流选择性地跳闸,这有可能产生直流电源干扰,使变电站电网电位高于大地电位,致使防护设备内部的逻辑部分回路发生变化,造成继电保护系统电位差异常,影响保护作用。

2.2发电厂和变电站的电磁干扰也是电力系统运行的干扰因素之一,比如说变电站的二次回路自身干扰以及一次回路中的较强电磁干扰,继电保护装置中的元器件、导线等等都会成为受信器,使变电站中的自动化设备产生垃圾信息并影响工作人员的操作和监视工作,以及对事故的分析准确性。

2.3电力系统中电网产生峰尖、欠压、过压等产生的电压噪声都会直接影响到继电保护系统防护装置的内部,并对其造成极大的危害。

2.4继电保护系统防护装置中的数字集成电路在电路高速开关时所引入的直流电流也会对防护装置造成一定的干扰。虽然数字集成电路所带来的电流、电压很小,但是在特定的状态下将造成非常严重的干扰噪声。

三、提高电力继电保护系统防护装置运行可靠性的改进措施

电力企业也应该将电力系统的管理工作作为重点,以积极的态度、科学的办法、先进的技术进行创新管理,提高防护装置的设计水平,进而提高继电保护系统的作用,为人们的生活与生产提供可靠的保障。电力继电保护系统故障原因在上文中已经提到,所以说要着重解决这俩个问题,然后从管理与技术应用方面,提高继电保护系统运行的可靠性。

第一,继电保护状态检修质量关系到电力资源供应的稳定性与安全性,因此,要想提高电力继电保护系统防护装置运行的可靠性,就必须提高继电保护状态检修的质量。因此,检修人员应该以统一性、统筹规划性、适用性、实用性与安全性为原则进行状态检修,结合国家状态检修标准,以先进的技术提高状态检修的质量。2011年,我国110千伏变电所继电保护装置状态检修完成比例约为75%,很好地提高了电力系统继电保护运行下供电的可靠性。开展继电保护状态检修应注意的问题主要有;

(1)要严格遵循状态检修原则,在实施工程中也要不断的吸取经验。

(2)重视状态检修的技术管理要求,尤其是对继电保护装置的检验,对整个电力系统来说都是非常需要的。

(3)状态检修的经济性要求,依靠技术经济分析进行决策。

电力系统继电保护原理篇3

关键词:继电保护运行现状发展前景

1、我国电力系统

继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。熔断器就是最初出现的简单过电流保护,时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展,用电设备的功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

自本世纪初第一代机电型感应式过流继电器(1901年)在电力系统应用以来,继电保护已经经历了一个世纪的发展。在最初的二十多年里,各种新的继电保护原理相继出现,如差动保护(1908年)、电流方向保护(1910年)、距离保护(1923年)、高频保护(1927年),这些保护原理都是通过测量故障发生后的稳态工频量来检测故障的。尽管以后的研究工作不断发展和完善了电力系统的保护,但是这些保护的基本原理并没有变,至今仍然在电力系统继电保护领域中起主导作用。

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备。满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本要求。为达到这个目标,继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段作出不懈的努力。经过近百年的发展,在继电保护原理完善的同时,构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而60年代是我国机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。

国内微机保护的研究开始于70年代末期,起步较晚,但发展很快。1984年我国第一套微机距离保护样机在试运行后通过鉴定并批量生产,以后每年都有新产品问世;1990年第二代微机线路保护装置正式投入运行。目前,高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行,特别是线路保护已形成系列产品,并得到广泛应用。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2~0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行,依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。从80年代220KV及以上电压等级的电力系统全部采用进口保护,到现在220KV系统继电保护基本国产化,反映了继电保护技术在我国的长足发展和国产继电保护设备的明显优势。

微机继电保护技术的成熟与发展是近三十年来继电保护领域最显着的进展。经过长期的研究和实践,现在人们已普遍认可了微机保护在电网中无可替代的优势。微机保护具有自检功能,有强大的逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力,并且具备很强的数字通信能力,这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。计算机技术的进步,更高性能、更高精度的数字器件的采用,一直是微机继电保护不断发展的强大动力。

2、微机继电保护的主要特点

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显着优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优点,其主要特点如下:

1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。

2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。

4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。

6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

3、未来继电保护技术的发展前景

微机保护经过近20年的应用、研究和发展,已经在电力系统中取得了巨大的成功,并积累了丰富的运行经验,产生了显着的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。近年来,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,其未来趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

3.1微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机领域,发展速度最快的当属计算机硬件,按照着名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18~24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显着提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。硬件技术的不断更新,使微机保护对技术升级的开放性有了迫切要求。网络特别是现场总线的发展及其在实时控制系统中的成功应用充分说明,网络是模块化分布式系统中相互联系和通信的理想方式。如基于网络技术的集中式微机保护,大量的传统导线将被光纤取代,传统的繁琐调试维护工作将转变为检查网络通信是否正常,这是继电保护发展的必然趋势。微机保护设计网络化,将为继电保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。

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(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。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,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。

3.2智能化进入20世纪90年代以来,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,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络(ANN)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。

人工神经网络(ANN)具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3.3自适应控制技术在继电保护中的应用自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣,是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题,采用自适应控制技术,从而提高保护的性能。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,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

3.4变电所综合自动化技术现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。

综合自动化技术相对于常规变电所二次系统,主要有以下特点:

1)设备、操作、监视微机化。综合自动化系统的各个子系统全部微机化,其内涵中还包括系统的功能软件化和信号数字化的内容,完全摒弃了常规变电所中各种机电式、机械式、模拟式设备,大大提高了二次系统的可靠性和电气性能。操作、监视完全微机化,且方便地通过人机联系系统(MMI)对变电所实施监视和控制。

2)通信局域网络化、光缆化。计算机局域网络技术和光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍的应用。因此,系统具有较高的抗电磁干扰的能力,能够实现高速数据传输,满足实时性要求,组态更灵活,易于扩展,可靠性大大提高,而且大大简化了常规变电所繁杂量大的各种电缆,方便施工。

3)运行管理智能化。智能化的表现是多方面的,除了常规自动化功能以外,如自动报警、报表生成、电压无功调节、小电流接地选线、故障录波、事故判别与处理等方面,还具有强大的在线自诊断功能,并实时地将其送往调度(控制)中心,即以主动模式代替了常规变电所的被动模式,这一点是与常规二次系统最显着的区别之一。

竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开发和应用,在经济效益的驱动下,变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站自动化集成的程度,可将未来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护等装置,各自采集数据并执行相应的输出功能,通过统一的通信网络与站级相连,在站级建立一个统一的计算机系统,进行各个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级,又在站级对各个功能进行优化组合,是现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动化系统的综合应用。所谓集成型自动化系统是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。总体来说,综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在我国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。

4、结束语

我国电力系统继电保护技术的发展经历了4个阶段。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,由数字时代跨入信息化时代,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

参考文献

1、杨奇逊,微型机继电保护基础,北京:水利电力出版社,1988.

2、吴斌,刘沛,陈德树,继电保护中的人工智能及其应用,电力系统自动化,1995(4)。

3、张宇辉,电力系统微型计算机继电保护,北京:中国电力出版社,2000.

4、葛耀中,新型继电保护与故障测距原理与技术,西安:西安交通大学出版社,1996.

5、葛耀中,自适应继电保护及其前景展望,电力系统自动化,1997,21(9):42~46.?

电力系统继电保护原理篇4

【关键词】电力系统;继电保护;成因;处理办法

电力系统在社会中发挥着重要的作用,没有电,社会就无法进行正常的生活、生产以及发展。继电保护是在电力系统发生故障的时候,可以在最短的时间内将系统中的故障设备进行切除,或者是发出故障警报由相关的工作人员进行处理。所以,从目前来看,电力系统的安全性主要是依赖于继电保护的稳定性。因此,了解继电保护不稳定的成因是提高继电保护稳定性的重要手段。

1电力系统继电保护不稳定成因分析

从整体上来说,造成电力系统继电保护不稳定的原因主要有三方面:人为因素、继电保护系统的硬件因素以及其软件因素。

1.1人为因素

人为因素是导致电力系统继电保护不稳定的主要原因之一,根据调查报告显示,人为因素造成电力系统故障的比例占40%左右。例如安装人员没有按照设计要求或者相关的操作规范进行接线、检修人员没有按照规定对设备进行检查养护、运行人员的操作失误等这些都是电网中人为因素而导致继电保护不稳定的现象。

1.2继电保护系统的硬件因素

(1)继电保护装置。继电保护装置直接决定着电力系统的安全性,数字量输入/输出模块、模拟输入模块、中央处理模块以及电源供应模块等,这些模块装置都与继电保护的可靠性有着密切相关的联系。

(2)继电保护辅助装置。继电保护辅助装置主要包括有三箱操作继电器箱、分相操作继电器箱以及交流电压切换箱等,它们在电力系统中发挥着重要的作用。

(3)二次回路。二次回路一般产生的故障主要是由于二次回路绝缘或老化从而导致接地等因素。

(4)断路器。断路器在电力系统中占有重要的位置,它不仅影响着继电保护的可靠性,而且还对电力系统主接线的可靠性产生影响

(5)装置的通道、接口及通信。装置系统最容易发生的故障是通信阻断故障,这些故障直接对继电保护装置的正常运行产生影响。

1.3继电保护系统的软件因素

继电保护系统的软件因素主要是导致装置产生拒动或误动现象,而影响软件可靠性的原因是:软件结构设计不符合规范、测试不标准、分析不准确、编码出错、定值输入/出有误等。

2电力系统继电保护不稳定成因的处理办法

2.1采用正确的检测方法

(1)顺序检测。顺序检测法主要是按照外部检测―绝缘检测―定值检测―电源性能检测―保护性能检测顺序,通过检验调试的手段检测出系统故障的原因,一般适用于逻辑有误或者微机出现拒动现象等事故处理中。

(2)逆序检测。逆序检测主要是按照从系统故障的结果到故障原因的顺序,利用故障录波以及微机事件记录等手段查找故障根源,一般适用于继电保护装置出现误动的事故处理中。

(3)整组实验法。整组实验法主要是检测继电保护装置的动作时间和动作逻辑,在短时间内可以对系统故障进行模拟再现,从而找出故障的原因。

2.2充分利用故障信息

(1)充分利用时间记录和故障录波。时间记录和故障录波是故障处理的重要依据,相关的工作人员可以根据这些故障信息作出正确的判断和解决措施。

(2)如实反映人为事故。某些系统在发生继电保护故障后,由于信号指示无法找到故障原因或者是没有信号指示灯,因此出现无法判断是设备事故还是人为事故的现象。这种现象的产生主要是因为工作人员的重视度不高,措施不及时等原因造成的。对于人为事故必须要如实反映和正确对待,从而避免时间的浪费。

3提高继电保护的可靠性和正确性的措施

3.1提高继电保护可靠性的措施

(1)在制造或是选择继电保护装置的过程中,要严格检查其质量的优劣,保障保护装置质量的合格,同时提高装置中的各个元件质量,尽量采用优质的保护装置。

(2)在设计、安装以及调试的过程中,相关的工作人员应该采取一定的措施,例如设置隔离变压器、增设闭锁电路、加设接地电容等,切断干扰,从而为晶体管的保护提供一个基础条件。

(3)在设计、装置晶体管的过程中,应该要充分考虑到晶体管的特殊性质,尽量安装在隔离高压室的区域,从而避免晶体管因受到干扰而产生故障。

(4)检测人员、运作人员及调试人员等相关的工作人员应该不断的提高自身的专业知识、专业技术、工作责任心等综合素质,避免因为人为因素而造成的人为事故。

(5)工作人员应该加强对继电保护装置的运行维护力度和提高解决故障处理能力,并进行定期的检查,制定预防事故发生的措施,从而提高继电保护装置的可靠性。

(6)为了保障电力系统的稳定性,相关的工作人员必须具有快速及时切除故障的能力。

(7)在设计、整定计算继电保护装置的过程中,应该充分考虑到元件配置的合理性,提高继电保护装置的可靠性,从而为装置在故障发生的过程中具有选择性动作提供一个保障条件。同时还可以在电力系统中装置“备用电源自动投入装置”,从而保证供电的安全性。

3.2提高继电保护正确性的措施

工作人员在学次图纸和保护原理的过程中,应该对继电器、信号吊牌、压板以及二次回路端子进行熟悉的掌握,严格按照“两票”的规范要求执行,同时还要按照正确的操作规范对继电保护运行进行操作。每次的推出和投入,都要根据设备的调度为依据,为了保证继电保护投入及推出的正确性,工作人员应该在继电保护运行过程中,编入合理的每套保护的名称、时限、压板等的使用说明书。

在继电保护装置出现异常的时候,工作人员除了加强监督与检查外,还应该针对以下情况,及时推出。

(1)当母差出现交流短线、直流电压消失、不平衡电流不是零,母联开关串代线路、恢复到道闸操作中等现象的时候,应该及时退出。

(2)当出现定期通道实验参数有误、继电保护装置故障、通道发出异常信号等现象时,应该及时退出。

(3)当出现PT退出运行、三相电压回路断线、磁电流过小或过大、符合电流过大等现象,应该及时退出。

4结束语

随着我国科学技术的不断发展,继电保护应该利用现代先进的技术,向计算机化、网络化、科技化、智能化的方向发展,这就要求相关的工作人员需要不断提高自身的综合素质,实现继电保护可靠性的目的,从而保障电力系统的正常运行,为我们的生活、生产作出巨大的贡献。

参考文献:

[1]李青.电力系统继电保护不稳定成因分析和事故处理方法[J].通讯世界,2013(18).

[2]林文亮,刘晓冉.电力系统继电保护不稳定产生因素及应对策略浅谈[J].河南科技,2013(14).

电力系统继电保护原理篇5

关键词:继电保护运行现状发展前景

1、我国电力系统

继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。熔断器就是最初出现的简单过电流保护,时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展,用电设备的功率、发电机的容量不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

自本世纪初第一代机电型感应式过流继电器(1901年)在电力系统应用以来,继电保护已经经历了一个世纪的发展。在最初的二十多年里,各种新的继电保护原理相继出现,如差动保护(1908年)、电流方向保护(1910年)、距离保护(1923年)、高频保护(1927年),这些保护原理都是通过测量故障发生后的稳态工频量来检测故障的。尽管以后的研究工作不断发展和完善了电力系统的保护,但是这些保护的基本原理并没有变,至今仍然在电力系统继电保护领域中起主导作用。

继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备。满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本要求。为达到这个目标,继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段作出不懈的努力。经过近百年的发展,在继电保护原理完善的同时,构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而60年代是我国机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。

国内微机保护的研究开始于70年代末期,起步较晚,但发展很快。1984年我国第一套微机距离保护样机在试运行后通过鉴定并批量生产,以后每年都有新产品问世;1990年第二代微机线路保护装置正式投入运行。目前,高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行,特别是线路保护已形成系列产品,并得到广泛应用。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2~0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行,依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。从80年代220KV及以上电压等级的电力系统全部采用进口保护,到现在220KV系统继电保护基本国产化,反映了继电保护技术在我国的长足发展和国产继电保护设备的明显优势。

微机继电保护技术的成熟与发展是近三十年来继电保护领域最显着的进展。经过长期的研究和实践,现在人们已普遍认可了微机保护在电网中无可替代的优势。微机保护具有自检功能,有强大的逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力,并且具备很强的数字通信能力,这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。计算机技术的进步,更高性能、更高精度的数字器件的采用,一直是微机继电保护不断发展的强大动力。

2、微机继电保护的主要特点

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显着优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优点,其主要特点如下:

1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。

2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。

4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。

6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

3、未来继电保护技术的发展前景

微机保护经过近20年的应用、研究和发展,已经在电力系统中取得了巨大的成功,并积累了丰富的运行经验,产生了显着的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。近年来,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,其未来趋势向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

3.1微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机领域,发展速度最快的当属计算机硬件,按照着名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18~24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显着提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。硬件技术的不断更新,使微机保护对技术升级的开放性有了迫切要求。网络特别是现场总线的发展及其在实时控制系统中的成功应用充分说明,网络是模块化分布式系统中相互联系和通信的理想方式。如基于网络技术的集中式微机保护,大量的传统导线将被光纤取代,传统的繁琐调试维护工作将转变为检查网络通信是否正常,这是继电保护发展的必然趋势。微机保护设计网络化,将为继电保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。

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(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。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,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。

3.2智能化进入20世纪90年代以来,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,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络(ANN)和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。

人工神经网络(ANN)具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点,其应用研究发展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。近年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

电力系统继电保护原理篇6

关键词:继电保护;课程;教学模式

中图分类号:G642.3文献标识码:A文章编号:1002-4107(2013)01-0033-02

电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力,提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构,电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化;网络化;保护、控制、测量、数据通信一体化;智能化[2]。以新疆农业大学(以下简称“我校”)为例,在现有教学模式基础上,本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法,为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力,为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。

一、电力系统继电保护课程的特点

我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36

学时,网络教学6学时,总计42学时,作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课,设置在大四上学期初;“微机继电保护”课程共26学时,均为课堂理论教学学时,作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设,目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势,让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识,内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等;“继电保护课程设计”为期一周,与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末,目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。

二、继电保护课程教学存在的问题

为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展,目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”,作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期,同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中,学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作,第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响;在课程教学上,基本停留在传统模式:即利用板书或者多媒体课件形式,将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授,这主要存在以下几个问题。

(一)重理论,轻实践,无法提高学生的实践能力与创新精神

对教师而言,继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透;对学生而言,继电保护内容比较抽象且实践性强,知识描述更需要形象化演示去理解,配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如,“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”,若单纯由教师口头讲授原理,学生难以理解;“微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识,内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法,使学生难以消化,从而会削弱其学习的积极性。

(二)教学理念不够强,教学内容需要优化

继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处

理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系,但教学上往往孤立、脱节,缺乏全局梳理,使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上,教师若能将继电保护教学作为一个整体,以实例联系相关课程内容,紧跟行业发展前沿并且结合实践,教学效果会更好;此外,目前继电保护教科书内容繁多,与其他专业课程也有所重复,需要对课程内容进行整合优化。

(三)学生自主选择力不强

学生对继电保护内容的兴趣点各有不同,部分学生未来并不从事继电保护工作,或考研方向与此关系不大。目前情况是,继电保护课程组教学课时相对较多,内容较为宽泛,对于上述内容部分学生显得索然无味,学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此,以学生为本,可以在课程形式上稍做一些调整。

三、教学模式的探索及实践

针对继电保护课程教学存在的问题,本文探讨了几种改进模式和方法,且部分已开始具体实施,取得了一定的教学效果。

(一)优化专业培养计划

将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门,设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑:内容上,减少学生学习任务量,突出重点,使教学有针对性。比如,可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容,减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容;时间上,我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习,实习前对继电保护内容的理论学习,为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础,从而提高学生的实践与创新能力。

(二)改进教学手段与教学方法

教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅,以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的,建立学生对电力系统继电保护的整体概念,使学科前沿知识与教材内容相结合,课堂教学与实践教学相结合。

1.网络课程建设。利用学校现有网络平台,上传电子教案、视频,演示动画等资源,并建立一套自测系统,使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料,也可以作为教师选择的教学资源库;视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理;具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性,比如,利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画,或用VisualC++开发保护动作演示模块[4];自测系统可以使学生在正式考试前自我检测,弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性,使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论,以提高学生对课程学习的主动性。因此,网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容,或利用专业软件开发演示模块,并及时更新资源。目前,我校网络课程建设已取得初步成果。

2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设,使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前,我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。

实验平台可作为本专业教学科研平台,不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计,也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构,并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能;开设综合性实验和设计性选做实验,有利于提高学生的积极性及实验、设计能力,有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。

3.课程设计内容优化,加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6],在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台,先进行整定计算,后在平台上模拟故障时继电保护动作;建立以任务驱动,由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题,比如,电流保护、距离保护、纵差保护等;也可以根据继电保护对象形成“主题”,比如,电力变压器保护、输电线路保护等。

课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去,使学生带着问题学习,并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”,使课程设计更具针对性、实践性,从而激发学生的创新意识。此外,通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。

4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段,改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大,有利于激发学生平时学习的积极性;课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核;毕业论文(设计)成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的,综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。

本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例,对继电保护课程的教学模式进行探索与实践,重点激发学生平时学习的主动性,使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实,师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益,从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。

参考文献:

[1]何瑞文,陈少华.现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3).

[2]付乔.继电保护发展现状综述[J].攀枝花学院学报,2006,(2).

[3]李文武,袁兆强.继电保护课程组教学改革的探索[J].中国电力教育,2010,(12).

[4]曾煜晓.继电保护教学培训辅助软件系统的开发与设计[D].济南:山东大学,2008.

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