继电保护的基本概念范例(12篇)

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继电保护的基本概念范文篇1

关键词:电力系统;继电保护;隐藏故障

中图分类号:TD611+.2文献标识码:A

随着电力系统的快速发展,对继电保护装置的要求也越来越高。继电保护系统的隐藏故障是造成大规模连锁停电的主要原因之一,隐藏故障的诊断以及继电保护的运行状态监视受到了广泛的关注,现有保护装置的自检技术仅能发现装置自身的部分硬件失效,不能完全解决保护装置的隐藏故障问题,也不能发现继电保护系统的原理缺陷。因此,研究继电保护隐藏故障的诊断方法,对提升继电保护可靠性具有很重要的意义。

1继电保护隐藏故障的概念

继电保护隐藏故障被定义为保护系统中的永久缺陷,此缺陷将导致继电保护系统不正确的切除电路元件,并有可能造成其它保护装置相继错误动作,造成连锁停电事故。隐藏故障在系统正常运行时故障现象并不明显,很难被发现。但是一旦外部有故障发生,继电器正确切除故障,电力系统潮流重新分配,在这样的运行状态下就可能会使含有隐藏故障的保护装置发生误动。

2继电保护隐藏故障的特征

在电网正常运行时,隐藏故障并不会使系统表现出异常,对电网几乎没有影响。但是,由于电网某些部分发生变化,如电网出现故障或过负荷等情况,隐藏故障就会被触发从而导致保护系统误动,更有甚者造成连锁故障的发生。继电保护系统中的硬件与软件都有可能存在隐藏故障,例如PT、CT、各种继电器、通信通道及软件设置错误等。

3继电保护隐藏故障的原因

隐藏故障可能由很多原因引起,主要有两类原因:

3.1设备或元件故障引起的隐藏故障。如元件失灵、磨损或者因为环境和不正确的人为干涉引起的元件损坏等。这类故障可通过人为检修发现,通过定期检修可以减少该类隐藏故障的发生,但要杜绝此类故障的发生却非常难。

3.2定值整定不合理引起的隐藏故障。这种隐藏故障可能是由于整定值和校准的错误,或者整定不能满足电网的全部运行方式引起的。尤其是系统结构或者容量经过改变时,而保护的整定值却没有做相应的修改,此时虽然继电保护装置能够正常运行,但是由于不正确的整定仍然会存在隐藏故障。

4基于继电保护测量值相关性原理的继电保护隐藏故障诊断方法

根据继电保护的工作原理,研究对保护装置的静态特性和动态特性进行隐藏故障的诊断方法。重点研究静态测量环节、动态测量环节及保护定值的分支系数合理性,利用继电保护提供的丰富的信息,辨识出异常的测量信息,最终实现对保护装置隐藏故障的诊断。

4.1不同地点继电保护测量值的相关性

由微机继电保护的工作原理可知,电力系统出现扰动前,保护装置不启动,其测量环节仅计算电流、电压的幅值和相位,甚至仅做数据采集和起动判断而并不计算任何电气量。静态特性是指继电保护装置在未满足启动条件时,仅进行测量计算而不进行逻辑比较和跳闸出口环节,此环节涉及的硬件设备有互感器测量回路、连接电缆、端线、继电保护前置处理电路、采样及采样值计算等。正常运行时,存在于该环节的隐藏故障可能并不会马上表现出来,也不会造成保护误动作,但系统运行压力变大时,如一次电流增大或保护区外故障,此类隐藏故障将被激活,导致继电保护误动或者拒动。因此,为避免此类故障的发生,应注意此类隐藏故障的监测,其中保护装置测量回路正常工作与否是保护装置静态特性好坏的关键。

4.2基于保护测量值相关性的静态隐藏故障监测方法

4.2.1继电保护装置测量回路的隐藏故障分析

继电保护装置测量回路由互感器、连接电缆、端线、变换器、模拟低通滤波器,采样保持电路、多路模拟开关、模/数转换电路等组成。若测量回路中任何一个环节出现故障,都将使保护装置获取不到正确的电网运行信息,有可能导致保护装置做出错误的判断。

4.2.2静态隐藏故障监测方法

各保护装置输入的采样值信息都具有很强的相关性,利用这种相关性可以鉴别出保护装置测量回路是否存在隐藏故障。对于变压器的电气量保护而言,通常都配备有基于电流信息的主保护,各保护装置输入的电流信息具有相关性。所以,诊断系统要求能够获得各保护装置的实时采样数据,并要求这些采样数据在时间上具有同步性。

4.3基于保护测量值相关性的动态隐藏故障监测方法

4.4.1保护起动时的计算测量环节的隐藏故障分析

计算测量环节是把采集的故障数据进行集中处理,所涉及的元件主要是测量回路和测量计算元件等,是对这些元件进行隐藏故障的监测是避免该环节出现隐藏故障的关键。

4.4.2基于保护测量值相关性的保护动态测量环节的隐藏故障诊断方法

在保护系统中,电网中相邻元件间的保护装置在功能上是互相补充的,各保护装置根据自身获取的测量值信息做出逻辑判断,根据自身获取故障信息的差异,从而做出不同的动作结果,保证了保护动作的选择性,因此保护装置的故障测量值正确与否是保护正确动作的关键。

4.4.3保护启动时测量值的相关性原理

对于同一故障信息,线路保护装置的测量值之间具有相关性,这种相关性与继电保护装置的保护原理有关,也与不同保护装置之间的电路结构有关。保护装置进入动态特性时进行的,因此它不但能够对保护的隐藏故障进行诊断,同时还可对保护动作时的中间动态过程进行有效监视,能够为分析保护性能提供依据。

结语

综上所述,分析继电保护隐藏故障的原因,结合继电保护工作特性与保护整定值的分支系数是否合理分别展开对继电保护隐藏故障的探讨。通过分析继电保护装置的静态特性,提出针对保护装置测量回路异常的诊断判据及诊断方法。在分析保护动态特性的基础上,提出保护启动时计算测量环节的动态隐藏故障诊断判据。通过研究继电保护隐藏故障的诊断方法,可以有效地提高继电保护故障的处理能力,确保电力系统稳定运行。

参考文献

继电保护的基本概念范文篇2

论文摘要:随着数据库技术和人工智能技术的不断进步,数据挖掘技术逐步发展起来,作为当前计算机信息技术中的一项较为新兴的技术,综合运用了数理统计、模式识别、计算智能、人工智能等多项先进技术,主要是从大量的数据中来发现和挖掘一些隐含的有价值的知识,从大型的数据库数据中挖掘一些人们比较感兴趣的知识,本文主要讲了数据挖掘技术的概念、数据挖掘技术在保护设备故障信息中的实现方法以及数据挖掘技术保护设备故障信息管理的基本功能等问题。

数据挖掘技术作为当前计算机信息技术中的一项较为新兴的技术,综合运用了数理统计、模式识别、计算智能、人工智能等多项先进技术,主要是从大量的数据中来发现和挖掘一些隐含的有价值的知识,也就是从大型的数据库数据中挖掘一些人们比较感兴趣的知识,这些被提取的知识通常会表现为模式、规律、规则和概念,将数据挖掘的所有对象定义成数据库或者是文件系统以及其他的一些组织在一起的数据集合,数据挖掘技术也是现在智能理论系统的重要研究内容,已经开始被应用于行政管理、医学、金融、商业、工业等不同的领域当中,在保护设备故障信息管理方面发挥出了积极的作用。

一、数据挖掘技术的概念

随着数据库技术和人工智能技术的不断进步,数据挖掘技术逐步发展起来,主要是指从大量的数据中发现和挖掘一些隐含的有价值的有用信息和知识,这些被提取的知识通常会表现为模式、规律、规则和概念,将数据挖掘的所有对象定义成数据库或者是文件系统以及其他的一些组织在一起的数据集合,当前数据挖掘技术已经逐渐被应用于了医药业、保险业、制造业、电信业、银行业、市场营销等不同的领域,随着计算技术、网络技术以及信息技术的不断进步,在故障诊断过程中所采集到的数据可以被广泛地存储在不同的数据库当中,如果依然采用传统的数据处理方法来对这些海量的信息数据进行分析处理,不仅会浪费大量的实践而且也很难挖掘到有效的信息数据,同时,尽管智能诊断以及专家系统等方式在故障的诊断过程中已经被得到了广泛的应用,但是这些方法却仍然存在着很多推理困难、知识瓶颈等一些尚未完全被解决的问题,采用数据挖掘技术就可以比较有效地来解决这些难题,在故障诊断的过程中发挥其独特的优势。从不同的角度进行分析,数据挖掘技术可以分为不同的方法,就目前的发展现状来看,常用的数据挖掘技术方法主要有遗传算法、粗集方法、神经网络方法以及决策树方法等。

二、数据挖掘技术在保护设备故障信息中的实现方法

1.基本原理。在设备出现故障时采用数据挖掘技术对设备进行一系列的故障诊断,也就是说根据这一设备的运行记录,对其运行的趋势进行预测,并对其可能存在的运行状态进行分类,故障诊断的实质就是一种模式识别方式,对机器设备的故障进行诊断的过程也就是该模式匹配和获取的过程。

2.对故障诊断的数据挖掘方法建模。针对机械故障的诊断来说,首先就应当获取一些关于本机组的一些运行参数,既要包括机器在正常运行以及平稳工作时的信息数据,也应当包括机器在出现故障时的一些信息数据,在现场的监控系统中往往就会存在着相应的正常工作状态下以及出现故障时的不同运行参数,而数据挖掘的任务就是从这些杂乱无章的信息样本库中找出其中所隐藏着的内在规律,并且从中提取各自故障的不同特征,在对故障的模式进行划分时,我们通常可以借助概率统计的方式,在对故障模式进行识别时可以采用较为成熟的关联规则理论,实现变量之间的关联关系,并最终得到分类所需要用到的一些规则,从而最终达到分类的目的,依据这些规则,就可以对一些新来的数据进行判断,而且可以准确地对故障进行分类,找出故障所产生的原因和解决故障的正确方法。

三、数据挖掘技术保护设备故障信息管理的基本功能

1.数据传输功能。数据挖掘技术保护设备故障信息管理与分析系统的主要数据来源就是故障信息的分站系统,而分站系统中的数据是各个子站的一个数据汇总,而保护设备故障信息管理与分析系统所采用的获取数据的主要方式就是一些专门的通信程序构建起系统与分站之间的联系,将分站上的一些汇总数据传输到故障信息系统的数据库中,分析系统所具有的数据传输功能,在进行数据的处理时又能做到不影响原先分站数据库的正常运行,并且具备抗干扰能力强、计算效率高的优点。

2.数据的分析功能。系统在正常运行时,会从故障信息子站或者是分站采集相关的数据并且对这些采集到的数据进行分析整理,最终得到有用的数据信息,利用数据挖掘技术对庞大的故障数据进行分析、分类以及整理,能够有效地找出有用的信息,归并一些冗余的信息,对信息进行有效地存储和分类。另外,数据挖掘技术还具有信息查询的功能,可以进行不同条件下的查询,例如按时间段、报告类型、设备型号以及单位等进行查询,实现查询后的备份转存等,根据故障信息系统所提供高的数据信息以及本系统库中所保存的一些整定阻抗值,可以通过逻辑判断生产继电保护动作的分析报告,主要包括对故障过程的简述、故障切除情况以及保护动作情况等,可以便于继电保护人员直观的对保护装置的动作情况进行分析。

四、结语

随着企业自动化程度的不断提高以及数据库技术的迅速发展,很多企业在一些重要的设备方面都安装了监测系统,对设备运行过程中的一些重要参数和数据进行采集,采用数据挖掘技术可以有效地解决设备故障诊断中的一些知识获取瓶颈,将数据挖掘系统充分应用到监控系统中,有效解决故障诊断中的一些困难,事实证明,将数据挖掘技术应用到故障诊断中是非常有效的,也是值得研究和学习的新型技术手段。

参考文献:

[1]李勋,龚庆武,杨群瑛,罗思需,李社勇.基于数据挖掘技术的保护设备故障信息管理与分析系统[j].电力自动化设备,2011,9

[2]李建业,刘志远,蔡乾,赵洪波.基于web的故障信息系统[j].电力信息化,2007,s1

继电保护的基本概念范文篇3

关键词:继电保护电网安全

1继电保护的基本概念

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。

2保护装置评价指标

2.1继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时,它错误动作的状态。例如,由于整定错误,发生区外故障时,保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时,它拒绝动作的状态。例如,由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2目前常用的评价统计指标有

2.2.1正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数,总动作次数)×100

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续的处于正常状态,而可用率则无此要求。

2.2.4故障率是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5平均无故障工作时间建设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率。

2.2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。

310kv供电系统继电保护

10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.110KV供电系统的几种运行状况

3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。

3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况。

3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。

3.210KV供电系统继电保护装置的任务

3.2.1在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据。

3.2.2如供电系统中发生故障时,它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行。

3.2.3当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

3.3几种常用电流保护的分析

3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。

继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。

继电保护的基本概念范文

【关键词】继电保护;变电系统;影响

在科学技术迅速发展的今天,继电保护也变得非常多样化。不仅方式不再单一,并且继电保护的影响范围也更加广泛。为了保证变电系统更好的进行变电工作,同时对居民的生活和工作用电提供一个较强的保证,我们必须利用继电保护的优势,强化变电系统的运行。另一方面,还要对地区的情况进行调研,每个地区的变电工作都存在一定的差异,结合市民对电力资源的实际需求,加上合理的继电保护方式,才能让变电系统发挥出更大的作用。本文就继电保护对变电系统的影响进行一定的讨论。

1继电保护的概述

1.1概念

对于继电保护来说,很多的人虽然听过,但是却没有办法说出个所以然来。为了进一步讨论继电保护对变电系统的影响。本文在此首先阐述一下继电保护的概念。在变电系统正常的运行过程中,不仅仅需要一些辅助的设备,同时还需要一系列的技术来帮助变电系统更好的运行,对外部和内部产生一些有效的保障。继电保护就是众多的保障措施之一,而且效果比较值得肯定,因此在近几年的发展中,获得了广泛的应用。从理论上来说,继电保护是由一个或者几个保护元件组合而成的设备,属于自动化设备的范畴。当系统运行的过程中,一旦出现线路故障或者设备故障,继电保护装置会在第一时间发出警报、跳闸的指令,在根本上防止事态进一步严重化。另一方面,能够有效保护系统的安全,避免安全事故的发生。

1.2继电保护的主要任务

对于继电保护来说,现阶段的主要任务分为两点。首先,继电保护需要有效的监控系统的运行。变电系统在运行的过程中,不可能完全靠人工来进行监督,而且由于变电系统比较复杂,单单靠人工来进行监控工作,很有可能产生遗漏。继电保护则不同,它能够对变电系统的日常运行全方位的监控。当变电系统发生故障的时候,继电保护便会第一时间做出反应,不仅会发出警报,同时还会自动跳闸,避免恶性事件发生。其次,继电保护会及时反应系统设备的异常情况。电气设备在出现的异常情况的时候,会第一时间通知工作人员赶到现场处理,从而避免产生较大的损失。由此可见,继电保护的功能较多,而且可以有效的帮助变电系统运行。

2继电保护对变电系统的影响

从以上表述来看,继电保护的确能够对变电系统产生较大的积极影响。但是具体应用后的效果仍然需要在实践以后才能得到肯定。在此,本文将继电保护对变电系统的影响进行一定的表述:

2.1变压器瓦斯保护

变压器瓦斯保护可以反应变压器内部的漏油故障以及匝间短路故障等所有形式的故障,有着非常高的灵敏度。变压器瓦斯保护的一个主要元件是气体继电器,其位于油枕和油箱之间的连接管。当变压器在发生故障的时候,它的绝缘物和油就会发生一定的分解反应,并且产生很多的气体,为了让这部分气体能够较为顺畅的通过连接管,从而流到油枕当中,就需要保证连接管和变压器顶盖存在一个合理的坡度。当气体通过气体继电器的时候,变压器的瓦斯保护就会启动,从而达到保护变压器的作用。通过以上的阐述能够清楚的看到,利用继电保护的原理,可以对变压器的瓦斯起到较强的保护作用,而且用时较短。

2.2电流速断保护

电流速断保护是继电保护对变电系统产生的积极影响之一。很多的地区的变电系统较为复杂,在发生问题的时候,常规手段并没有办法对事故进行一个较好的控制。针对这样的情况,电流速断保护就能够达到一个较高的工作水准。从客观的角度来分析,一些容量相对较小的变压器,比较适合应用这种保护方式。我们可以在实际的工作中,将电流速断保护安放在变压器的电源侧面,这样一来,既不会占用太多的空间,同时还不会影响日常的保护工作。电流速断保护拥有一个较强的优势,那就是接线比较简单,反应也非常的迅速。另一方面,电流速断保护还能够通过与变压器瓦斯保护的有效配合,二者之间互相弥补劣势,从而形成一个内部的变压器保护系统,进而对变电运行产生较大的积极影响。

2.3纵联差动保护

它是变电系统变压器上的一种主保护,可以很好的对故障发生范围进行区分,并且反应出各种类型的短路故障,例如引线短路、绕组短路等,同时能及时切除位于其保护范围以内的所有元件短路故障。此种保护方式能够对变电系统的运行产生一个全面的保障,从现有的情况来看,当从纵联差动保护启动时,配合相应的重合闸装置动作,可以有效切除电力系统上一些瞬时故障和临时故障,并有效保护电网系统的稳定和提高用户供电的可靠性。当遇到永久性故障时,纵联差动保护更是能快速切除故障点,防止故障事故的进一步扩大,保护非故障设备的安全运行,提高了电网的稳定性。

2.4过电流保护

对于变电系统来说,无论是否应用继电保护,都需要设置过电流保护。其主要作用是反应变压器外部相间短路故障而发生的过电流。对于变电系统来说,在正常运行的情况下,当然不会发生问题。但是随着居民的用电量不断的提高,国家在发电的过程中,有时候会出现疏漏,这个时候就需要过电流保护,否则会扩大损失。从现阶段的发展来看,过电流保护是最简单的保护方式,以此为基础,低电压启动的过电流保护在其上增设了低压继电器,而复合电压启动的过电流保护则又是在低电压启动的过电流保护的基础上增设了负序电压继电器。从任何一个角度来看,过电流保护无疑是继电保护对变电系统的影响是非常积极的。在今后的工作中,仍然要对其不断的深化和加强。

2.5过负荷保护

变电系统在运行的过程中,不仅仅需要过电流保护,同时还需要过负荷保护。在日常的设置当中,变电系统会有一定的负荷范围,在其范围之内,变电系统自身就能够很好的处理,如果超出应有的范围,势必会引起一定的事故。利用继电保护的原理,能够有效的进行过负荷保护,从而避免一系列安全问题的产生。

3总结

本文对继电保护进行了一定的阐述,同时将继电保护对变电系统的影响进行了一定的讨论,从现有的情况来看,很多地区的变电系统并没有良好的应用继电保护的方式和原理。因此,在今后的工作中,需要结合实际的发展情况,让继电保护对变电系统产生更大的积极影响。

参考文献:

[1]冯少辉.浅析电力系统继电保护的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(07).

继电保护的基本概念范文篇5

关键词:电力系统通信教学内容教学方法

引言

《电力系统通信》是电力系统继电保护与自动化专业的一门专业课程,该课程研究与开发对电力系统继电保护与自动化专业及专业群建设,构建以继电保护岗位职业能力为核心的学习领域的课程体系有着重要的意义。虽然我院已开设电力系统通信课程多年,但电力系统通信极其迅速,传统课程体系已经不能很好地适应学科发展的需要。针对我院现阶段实际情况,从电力系统继电保护与自动化专业学生的知识结构特点出发,通过电力系统通信课程标准、课程内容、教学大纲、教学方法、实验项目等几个方面研究与开发电力系统通信课程,以保证《电力系统通信》这门课程充分体现职业性、实践性和开放性的要求,满足构建以电力系统继电保护岗位职业能力为核心的学习领域课程体系的要求。

1.制定课程标准

电力系统通信是现代电力系统的重要组成部分,同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。学生在学习时需要首先掌握《高等数学》、《电子技术基础》、《电路与磁路》等相关课程内容,在制定课程标准时,将本课程确定为专业必修课,6学分(90学时)。通过对本课程的学习,培养学生掌握电力通信的基本理论和基本知识,包含光与电及路、场、网等内容,熟悉电力通信系统的基本构成及功能特点,了解电力通信在电力系统中的应用,培养分析问题、解决问题的能力。

2.更新教学内容,制定合理的教学大纲

通过到供电局的电力系统通信管理部门、技术先进的变电站、电力调度培训中心调研、学习、收资,以企业的需求、学生的认知规律、多年的教学积累为依据确定教学大纲。

在教学内容上,基本概念、基本理论应与电力系统现场中的应用相结合,有针对性地进行讲授,一定要注重内容的实用性,避免学生学习的枯燥性。目前我国关于电力通信方面的教材不多,现有教材也没有涵盖最新研究成果。教师应从教材和参考文献中有针对性地选取相应的理论知识进行讲授,这些内容服务于校内和校外实训教学,更服务于学生以后可能从事的电力行业。由于电力系统通信方式包含了几乎所有现有的通信手段和种类,因此,在内容选取上一定要适应当前技术的发展。例如,随着通信技术的数字化和集成化,数字通信是今后的主要发展趋势,所以教学核心内容要以数字通信为主。由于移动通信、卫星通信在电力系统通信中使用不多,光纤通信作为现代电力通信系统中的主要通信方式已逐步替代载波通信等传统通信方式,因此在内容选取上,以数字光纤通信为主要内容,载波通信稍做介绍,移动通信和卫星通信不作要求。

3.引入先进的教学方法,使用现代化的教学手段

现代教育观念认为,教学应该是教师行为、教学内容和学生行为的相互作用过程,但目前教学模式大部分时候都是教师作为主导,学生处于被动状态,学生没有学习主动性,难免会觉得枯燥,失去学习积极性。因此,在本次教学改革中,我们引入任务驱动教学法,使学生带着真实的任务进行探索性学习,将被动性学习转换为主动建构自己的知识经验。例如,在“电力通信系统模型”这部分内容中,如图1所示,首先创建情景,“新建一220kV变电站(燕丰变电站),现需将该站点的继保信号和远动信号传到另一220kV变电站(虎岗变电站)”,使学生的学习在与现实情况基本一致或相类似的情景中发生,吸引学生的学习兴趣,让学习更加直观和形象化。其次确定问题(任务):“(1)在这个电力系统通信网络中,哪部分是发送设备,哪部分是接受设备?(2)它们各自在整个系统网络中起到什么作用?(3)继保信号和远动信号各有几条传输路径,是哪几条传输路径?”在已创设的情境下,选择与当前学习内容密切相关的真实性事件或问题(任务)作为学习的中心内容,让学生面临一个需要立即解决的现实问题。最后由学生进行自主学习、协作学习,教师不是直接告诉学生解决问题的方法,而是只向学生提供解决问题的相关线索,如需要搜集哪方面资料,强调发展学生的“自主学习”能力。同时,鼓励学生之间进行讨论和交流,通过不同观点的交锋,补充、修正当前问题的解决方案。

图1电力系统通信模型

在本次课程教学改革中,我们还制作了包含文本、图形、动画等多媒体信息的课件,丰富学生的想象力,激发学生的学习兴趣。在学习“调制技术”时,我们通过Flash编写了一段小程序,通过这段小程序,可以向学生演示调制前后信号的波形变化。这些生动而直观的教学方式,便于学生对抽象知识的理解和记忆,调动学生的学习积极性。

4.加强实验教学建设,在实践中培养工程实践意识

电力系统通信课程概念多且抽象,逻辑推理性强,因此在教学过程中应适当加入实验环节,帮助学生理解基本概念、基本原理,提高学生解决实际问题的能力。在实验内容上,除了一些基础实验和原理实验之外,还安排一些综合性实验及开发性实验,如时分复接/解复接系统实验,通信信道误码仪测试实验,低压电力线载波通信模拟实验。通过实验环节教学,可以将实验和课堂理论相结合,相促进。同时,培养学生独立思考与动手能力,为学生将来走向相应的工作岗位打下坚实的基础。

结语

通过本次课程教学研究与开发,我们编制了电力系统通信课程标准及相应的教学大纲,理顺了教学内容,制作了多媒体教学课件,增加了相关实验的开设,进一步完善了本课程的教学方法与手段,并在教学实践中取得了较好的教学效果。随着电力自动化不断发展,电力系统通信的教学内容和模式还需要不断改革,这就要求我们在总结经验的基础上大胆创新,与时俱进,并在今后教学过程中不断深入研究和探索。

参考文献:

[1]冯小英,储昭碧.电力系统通信课程教学的思考与实践[J].科技信息,2007(36).

[2]胡泊.浅谈高职院校通信课程教学改革[J].常州信息职业技术学院学报,2008(02).

继电保护的基本概念范文篇6

论文摘要:电力系统继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。当前,该课程现行教材已不能满足高职教育的需要,表现在:理论教学内容偏多,缺少对各种电力设备保护配置和实际运行与检修方面技术的内容。因此,电力系统继电保护课程教材改革已迫在眉睫。在此对继电保护课程教材改革进行探讨,提出解决的设想和具体措施。

在高职院校中,电气工程及其自动化、电力系统自动化技术等专业都开设了“电力系统继电保护”课程,从目前全国发行的电力系统继电保护教材看,其教学大纲和教材都有一个共同点,都是围绕保护原理、动作整定来提出要求和进行教材编写,往往忽略了对各种电气设备进行继电保护配置,忽略了对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。当学生毕业后,面对电厂、变电所中各种电气设备的继电保护时,不知配置有哪一种保护,感到茫然,体现出教材和教师教学偏离职业教育课程教学目标的需要。学生普遍认为课堂讲授的内容很难与实际的结合起来,短时间内很难进入工作角色。摆在电专业课教师面前的工作就是要全面分析和解决这些问题,给出令人满意的答案,让学生一走入工作单位就能胜任相应的工作岗位。在此对电力系统继电保护课程教材改革进行探索,并提出一些解决方法,更希望获得抛砖引玉的功效。

一、高职培养目标和现行继电保护教材分析

由于人的认知和观念上的惯性,社会上普遍认为高职院校学生是比普高院校低一个层次的学生,这种看法还将持续一段时间,还会在高职教育中充分表现,并将持续较长时间,具体表现在教材的编写和教师的教学全过程中。虽然许多从事职业教育研究的专家做了大量的研究工作,提出了与层次不同的观点,比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才观”,阐明从人才观的角度看职业院校与普通院校的教育的根本差别不是水平高低的差别,而是类型的不同。而且,他还进一步提出了非常重要的一个涉及职业教育与普通教育分野的基本问题:是在“层次下谈类型”还是“在类型中谈层次”?他指出:“在谈到教育层次与教育类型之间的关系时,是以层次下的类型为基础,还是以类型中的层次为基础,涉及到两类大相径庭的教育观。”基于层次的类型观与基于类型的层次观将成为高等职业教育定位的一个重要的选择标准、一种重要的理论基础。基于类型的层次观给予了各种类型教育自身发展的空间。

显然,针对人才和教育的层次观而提出的类型观体现了“以人为本”和“以学生为中心”的教育思想,为高职学生学习生涯的发展以及高职教育发展空间的拓展提供了有力的理论依据,具有空前的建设性。但是,这种人才类型观和教育类型观对于阐明我国确定的“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针来说只是提出了清晰的原则,远没有明确和具体地阐明高职学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本之点是什么?也没有清楚地勾画出高职院校为了贯彻“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,其具体实施过程中需要什么样的条件?教学过程怎样实施?在这样的情况下,从事高职教育的教师只能是八仙过海、各显神通。那么,有没有规范统一的要求来规范职业教育活动呢?这还需要进一步加以探索,形成全国从事职业教育专业课教师的共同认识和规范教学行为,形成能够托起我国现代化建设高技能劳动大军的合力。

从人力资源的视点来看,高职院校学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本点是要具备社会所需要的胜任力。具体地说,就是要具备企业所需要的人才所必备的胜任力,基于胜任力模型的人才观也为高职院校贯彻落实“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,为有效地拓展高职教育的发展空间提供了坚实的观念基础。在这个基础之上,高职教育可以把“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针具体化为:培养企业(组织)所需要的符合相应胜任力模型要求的、具有较强就业竞争力的人才,这正是高职教育的目标。

另外,一个亟待解决的问题是要廓清课程与教材的关系,即弄清教材为本,还是课程为本。否则就会本末倒置,将严重地影响教育和教学改革的主攻方向。现代意义的教材是以不同的承载媒体、不同的使用主体与不同的装帧形式出现的教学资源的集合。教材的多样化正是教材特色化的过程,服务于职业教育特色的所有教学资源以及教室与企业生产现场相结合的开放的教学资源都应反映到教材中来。

目前,全国高职院校采用的电力系统继电保护教材都有一个共同特点,那就是:首先提出继电保护的四个要求,即可靠性、选择性、速动性、灵敏性,其次提出基本电路(各种滤过器)和继电器元件图形符号;最后,按保护对象分别对各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机的保护,并在各章插入微机保护。即使是精品课程教材,也难以突破这一教材编写模式,都还属于精英教育型选用教材,若老师按这样的教材去实施高职电力系统继电保护课程教学,学生是否具有胜任力,可想而知。对学生而言,他们应该知道:面对各种电气设备时,该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号对其进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理(不用程序流程图)。因此,当前的高职电力系统继电保护教材不能适应职业教育的需要,必须进行教材改革。高职电力系统继电保护课程目标的达成需要有一套合适的教材、一批具有实践工作经验的教师和良好的实验实习设施,缺哪一样都会导致学生胜任力打折扣。这里仅对电力系统继电保护课程教材改革作一些探讨。

二、电力系统继电保护课程教材体系重构和教师实践能力培训

基于对当前广泛采用的电力系统继电保护教材存在问题的分析,并结合职业教育专业目标和课程教学目标的要求,结合大多数学生的实际基础和现实学习能力,结合实训试验条件和教师的实际经验,提出对继电保护课程体系进行重构,具体考虑如下:

1.教材重构

教材是教师实施教学并达到教学目的的指南,简洁实用的教材是职业教育必不可少的。从职业教育的目标和课程目标出发去实现学生职业胜任力。因此,必须对现用教材进行拆分、瘦身、添加和重构教材体系,以便于专业课教师有效地进行教学活动。

(1)教材拆分。首先,将各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机保护以及微机保护的原理和整定的体系进行拆分,把各种保护的原理从各章节中拆分出来单列一章,专门介绍反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理(电压保护、阻抗保护)、气体动作保护原理。在各种故障情况下,故障物理量的检测电路中的检测设备或原件(ta、tv以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器)及其保护动作原理和信号显示要求。并在这一章节中增加两天去发电厂和变电所认识ta、tv、电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器等的安装位置以及继电保护运行信号显示情况。安排两次实验完成继电器的动作值整定实验。其次,拆分出动作值整定,只介绍整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的窘境中解脱出来,而把主要求精力放在继电保护的实用技术上。最后,拆分出各章节中的微机保护,并单列一章,重点介绍微机保护的实现(从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程)。

(2)瘦身。去掉复杂装置或元器件原理的介绍、整定计算及整定计算实例。教材篇幅减至原来的一半。

(3)添加。增加各种电气设备的继电保护配置、保护的原理图和展开图,增加去发电厂、变电所的生产现场认识实习和学校内的实验,增加对各种事故的案例分析(继电保护运行、维护和检修技术)。

(4)教材体系重构。把电力系统继电保护重构成下列几个部分。一是电力系统继电保护基础知识,重点介绍电力系统运行及继电保护的概念、主后备保护概念、保护要求、基本元件文字符号认识、保护的实现原理(反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理、气体动作保护原理和差动保护原理。在各种故障情况下,故障物理量检测电路中的检测设备或原件:ta、tv以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器,保护动作原理和信号显示要求)。二是电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读。三是继电保护动作值整定:电流动作值整定(短路动作电流、过电流)、动作时间整定、动作阻抗值整定、差动保护动作电流值整定等。四是微机自适应保护:从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程。五是继电保护运行、维护和检修技术,收集编制案例,用案例教学方式实现学生对运行和维护技术的学习。六是实验实习实训,编制去发电厂和变电所认识实习的项目、目的,在校内试验的项目和目的。

2.加强教师在电力企业的实际工作经验

校企结合是职业技术教育培养学生的重要举措,也是加强专业教师的理论与实际结合、提高教师的教学能力的重要手段。通过学院的规划,分期分批让电专业课教师深入企业去工作一段时间,以增强教师的实践能力,增长教师对专业课教学过程的把控能力,以达到良好的教学效果。为取得可检验的实际效果,学院要求各系专业教研室拟出各批次教师的实习项目、目的和要求等,实习结束后由各教研室统一进行检验。电专业教研室针对继电保护课程教师提出具体目标:

(1)必须熟悉电力系统各个环节电气运行管理规程与维护、检修的基本技术。

(2)必须熟悉发电厂、变电所一、二次系统设计,熟悉一、二次系统的运行管理、维护与检修技术。

(3)必须熟悉一、二次设备选择、设备的布置等。

并作出相应的安排和要求如下:

(1)每年7月18日至8月18日分两组分别去发电厂和变电所实习,同运行人员同吃住,同上班;虚心请教相关专业技术人员,时刻牢记自己的实习目标。

(2)学院为每名电专业教师配置电气工程相关标准汇编一套。

(3)要求实习教师了解发电厂或变电所的电气运行情况、绘制电气主接线图、各种电气设备继电保护配置图,重点了解实习厂、所继电保护装置运行情况,并写出评价报告。

(4)了解发电厂、变电所使用新技术、新设备以及运行情况,作出书面记录。

(5)实习结束时要求教师请发电厂变电所的技术人员出来座谈和交流。

实习教师回到学校后,由教研室主任对实习教师的实习资料进行一一检查,签署意见,由系主任核实后,交资料室存档,作为教研室全体教师交流学习材料。

电专业教师到电力企业,把现代企业中的新知识、新技术、新设备和实用技能学回来,更好地与课堂教学相结合,使电专业教师向着“双师型”师资队伍方向快步前进。

三、效果

经过一年的试验和探索,这种重构后的教材对高职学生学习具有明显的好处,他们感觉学习电力系统继电保护不是太难的事,保护原理清楚、电路原理图和展开图通过课堂教学和在企业的认识实习也容易掌握,特别是各种设备的保护配置也基本清楚;通过案例教学使学生对继电保护运行维护技术有了初步认识。在岗前实习中,现在的学生没有往届学生那种茫然感觉。另外,组织教师去电力企业工作实习,增强了教师的实践能力,大大增强了教师在课堂和实验室以及实训试验中把控能力。学生对教师更有信任感,教师对学生更有感染力、示范力。由于教师能力增强,课堂教学把握得当,幽默感顿生,语言语气感染力增强,教学效果大大提高。但不足方面在于:教材中还有许多内容需要改进,对继电保护运行和维护的实践案例还不够丰富,这些方面还有很多工作要做。

四、总结

继电保护课程教材改革不是一件容易的事,需要从事电力系统继电保护的相关教师和实验实习教师积极参与才会更深入、到位。希望有更多有志者参与这项工作中来,使继电保护课程更完善。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[m].北京:中国电力出版社,2010.

继电保护的基本概念范文

关键字:继电保护案例教学翻转课堂教学视频

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0000-00

《继电保护及微机保护》课程为电气工程及其自动化专业的专业课,是一门理论和实践相结合的课程。主要讲述电力系统继电保护及微机保护的基本原理、分析方法和应用技术。通过该课程的学习,使学生掌握输电线路和主要电气元件(发电机、变压器等)继电保护及自动装置的工作原理,学会使用常见的继电器及自动装置,熟悉继电保护及自动装置的构成原理,了解继电保护装置、自动装置之间的配合,了解微机保护的操作方法和基本要求,加深对电力系统的理解。为了适应经济建设的发展,满足社会对电气工程及其自动化专业类高等技术人才的需求,进一步推动高等教育体制改革,把《继电保护》课程办成校级重点课程,我从以下几个方面进行建设。

1、课程建设基本内容

该课程建设的师资队伍包括一名教授,两名讲师,一名助教组成,基本能满足现阶段课程建设的需要。教材选用由贺家李主编,中国电力出版社出版的《电力系统继电保护原理》,该书是一本经典的继电保护教材,是“十一五”国家规划教材,可以满足电气工程专业本科教学的要求。

教学基本内容主要包括传统继电器硬件结构、输电线路的相间短路保护、方向保护、距离保护、接地短路保护、变压器保护、发电机保护、微机保护的硬件结构、微机保护的软件原理、算法等。因为继电保护是电力学科中最活跃的分支,继电保护的方法、原理更新速度很快,所以教学内容一定要和当前的发展现状相结合。

2、调研活动

为了了解社会对该课程的需求,我首先对一些招收电气工程及其自动化专业学生的单位做了调研,调研的单位包括:艾默生网络能源(西安)有限公司、现代重工(中国)电气有限公司、广西南宁瑞泰供电设计有限公司、伟创力制造(珠海)有限公司、南车南京浦镇车辆有限公司、国网陕西省电力公司、福州瑞芯微电子、华电新疆发电有限公司昌吉热电厂、陕西省电力公司检修公司、西安微电机研究所、陕西正源科技、西安航天自动化股份有限公司共12家单位。其中国企7家,私企4家,外企1家。这些单位对电气工程专业学生的需求较大,对《继电保护》课程的要求也较高。尤其像国网陕西省电力公司、华电新疆发电有限公司昌吉热电厂这种单位,对继电保护的要求就更为严格。他们需要工作人员熟悉各种保护的原理和整定方法、了解继电器的使用方法,以及熟练使用微机保护装置。针对这样的情况,就要求我们在进行课程建设的时候不但要进行基础知识能力的培养,还要进行实践动手能力的培养和计算能力的培养。

3、实验室建设

该课程是一门理论和实践相结合的课程,所以实验环节必不可少,继电保护实验室原有的实验设备包括继电保护实验台两台、工厂供电实验台一台,随后又追加了电网实习培训柜18台、高低压配电实训柜11台。这些实验台可以完成继电保护实验和微机保护相关的实验45个。我们根据实际需求,从中挑选了10个代表性的实验编写了实验指导书。

4、案例教学编写

在调研中了解到,一些电力部门需要学生有一定的计算分析能力,所以我们设计了《继电保护》课程素质能力结构图,如下图所示。为了达到素质能力的培养效果我们编写了8个继电保护工程案例,这8个案例由简单到复杂,由单一到综合。通过这8个案例的学习,学生可以掌握继电保护的基本整定方法,了解继电保护的设计过程。案例教学既加深了学生对教学内容的理解,又增长实际操作的能力。

5、翻转课堂

为了落实“一切为了学生”的教育理念,为了能激发学生的自主学习能力,拓展传统的授课方式,在《继电保护》的课程建设中,我们还尝试了翻转课堂的授课方式。我设计的翻转课堂的形式是,挑选继电保护一个知识点--变压器保护,让学生在上课之前通过看视频、看教材等方式学习该部分的内容,然后每个学生制作一个ppt,准备十到十五分钟的讲稿,在上课的时候老师随机选择3-4名学生给大家讲解他们的学习成果。在这中间穿插学生的讨论和提问,最后由老师总结点评。

在上课之前,有些老师有担心,在我们学校的教育背景下是否需要翻转课堂、是否能顺利开展、学生能否配合呢?但是上课之后学生带给我们很大的惊喜,学生的积极性非常高,ppt制作也很精彩,视频、动画各种手段都被学生利用到了课堂。其他学生的讨论也非常热烈,经常到了下课还有学生要发言。学生对该种授课方式反应良好。所以我们应该大胆的尝试新的教学手段,努力提高教学质量。

6、制作教学视频并上网

为了提高学生的学习效率,我们还制作了该课程的教学视频,该视频包括了继电保护的所有基本知识点。并且利用公共网络资源,将该视频上传至新浪微博,所有学生只要关注该微博就可观看教学视频。利用微博上传视频的好处是,首先学生可以在任何时间、任何地点观看视频,进行学习。其次,学生在学习的过程中有任何问题均可在该视频下面留言,教师看到留言后可以o学生进行回复,解决问题,方便教师和学生的沟通。

7、结束语

继电保护在电力系统中处于十分重要的地位,所以在我国目前的电力工业中需要大量从事具有较高技术要求的继电保护工作的科技人员。所以继电保护知识的学习在电气工程及其自动化专业中收到重视。我们在建设该课程时要围绕着对学生的素质、能力及构成学生合理的知识结构几个方面展开培养。通过该课程的建设,把学生培养成掌握电力系统继电保护和微机保护的基本原理、基本概念、和解决问题的基本方法以及基本的实验技能的应用技术型人才。为学生毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。

参考文献:

[1]梁振锋,康小宁,杨军晟.《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J].电力系统及其自动化学

报,2007,04:125-128.

[2]何瑞文,陈少华.电力系统继电保护课程设计模式的探索与实践[J].电力系统及其自动化学报,2009,03:125-128.

[3]何瑞文,陈少华.关于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,2004,03:20-21+25.

继电保护的基本概念范文篇8

关键词:继电保护;安全稳定控制系统;隐性故障;电力系统;电路问题;电火原因文献标识码:A

中图分类号:TM588文章编号:1009-2374(2017)05-0190-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.092

近几年来,大部分火灾都是由电路问题产生,例如2015年内哈尔滨相继发生的几场火灾,都是由于对继电保护与安全稳定控制系统的疏忽所造成。继电保护安全稳定控制系统就是为电力系统提供可靠的安全性、稳定性。隐性故障顾名思义,就是在日常生活与工作中隐藏的安全问题。在系统进行正常运转时因人为原因造成的事故少之又少,但也是造成隐性事故的因素之一。各位对用电知识及造成电火原因缺乏理解,虽然当今科学技术发达,但对继电保护与安全稳定控制系统存在的隐性故障仍存有严重的隐患问题,必将对经济建设产生影响。

1继电保护与安全稳定控制系统隐性故障存在的问题

1.1缺乏对继电保护与安全稳定控制系统隐性故障理解

继电保护与安全稳定控制系统是保证电力系统正常运转的两道防线,首先要明确继电保护装置是否处于正常运行状态,是否能够对保护元件的故障进行功能性的判断,这是对继电保护最基本的定义概念。而安全稳定控制系统处于电力系统的第二道防线,它是由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成,能够在出现大波动干扰时对内置的控制设备起到稳定作用,它具有的可靠性直接关系到电网安全。无论是疏忽了对继电保护,还是在安全稳定控制系统环节中出现纰漏都会引发隐性故障。

1.2忽视继电保护相互间联系引发的隐性故障

电力系统的继电保护之间并不是单独的个体,继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成,它们相互存在一定逻辑关系,在继电保护装置中发挥着不同作用,并且在各装置间距离设置也常常出现纰漏,定值间配合不合理,如距离2段或3段定值不满足选择性,主保护与后备保护之间、上下级保护间配合不协调,也是导致隐性故障的重要原因。而当今趋势对继电保护间的配合意识不强,面对复杂的电网故障突发时,不能够准确判断故障原因所在,这也是隐性故障产生原因之一,因此发生重大事故,后果不堪设想。

1.3多个安全稳定控制系统间配合不协调出现的隐性故障

特高压交直流输电网架的形成,加大了电网区域间的强电气产生,这对各区域的安全稳定控制系统都会产生一定影响。特高压交直流输电网架的发展关系着区域电网的安全,如忽略安全稳定控制系统间的相互配合,将会造成隐性故障发生,例如,2013年6月4日吉林省德惠市米沙子鸡场发生的火灾,就是因为对安全稳定控制系统间配合的不重视酿成的大祸。

1.4继电保护与安全稳定控制系统间缺乏协调产生的隐性故障

继电保护与安全稳定控制系统之间配合不协调是造成电力系统故障的重要原因,其表现在电网参数设置不合理。另外,在当今科技日益更新的时代,新能源开发对安全稳定控制系统也造成影响,从而导致继电保护与安全稳定控制系统装置失去作用,引发隐性故障,给国家利益带来影响。

2继电保护与安全稳定控制系统隐性故障的策略

2.1排查继电保护与安全控制稳定系统隐性故障原因

2.1.1电流过热。根据定理公式,电压一定时时,电阻越小,其过电流越大(参考表1),如电流发生短路,电线所产生的巨大电流将超出电线所承受的负荷范围。

2.1.2空气湿度。空气湿度也是产生继电保护与安全控制稳定系统引发隐性故障的一个重要原因,在空气中水汽距离饱和程度越近,导电越大,继电保护装置绝缘性低,漏电保护器质量差,都会引发隐性故障。这与电力系统电压功率都有一定关系(参考表2),电压与电流成正比。

2.1.3电路过流。电路当中包括并联和串联,这是电力系统中最基本的电路体系,也是继电保护与安全稳定控制系统运行的前提,但无论是并联还是串联,都会有电流产生,在电力系统中电流与电压成正比,都存有额定电流,当电压过大时,超过额定电流,电压产生负荷就会产生短路现象(如2015年1月2日哈尔滨市太古头道街北方南勋陶瓷大市场因使用电暖气超负荷而引起的火灾),不同线路组织有不同的电压和电流关系(参考表3),这就是电路过流,而电路过流也是引发隐性故障的原因。

2.2加强继电保护相互间协调

对继电保护逐一进行筛查,通过查找可靠数据进行分析,对每一环节进行优化整顿,降低隐性故障发生,此外在继电保护工作开展前进行多次实验磨合,从实验中寻求不足继而减少在实践中隐性故障发生。

2.3协调安全稳定控制系统间关系

安全稳定控制系统就是对电力系统的各个区域进行安全性、稳定性的控制,它的使用非常广泛,既可以对多个区域进行控制也可运用于个体当中,当在多个区域运用时,就要多个安全稳定控制系统间相互配合。随着国家电力事业不断发展,安全稳定控制系统应进行改革更新,对每一区域的安全进行安全分析与安排,注重过程细小环节,将理论与实践相结合,减少隐性故障发生,为电力系统排除安全稳定控制系统隐患。

2.4增强继电保护与安全稳定控制系统之间协调性

继电保护与安全稳定控制系统相辅相成、缺一不可,二者为电力系统提供有利的安全防线。在系统进行正常运转之前,通过对两者装置进行数据方面对比、查找,并进行科学、合理的论证,来增进两者g协调性,从而减轻隐性故障发生,保证电力系统安全有效的工作,降低经济损失,为社会经济建设提供保障。

2.5进行继电保护与安全稳定控制系统隐性故障知识科普

无论在生活中还是工厂发生隐性故障,人们疏忽也是一个因素,应提高人们对继电保护与安全稳定控制系统的认识。通过网络手段、书籍查阅等不同方法了解继电保护、安全稳定控制系统、隐性故障的概念。当隐性故障发生时,及时区别所发生事故的程度性,提高自我对电力系统安全防范意识。

3结语

继电保护和安全稳定控制系统是电力系统的两道防线,也是引发隐性故障的重要原因。本文虽从不同角度对继电保护与安全稳定控制系统进行了分析,但安全隐患依然存在,解决隐性故障问题不是一朝一夕的,是电力系统长期存在的问题,需要从继电保护与安全稳定系统等多个方面预防,并全面提升相互之间协调性,电力系统才能安全稳定运行。保障电网正常运转,稳定社会秩序,也为国家经济发展提供保障。

参考文献

[1]赵丽莉,李雪明,倪明,程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化,2014,33(22).

[2]吴智杰.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].科技展望,2015,11(36).

继电保护的基本概念范文篇9

关键词:电力系统;继电保护;对策

随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。

一、电力系统继电保护的基本概念

在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。

电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时失磁异步运行等。

电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时,他们能及时发出告警信号,或直接发出跳闸命令以终止事件。

1、继电保护的基本任务:(1)自动迅速,有选择的跳开特定的断路器;(2)反映电气元件的不正常运行状态

2、电力系统对继电保护的基本要求:速动性;选择性;灵敏性;可靠性。

二、电力系统继电保护现状

(一)微机在继电保护中的大量普及。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力,能够应用许多独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高,特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。

(二)继电保护与前沿技术相结合。当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。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,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护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,使得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连接起来,即实现微机保护装置的网络化。现在微机保护的网络化已经开始实施,但是它还处于起步阶段,要实现我国微机保护的全面网络化,还需要广大继保人员的不懈努力。

(三)使用人工智能(AI)、自适应控制算法等先进手段。人工智能技术(如专家系统、人工神经网络ANN等)被广泛地应用于求解非线性问题,较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知,电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节中,而对系统状态(正常或事故)进行判断,即状态评估,是实现保护正确动作的关键。由于AI的逻辑思维和快速处理能力,AI已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它被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,其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。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,因此,如今在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。

三、确保继电保护安全运行的对策

(一)继电保护装置检验应注意的问题。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件﹑改定值﹑改定值区﹑改变二次回路接线等工作网。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(二)定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期﹑变电站﹑修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(三)一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动,误动的隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏﹑控制屏﹑端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(四)接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

(五)工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现一些工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

四、结束语

中国的电力工业作为国家最重要的能源工业,一直处于优先发展的地位,电力企业的发展也是令人瞩目的。随着电力系统的快速发展,计算机和通信技术快速提高,继电保护技术也会面临新的挑战和机遇,其将沿着计算机化、网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们将不断学习和总结继电保护技术,推动新技术的引进、应用,为我国电力技术的进步做出应有的贡献。

参考文献

继电保护的基本概念范文篇10

[关键字]面向对象C++语言关键概念教学探索

[中图分类号]G434[文献标识码]A

一、引言

C++语言是在C语言基础上发展的一门面向对象的高级程序设计语言,全面兼容C语言[1]。C++语言采用面向对象的思想,将客观事物看作是具有属性和行为的对象,能够更为直接地描述客观世界中存在的对象以及它们之间的关系[2~3]。目前C++语言是大多数电子、信息、计算机等相关专业中非常重要的程序设计课程,也是这些大学生在学习后续专业课、进行毕业设计、以后上研究生或参加工作从事计算机软件开发的主要编程语言。本人在多年的教学探索与实践过程中发现,大学生对很多新概念的理解方面存在概念模糊、混淆不清的情况,这主要是C++语言有很多新的概念难以理解,仅凭大学生在初次学习时很难对这些概念实现准确理解和掌握,需要教师在授课前提前将这些概念进行备课总结,在上课时采用表格形式在多媒体课件中播放,这样能够极大提高学生对这些概念的领悟和理解能力[4]。本人根据多年的教学工作实践,总结出了多个大学生在学习时难以区分和理解的概念,例如引用与指针的概念的区别,普通指针、指向常量的指针和常指针三种指针的对比,以及公有、私有、保护三种继承方式的区别都进行了详细的比较,对不同重载方式下运算符重载函数参数的个数也进行了总结,为大学生的学习和教师的教学提供了有效参考。

二、引用与指针概念的区别

引用是面向对象的C++语言与C语言不同的一个重要概念,主要用于参数传递,引用的符号&与C语言的指针取地址运算符&、进行与操作的位运算符&相同,需要进行区分。当&符号出现在程序中,判断它究竟是引用、位运算符还是取地址运算符,可以首先看它是否为双目运算符,如果是双目运算符,则为位运算符,例如:

则上述程序中&为位运算符。

取地址运算符&和引用运算符&都是单目运算符。取地址运算符是位于一个已经存在的变量的前面。

则上述程序中就是把整型变量a的地址赋给指针变量p。

引用是标识符的别名。引用是C++中的概念,初学者容易把引用和指针混淆一起。例如,下面程序中,b是a的一个引用,a是被引用物。

程序中的b相当于a的别名(或称绰号),对b的任何操作就是对a的操作。所以b既不是a的拷贝,也不是指向a的指针,其实b就是a自己。

在下面的示例程序中,c被初始化为a的引用。语句c=b并不能将c修改成为b的引用,只是把c的值改变成为10。由于c是a的引用,所以a的值也变成了10。

上面的程序看起来有点像在玩文字游戏,没有体现出引用的真正价值。其实,引用的主要目的和功能是传递函数的返回值和参数。在C语言中,函数的返回值和参数的传递方式只有两种:值传递、指针传递;而在C++语言中,函数的返回值和参数的传递方式有三种:值传递、指针传递和引用传递。

下面两个例子分别描述了指针和引用参数传递的用法:

1.采用指针进行参数传递的例子

2.采用引用进行参数传递的例子

1.从现象上看,指针在运行过程中可以改变它所指向的值,而引用一旦和某个对象绑定之后就不会再进行改变;

2.从内存分配上看,程序会为指针变量分配一定的内存区域,而引用是和一个已经存在的对象绑定,不会再分配内存区域;

3.从编译上看,指针可以改变所指向的对象(指针变量中的值可以改变),而引用一旦绑定一个对象后就不会再进行改变。

实际上“引用”可以做的任何事情“指针”也都可以实现,那为什么还要用“引用”这个概念?这是由于指针能够毫无约束地操作内存中的任何地址,尽管指针功能十分强大,但是非常危险,很容易把一些重要数据破坏。而引用在使用时只是和一个已经存在的合法的存储单元关联,不会产生一个空的引用。

三、指向常量的指针与常指针的区别

很多大学生在学习普通指针、指向常量的指针和常指针概念时混淆不清。由于指针功能十分强大,对上述各种指针概念不清楚,就很容易出现内存操作隐患。如果我们希望指针所指向的内容不被随意改变,可以声明指向常量的指针,此时不能通过指针来改变所指对象的值,但指针本身可以改变,可以指向另外的对象。如果我们希望指针本身不被改变,则可以声明常指针,即指针类型的常量(声明为地址类型的常量,指针本身就是常量),则指针本身的值不能被随便改变。表2给出了普通指针、指向常量的指针和常指针在使用时指针本身和指针所指向的内容能否被改变的总结。

下面给出了四个例子,分别表示指向常量的指针和常指针所指向的内容以及指针本身能否被改变的情况。

1.指向常量的指针的例子,所指向的内容不能改变

2.指向常量的指针的例子,指针本身的值可以改变

3.常指针的例子,指针本身不可改变

4.常指针的例子,常指针所指向的内容能改变

四、私有、公有与保护成员的区别

很多学生在学习私有、公有与保护成员三个概念时混淆不清,在使用从基类中继承而来的成员时不清楚在派生类中是什么访问权限,从而导致程序编译或运行错误。基类的成员可以有public(公有类型)、protected(保护类型)、private(私有类型)三种访问属性。其实,结合自然语言中的继承概念,学生就很容易理解。公有类型外界能够看得见,能够被继承下去。保护类型外界看不见,但是也能够被继承下去。私有类型外界看不见,能够被继承下去,占用内存空间,但是在派生类中不可直接访问。保护类型的成员能够被继承下去,在派生类中可以直接访问,但是外界看不见。类的继承方式有public(公有继承)、protected(保护继承)、private(私有继承)三种。不同的继承方式,会导致原来具有不同访问属性的基类成员在派生类当中具有不同的访问属性。表3给出了基类不同访问属性的成员经过不同继承方式后在派生类中的访问权限。

从表3可以看出,基类的私有成员无论经过何种继承方式都不能在派生类当中直接访问,但是在派生类中占有内存空间。在派生类外部,通过派生类的对象只能够访问到以公有方式从基类继承过来的公有成员。

从表3中还可以看出,保护类型成员的访问权限介于公有和私有之间。从横向(外部访问)看,保护类型的成员和私有类型的成员一样,在外部通过派生类的对象不可直接访问保护类型的成员。从纵向(继承与派生关系)看,保护类型的成员和公有类型的成员一样,能够继续派生到下一级的派生类中去。因此,保护类型的成员既实现了数据共享(纵向看),又实现了数据隐藏(横向看),在数据的共享与保护之间找到了一个平衡点,有利于代码的复用与扩充。

五、运算符重载函数参数个数的确定

普通的运算符只能对基本类型的变量进行运算。C++提供了运算符重载的功能,能够为一个已有的运算符提供多重含义。重载后的运算符能够对自定义数据类型的变量进行运算。在C++语言中,运算符重载有两种形式,分别是重载为类的成员函数和类的非成员函数。

重载为类的成员函数时,参数个数等于原来操作数的个数减去1(后置++、后置--运算符除外)。如果某一个对象使用重载了的成员函数,对象自身的数据可以直接访问,因此就不再需要放在参数表中进行传递,少了的操作数就是该对象本身。

当重载为非成员函数(通常为友元函数)时,由于友元函数不属于任何一个类,利用友元函数对某一个对象的数据成员进行操作时,就必须利用该对象的名称来进行,因此所有使用到的参数都必须进行传递,参数个数等于原来操作数的个数(后置++、后置--运算符除外),而且至少应该有一个参数为自定义类型的形参。

在C++语言中,为了区别前置和后置的单目运算符自增自减运算,后置自增与自减单目运算符要在形参列表中增加一个int类型的参数来区分。综上所述,我们采用表4来总结一下不同重载方式下运算符重载函数参数个数的确定方法。

从表4中可以看出,双目运算符重载为类的成员函数时参数为1个,重载为友元函数时参数为2个。前置自增、自减运算符重载为类的成员函数时参数为0个,重载为友元函数时参数为1个;后置自增、自减运算符重载为类的成员函数时参数为1个,重载为友元函数时参数为2个。

六、结论

本文对面向对象的C++语言中几个难以理解的概念进行了详细描述与分析,使得大学生在学习C++语言中一些新的概念时能够得到很好的理解与应用。本文中引用与指针概念的区别,各种指针使用方法的比较、各种继承方式、运算符重载函数参数的个数的总结都采用表格的形式进行了对比,清晰明了,能够提高大学生对面向对象的关键概念的理解和掌握能力。

基金项目:本文研究得到了国家自然科学基金资助(项目编号:61201434)、中国博士后基金特别资助(项目编号:200902593)、教育部博士点基金资助(项目编号:20090202220002)。

[参考文献]

[1]郑莉.C++语言程序设计[M].北京:清华大学出版社,2010.

[2]钱能.C++程序设计教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[3]谭浩强.C++面向对象程序设计[M].北京:清华大学出版社,2006.

继电保护的基本概念范文1篇11

【关键词】微电网;相关内容;单元级保护;系统级保护;继电保护;方法

中图分类号:TM58文献标识码:A

0.引言

社会经济的进一步发展,用户对电网供电的可靠性能有了更高层次的要求,使得传统的集中型发电的缺点不断显露出来,在控制成本的范围内不能满足敏感性电力的负荷要求。而科学技术的进一步发展使得分布型发电取得了新的发展。电力企业结合微电网短路故障的电流较小、灵活性控制等优势,研究出了微电网继电的有效保护方法。本文通过分析微电网继电保护研究的现状,探讨微电网的继电保护方式,从而提高我国分布型发电的技术,保障微电网运行的安全性和稳定性。

1.微电网的相关内容

1.1微电网的定义

微电网作为范围较小型分散的独立发电系统,利用先进的电力技术,把风电、光伏型发电和燃气轮机、蓄能设施以及燃料电池等并在一起,并直接连接用户端。对于大型电网而言,微电网属于电网系统中可以管理、控制的部分,其能在几秒钟内运作用来满足电网外部的输配电网络实际需求。对于电力用户而言,微点网能够满足其特定的供电需求,例如:提高本地的可靠性能、减少馈线的消耗量、保证本地电力压力的稳定性能,采用余热方式实现电力能量利用率的提高,保障不间断的提供电源。大型电网和微电网利用PPC实现能量的转换,双方相互备用,进而实现了电网供电稳定性和可靠性的提高。

1.2微电网的特征

微电网技术是将先进的电力电子信息技术、可再生资源和能源的发电技术、型发电、蓄能技术四者的有机结合。因此微电网具备传统电网无法比拟的优势。微电网技术提供了一个科学集成运用DG系统发电方式,具备了一切独立DG系统所具备的特征。微电网属于单独的整合性模块,不可能会对大型电网产生任何不良影响,因此不用改进大型电网的运作方式。微电网能够以灵活性方法把DG系统断开或者是连接,DG系统具备“现插现用”的优点。数个DG系统的微电网使得系统容量得以增加,并且具备了与之相匹配的蓄能系统,使得系统的惯性能力增大,降低了电压的波动和闪变问题,从而提高了电能的质量。此外,在上级供电网络出现故障过程中,微电网还能单独运作,继续不间断提供电能,实现了供电系统的稳定、可靠供电[1]。

2.微电网继电保护的实际研究情况

2.1微电网的继电保护分析实际状况

就我国目前情况而言,国家对微电网的继电保护研究力度不足;而国外对于微电网的继电保护研究还处在理论研究分析层面。理论指出了微电网继电保护必须遵守的技术原则:当采用孤网运作模式或是并网运作方式时,微电网的继电保护方式需要保持一致;当出现短路问题时,提供短路电流电源必须要做迅速隔离切断处理。

微电网具备孤网运作和并网运作这两种方法。微电网利用PPC和配电网络相互连接。其中PPC处静态形式的开关和其相对应的继电保护特征的概念属于微电网继电保护的重点和难点之一。这就要求,必须要正确检测到电网系统各种类型的故障并能做好及时有效地处理,决定微电网采用孤网运方式,并保障微电网孤网运作和并网运作方法之间的平滑性切换。微电网继电保护的另一个难点在于孤网运作过程中,在故障电流较小的形势下,为微电网设置充足的保护,因为微电网出现分布型电源DG系统利用的是电子机械设备连接微电网的方式,在微电网出现接地型故障的过程中,分布型电源DG系统提供的短路电流将会被阻截在2IN中,而传统的配电网络系统使用的电流保护并不能符合微电网,微电网继电保护需要采用全新的技术原理,因此我国的专家学者提出了微电网的单元级保护和系统级保护策略[2]。

2.1微电网的单元级保护

微电网的单元级保护需要充分考虑到的两个问题:在微电网采用并网运作方式的过程中对出现的各种类型的故障做好及时有效地处理;在外部配电网络系统出现故障的过程中,使得微电网PPC系统进入孤网运行的情况下,必须要保障微电网能够平滑转换到稳定性运作中,当微电网系统内部出现故障时,可以及时根除故障部分,从而保障其他部分可由安全、稳定的运作。

2.2微电网的系统级保护

微电网的系统保护目的在于保障在公用电网系统出现永久型故障或者是微电网运作情况不符合IEEE1547标准要求过程中,微电网可以及时平滑的切换到孤网运作中,进而减少微电网连接对公用电网系统产生的影响。此外,微电网的系统级保护的核心是和公用配电网络的连接处PPC。PPC在安装保护和控制设备时,需要准确检测和判断微电网存在的各种类型的故障,并且能及时处理,迅速决定微电网能否接入孤网运作[3]。

3.微电网继电保护的相关方法

3.1在电流序分量基础上的继电保护方式

在电流序分量基础上的继电保护方式将微电网的继电保护分为六个不同的区域。微电网的系统故障主要有相间型短路故障和相对型短路故障这两种形式。根据理论分析发现,负序分量和零序分量能够有效检查出相间型故障和相对型故障。在正常、稳定运作的情况下,因为负荷具备不对称性特征,导致出现序电流元件的动作,需要给所有限定的序电流配置合理的门槛数值。

3.2在DG出口电压基础上的abc-dp0方式

在微电网出现不同类型的故障过程中,abc电压的dp具备不同特点,进而检查、判断各种不同的接地故障。在得到abc三相电压的基础上,利用abc-dp0转换矩阵的方式得出Vds和Vqs公式:,在将静态坐标轴上的Vds和Vqs投射到同一情况下旋转坐标轴中,使得Vdif=Vqrf-Vqr,Vqrf作为特定的门槛数值。在Vdif=0情况下,abc三相电压出现短路故障,Vdif的输出值为稳定性直流信号;相间型故障Vdif是一个直流信号加上震荡的交流信号。在出现单型相接地故障情况下,Vdif由0向极大值方向震荡输出,信号的震荡频率是电网限定震荡频率的两倍。

继电保护的基本概念范文1篇12

关键词:电力系统;继电保护;微机保护;安全措施

前言:

现今电力系统,已经发展为跨区、跨国联网、高度自动化运行的现代化系统。目前,我国的全国性联网也已逐步实现。大电网互联将对电力系统运行带来一系列新问题。电力系统高速发展和新技术的应用,也给电力系统保护与控制带来了新的挑战。尽管现代电网的设计运行技术近些年取得了长足发展,但仍不能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此,寻求电网更为有效的保护及控制措施,确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面临的又一重要课题。当前分布式发电技术的发展和应用,使得电源结构和分布发生改变,电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能,要求我们进一步研究相应的系统控制策略,开发新的继电保护与控制装置,从而改善系统运行特性,避免电力系统事故的发生。

在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

1继电保护的概念及类型

1.1继电保护的基本概念

继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。

1.2继电保护的类型

在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。

2配电系统继电保护的要求

配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。

2.1可靠性

可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言,保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单,保护的工作就越可靠。同时,正确地调试、整定,良好地运行维护以及丰富的运行经验,对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而,提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同,电力元件在电力系统中的位置不同,误动和拒动的危害程度不同,因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此,要在保证防止误动的同时,要充分防止拒动;反之亦然。

2.2选择性

继电保护的选择性,是指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证,除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外,还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。

2.3速动性

继电保护的速动性,是指尽可能快地切除故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

2.4灵敏性

继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意的运行条件下,无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础,在它们之间,既有矛盾的一面,又要根据被保护元件在电力系统中的作用,使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。

3微机保护的特点

传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展,微处理器和微型计算机进入实用化的阶段,微机保护开始逐渐趋于实用。

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势: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,而显示了强大的生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优势,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)可以方便地扩充其它辅助功能。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,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,必将在中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。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、网络化、智能化,保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。

4确保继电保护安全运行的措施

(1)继电保护装置检验应注意的问题:在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(2)定值区问题:微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(3)一般性检查:不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:①清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输、搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真、一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动、误动的隐患。②是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(4)接地问题:继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:

①保护屏的各装置机箱、屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要认真检验。

(5)工作记录和检查习惯:工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

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