电力系统广域保护综述与展望
电力系统继电保护技术的发展历程和前景展望
电力系统继电保护技术的发展历程和前景展望随着电力系统的不断发展和不断扩展,对于电力系统的可靠性和安全性要求也越来越高。
而电力系统继电保护技术则是保障电力系统可靠性和安全性的重要手段,相对于传统的继电器保护技术,现代继电保护技术在安全性、稳定性和实时性方面都有了极大的提高。
在本文中,我们将回顾电力系统继电保护技术的发展历程和前景展望。
一、电力系统继电保护技术的发展历程1.传统继电器保护技术传统继电器保护技术是最早出现的一种继电保护技术,常常采用机械式测量和贝尔曼方程来进行故障检测和保护,因为晶体管和集成电路等技术的发展,计算机在保护技术中得到了应用,逐渐代替了传统的机械式继电器保护技术。
2.数字式继电保护技术数字式继电保护技术首次取代了传统的机械式保护技术。
数字式继电保护技术采用微处理器来进行故障检测和保护,具有计算精度高、速度快、功能强大等特点。
数字式继电保护技术的出现,意味着传统的机械式保护技术成为历史。
3.通信保护技术通信保护技术是一种新兴的继电保护技术,它通过光纤通信和遥测技术,实现电力系统的多站相互通信和信息共享。
通信保护技术具有高安全性、高稳定性、灵活多样化等特点,被广泛应用在电力系统中。
4.智能化保护技术智能化保护技术使用现代电力电子技术,结合计算机及数字信号处理技术,提高继电保护技术的精度和稳定性,保证设备的可靠性和安全性。
目前,智能化保护技术已经广泛应用在电力系统中,其应用将进一步推动电力系统的发展。
二、电力系统继电保护技术的前景展望随着电力系统的快速发展和电力需求的增加,电网的可靠性和安全性要求也越来越高,而电力系统继电保护技术,则是不断完善和提高的方向。
从当前的技术研究方向,未来继电保护技术的发展主要集中在以下几个方面:1.高效率继电保护技术面对大规模复杂的电力系统,常规的继电保护技术已经无法满足复杂的环境要求。
因此,未来的继电保护技术需要提高其计算效率和精度,提供更好的故障检测能力,进一步提高继电保护技术的可靠性和稳定性。
电力系统广域继电保护研究综述
电力系统广域继电保护研究综述摘要:电力系统广域继电保护在现代电力系统中发挥着重要的作用,它是确保电力系统稳定运行和安全操作的关键技术之一。
本论文旨在综述电力系统广域继电保护的原理、技术和应用,并对其在电力系统保护中的作用进行详细讨论,介绍了电力系统广域继电保护的基本原理和目标。
也介绍了广域继电保护的主要技术和方法,包括距离保护、差动保护、周界保护和周波数保护等。
接着,讨论了广域继电保护在电力系统故障检测、故障定位和故障隔离中的应用。
最后,对电力系统广域继电保护的未来发展进行了展望,以进一步提高电力系统的安全性和可靠性。
关键词:电力系统;广域继电保护;距离保护;差动保护;周界保护;周波数保护引言:广域继电保护作为电力系统保护的重要组成部分,具有广泛的应用前景和研究价值。
广域继电保护通过在电力系统中安装分布式保护装置,并通过分析和处理电力系统中的信号,实现对故障的检测、定位、隔离和恢复控制,从而提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性。
本论文旨在对电力系统广域继电保护的基本原理、技术和应用进行深入研究和探讨。
一、电力系统广域继电保护基本原理电力系统广域继电保护是基于保护原理来实现对电力系统各个部分的保护和安全操作的一种技术。
其基本原理是在电力系统中设置保护装置,当发生故障或异常情况时,保护装置能够及时检测并采取相应的措施,以避免故障扩大、保护系统设备受损甚至系统崩溃。
[1]广域继电保护的主要任务是快速、准确地检测故障,并迅速隔离故障部分,以保护系统的其他部分免受影响。
广域继电保护的核心思想是通过监测电力系统的电流、电压和其他相关参数的变化,与设定的保护条件进行比较,从而判断是否存在故障。
常见的保护条件包括电流幅值超过额定值、电压异常、频率偏差超过限定范围等。
当保护装置检测到异常情况时,会发出保护信号,并触发相应的保护动作,如切断故障电路、投入备用电源等。
二、广域继电保护技术和方法(一)距离保护距离保护是广域继电保护中常用的一种技术,它基于电力系统中的电流和电压测量值,通过计算故障点到保护装置的距离来判断故障位置。
电力系统保护技术的现状及发展趋势研究
电力系统保护技术的现状及发展趋势研究第一章电力系统保护技术的概述随着电力系统规模的不断扩大和电器设备的不断升级,电力系统的可靠性和安全性也变得越来越重要。
而电力系统保护技术则是电力系统安全可靠运行的基础保障。
电力系统的保护技术主要包括故障保护、过电压保护、欠电压保护、断路器保护等方面。
保护技术的研究一直是电力系统领域的热点和难点之一。
目前,电力系统保护技术已经取得了很大的进展。
第二章电力系统保护技术现状1. 故障保护技术故障保护是电力系统中最重要的保护方式。
目前,常用的故障保护方法有定向性故障保护、差动保护、开短路保护、过电流保护等。
其中,差动保护是电力系统中应用最广泛的故障保护方式之一。
它能够有效地检测到电力系统中的故障,具有保护灵敏度高、保护范围广、可靠性好等优点。
而定向性故障保护则是针对输电线路进行一定方向上的保护,可以提高系统的可靠性。
2. 过电压保护技术电力系统中的过电压是指电压超过额定电压的情况,其会对电力设备和电网造成安全隐患。
过电压保护技术主要包括绝缘子串保护、避雷器保护、变压器保护等。
目前,电力系统中广泛采用的过电压保护方式是继电器保护。
3. 欠电压保护技术欠电压是指电压低于额定电压的情况,其会影响电力设备的正常运行。
欠电压保护技术常用的保护方式有欠电压保护、欠压闭锁保护等。
4. 断路器保护技术断路器是电力系统中最常用的开关设备之一,其有开断电流和短路电流两种保护方式。
在电力系统中,断路器保护技术的研究是十分关键的,因为它直接关系到电网的安全和可靠运行。
第三章电力系统保护技术的发展趋势1. 智能保护技术随着信息技术的发展,电力系统保护技术向智能化、数字化、网络化方向发展,可以实现对电网的远程监测和控制。
智能保护技术主要包括智能测控、智能诊断、智能修复、智能分析等方面。
2. 新型保护装置针对电力系统中出现的新问题,比如接地故障、故障跳闸等问题,电力系统保护技术也需要不断地更新换代。
电力系统广域继电保护研究综述
电力系统广域继电保护研究综述一、内容概述随着电力系统的不断发展和复杂化,对继电保护装置的要求也越来越高。
广域继电保护作为一种新型的继电保护技术,具有快速性、灵敏性和可靠性等特点,已经成为电力系统保护领域的研究热点。
本文将对电力系统广域继电保护的研究进行综述,主要包括广域继电保护的基本概念、研究现状与发展趋势等方面。
电力系统作为现代社会的重要基础设施,其安全稳定运行对于国民经济和社会发展具有重要意义。
而继电保护装置作为电力系统的第一道防线,对于防止故障扩大、保护电网安全具有重要意义。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂化,传统的继电保护方法已经难以满足要求。
广域继电保护作为一种新型的继电保护技术,逐渐受到人们的关注。
广域继电保护是一种基于计算机网络技术的继电保护系统,通过利用高速通信网络将各个变电站的继电保护装置连接起来,实现数据的共享和远程控制。
与传统的继电保护装置相比,广域继电保护具有以下优点:快速性:广域继电保护可以实时获取电力系统的运行状态,从而实现对故障的快速响应和切除。
灵敏性:通过对电力系统进行全面的状态监测,广域继电保护可以更准确地判断故障位置和大小,从而提高保护的灵敏度。
可靠性:广域继电保护采用冗余设计和容错机制,可以有效提高系统的可靠性和稳定性。
关于电力系统广域继电保护的研究已经取得了一定的成果,但仍存在许多问题和挑战。
本文将从以下几个方面进行综述:广域继电保护的基本原理和方法:目前,对于广域继电保护的基本原理和方法还缺乏深入的研究,需要进一步探索和完善。
广域继电保护的通信网络:广域继电保护需要利用高速通信网络进行数据传输和控制命令的发送,如何选择合适的通信网络和通信协议是亟待解决的问题。
广域继电保护的具体实现和应用:目前,广域继电保护还处于实验阶段,如何将其应用于实际电力系统中还需要进一步研究和实践。
电力系统广域继电保护作为电力系统保护领域的一个重要研究方向,具有广阔的应用前景和发展空间。
电力系统继电保护的现状与发展前景
电力系统继电保护的现状与发展前景电力系统继电保护是电力系统中的重要组成部分,其作用是在电力系统发生故障时,及时保护电力设备和系统,避免事故扩大,保障电网的安全稳定运行。
随着电力系统的不断发展和变革,继电保护也在不断更新和改进,以适应电力系统发展的需求。
本文将就电力系统继电保护的现状及未来发展前景进行分析和探讨。
一、电力系统继电保护的现状1. 技术水平不断提高随着科技的不断发展,电力系统继电保护的技术水平也在不断提高。
新型继电保护装置采用了先进的数字化技术,能够实现更精确的故障检测和定位,具有更高的灵敏度和可靠性。
智能化的继电保护装置能够通过网络实时监测电力设备运行状态,提高了对电力系统的实时监控和管理能力。
2. 多功能一体化发展现代继电保护装置不仅具备故障检测和定位的功能,还具有功率控制、通信互联、数据采集等多种功能,逐渐向多功能一体化方向发展。
这种趋势使得继电保护装置更加智能化和集成化,简化了电力系统的设备布置和运行维护,提高了电力系统的整体性能和可靠性。
3. 安全性能不断提升随着电力系统规模的扩大和运行方式的改变,继电保护的安全性能也受到了更高的关注。
新型继电保护装置采用了多重安全保护措施,能够有效防止由于误操作、电磁干扰等原因引起的误动作,确保了电力系统的安全可靠运行。
4. 国际标准逐步统一随着电力系统的全球化发展,国际间对继电保护的标准化工作也在不断加强,各国间的标准逐步趋同,使得电力系统的互联互通更加便利和高效。
国际化的标准化工作使得继电保护设备和系统更加具备通用性,为国际间电力系统的安全运行和发展提供了更好的保障。
5. 绿色环保发展环保是当前社会的一个重要议题,电力系统继电保护装置也在向环保、节能的方向发展。
新型继电保护装置采用了更加环保的材料和技术,减少了对环境的污染和资源的消耗,符合现代社会对于绿色环保、可持续发展的要求。
1. 智能化技术的广泛应用2. 网络化运维的实现未来的电力系统继电保护将更加注重网络化运维。
广域保护综述
收 稿 日期 :0 90 —2 20 — 90
( ) 网安全 稳定 监 测 与控 制 主 站 。 电 网安 全 稳 定 4电 监测 与 控制 主机 安 装在 调 度 室 内 ,与 安 全稳 定 监 控 子 站通 信 ,获 取 各 种 数 据 ,进 行 广 域 保 护 计 算 , 并 对 多
作 者 简 介 : 学 云 (9 7) 从 事 电力 系统 继 电保 护 ; 许 17 一 ,
弊 端 。 广 域 保 护 更 注 重 保 护 整 个 系 统 的 安 全 稳 定 运
运行 状况 的 问 题 ,一 种基 于 网 络 通 信 、多 点 信息 综 合
比较判 断 的广 域保 护 系统 ( WAP ) 年来 受到 国内外 学 S近 者 的广 泛关 注 。
行 ,可识 别 系统 的各 种运 行 状 态 ( 常状 态 、警戒 状 态 正 等) ,通 过 凋节 系统 的 P 、 Q 和各种 保 护措施 ,同时 实 现 继 电保 护 和 自动 控 制 的 功 能 ,这 个 过 程 中 本 地 、 远 程 开关 都 能 动作 , 以避 免局 部 或 整个 系 统 大 面 积停 电
能 的实 现 ;另一 类 则 是 利 用 广 域 信 息 完 成 继 电保 护 功
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电 网安 全 稳 定 监测与控制主站
广域 保 护 在 电 网保 护 控 制 中 是 基 于 传 统 保 护 和
S ADA/ MS之 间 的 系 统 保 护 , 国 际 大 电 网 会 议 将 广 C E
1 广 域保 护 的 定 义及 与 传 统继 电保 护 区别
广 域保 护可 定 义 为依 赖 电 力 系 统 多 点 的信 息 ,对 故 障进行 快 速 、可靠 、精 确 的切 除 , 同 时 分 析 故 障 切 除对 系统 安全 稳 定 运 行 的 影 响 ,并 采 取 相 应 的 控 制 措 施 ,提高 输 电线 可 用 容 量 和 系 统 可 靠 性 , 能 同 时 实 现 继 电保 护 和 自动控 制功 能 的系 统 。 目前提 出的 广 域 保 护 系 统 可 分 为 两 类 :一 类 是 利
浅谈电力系统继电保护技术的现状与发展
浅谈电力系统继电保护技术的现状与发展引言电力系统继电保护技术作为电力系统安全运行的重要保障,其现状和发展一直备受关注。
随着电力系统规模的扩大和技术的进步,继电保护技术也不断创新和发展。
本文将就电力系统继电保护技术的现状和未来发展趋势进行探讨,旨在为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
电力系统继电保护技术的现状1.系统可靠性提高–电力系统继电保护技术的先进性可以有效提高电力系统的可靠性。
采用现代化的继电保护设备,可以及时检测到电力系统中的故障,并采取相应的保护措施,防止事故扩大。
–高速通信技术的应用,使得继电保护设备之间能够进行快速的信息传递和协同动作,提高了对电力系统的保护性能和响应速度。
2.智能化水平不断提高–随着电力系统的智能化发展,继电保护技术也呈现出智能化的特点。
智能继电保护设备可以自动识别和定位故障,还可以进行自适应调整,提高对复杂系统的保护性能。
–智能化继电保护设备还可以进行远程监控和故障诊断,方便运维人员对电力系统进行实时的监控和管理,提高了运维效率和安全性。
3.多功能性得到提升–现代继电保护设备通过软件的方式实现了多种功能。
不仅可以实现基本的过电流保护和距离保护,还可以增加差动保护、抗饱和保护等功能,提高了电力系统的保护水平。
–多功能继电保护设备还具备数据采集和存储的功能,可以实时记录电力系统的运行参数,并进行远程的数据查询和分析,为电力系统的稳定运行提供实时参考。
电力系统继电保护技术的发展趋势1.高精度、高可靠性–未来的继电保护设备将具备更高的精度和可靠性。
新一代继电保护设备将采用先进的传感技术和数据处理算法,提高对电力系统故障的检测和定位能力,减少误判和误动作。
–针对复杂的电力系统,未来的继电保护设备会通过数据集成和多级协同的方式实现更高的可靠性,防止事故扩大,提高电力系统的安全性。
2.多维信息集成–随着电力系统的互联互通和数据智能化的发展,未来的继电保护设备将会实现多维信息的集成。
广域保护(稳控)技术国际现状及展望
广域保护(稳控)技术国际现状及展望蔡运清汪磊,Kip Morison ,Prabha Kundur周逢权,郭志忠美国许继公司加拿大 Powertech Labs, Inc. 北京许继公司摘要稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。
北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用,到80年代各大电网的规划,运行,及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求,由此积累了不少的实际运行经验。
随着计算机技术及通讯技术的发展,新一代的稳控技术正在形成,这就是基于广域测量系统WAMS(Wide Area Measurements System)及在线动态安全分析(On-Line Dynamic Security Assessment)的广域保护WAP(Wide Area Protection )关键字:稳定控制,广域保护,SPS,RAS, WAMS,PMU简介由于世界上发生的多起稳定事故造成巨大损失,现代大电网的运行已经对系统的稳定与控制提出明确的需求。
国际大电网会议(CIGRE),IEEE,及北美的区域性系统可靠性委员会均成立了专门的工作小组对此问题进行交流研究[1,6,7,10]。
稳控系统在电网保护控制中是基本定位于常规保护及SCADA/EMS之间的系统保护控制手段。
北美及欧洲从60年代起就有这类装置的应用,到80年代各大电网的规划,运行,及调度均对这类装置的功能及运行提出了非常明确的要求,由此积累了不少的实际运行经验。
传统上这类保护控制被称为特殊保护系统 SPS (Special Protection System) ,补救控制系统 RAS(Remedial Action Scheme),或稳控系统。
随着计算机技术及通讯技术的发展,新一代的稳控技术正在形成,这就是基于广域测量系统WAMS(Wide Area Measurements System)及在线动态安全分析(On-Line Dynamic Security Assessment)的广域保护WAP(Wide Area Protection )。
电力系统继电保护的现状及发展前景展望
区域治理智能电力与应用电力系统继电保护的现状及发展前景展望周应庆 其木格内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局,内蒙古阿拉善750300摘要:目前,我国的各项事业都在不断进步,经济也得到了飞速发展。
我国不仅要满足实际的用电需求,还要提高电力系统的运行效率以及服务质量,确保其具有较高的经济性、稳定性以及持续性,才能使社会各行各业对电力资源的需求得到较好的满足。
本文主要阐述了电力系统继电保护的作用,并且对电力系统继电保护的现状及发展前景展望进行了分析。
关键词:电力系统;继电保护;现状;发展前景随着我国社会经济的持续发展,以及电网技术的不断提升,继电保护技术相比以往取得较大的突破。
电力系统继电保护的技术应用,对电力系统的整体运行效率水平的提高有着积极作用。
支撑继电保护发展的主要原因在于其技术的发展,虽然继电保护得到了快速发展,然而继电保护自身的发展具有非常高的不稳定性以及不成熟性。
这就要求继电保护在电力系统发生故障时能迅速将故障部分切除,从而保证其他部分的正常运行。
一、电力继电保护技术的概念和作用1电力继电保护技术在电力系统中,继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测,从而发出报警信号,或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。
最初的继电保护装置实际上是一种熔断器。
继电保护技术经过40多年的发展,主要分为电磁式保护装置、晶体管式保护装置、集成电路式保护装置以及微机保护装置。
2电力系统继电保护的作用发挥电力系统继电保护的技术应用,发挥着积极地作用,对电力系统的整体运行安全有着保障作用,有效促进了电力系统稳定运行。
由于多方面原因,电力系统运行出现故障问题,继电保护技术的应用能够对运行故障问题有效解决,并且不需要相应员工的操作,大大提高了工作效率。
继电保护技术的应用,在不影响电力系统运行的基础上,能够对电力系统中的故障有效消除,及时性的发出警报信号,这就为电力系统的故障解决打下了基础。
二、电力系统继电保护技术的现状随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,仅设置系统各元件的继电保护装置,远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。
电力系统继电保护的现状与发展前景
电力系统继电保护的现状与发展前景电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施之一,而继电保护作为电力系统安全稳定运行的重要保障,一直以来都备受重视。
随着电力系统规模的不断扩大和技术的不断进步,继电保护也在不断发展和完善。
本文将从电力系统继电保护的现状和发展前景两个方面进行探讨。
一、电力系统继电保护的现状1.1 安全可靠的基础继电保护是电力系统的重要组成部分,其主要作用是在电力系统发生故障时,及时准确地切除故障部分,保护系统设备和电力负荷的安全运行。
继电保护的安全可靠性对于整个电力系统的运行至关重要。
当前,继电保护设备已经广泛应用于变电站和配电站等电力系统设施中,形成了较为完善的保护体系,为电力系统的稳定运行提供了保障。
1.2 技术水平的不断提升随着科学技术的发展和电力系统的逐步完善,继电保护的技术水平也在不断提升。
目前,继电保护采用的技术手段更加先进,如数字化、智能化、通信化等,使得继电保护设备的保护功能和性能得到了极大的提升。
继电保护设备的故障检测和故障处理能力也得到了显著的提高,能够更加准确地识别和切除故障部分,进一步提高了电力系统的安全可靠性。
1.3 面临的挑战和问题当前电力系统继电保护仍然面临着一些挑战和问题。
一方面,随着电力系统规模的不断扩大和负荷的不断增加,继电保护设备所要应对的故障情况也越来越复杂,保护设备需要具备更高的检测和切除能力;继电保护设备的高可靠性和高故障处理能力也给设备本身的设计和制造带来了更高的要求,如何提高继电保护设备的可靠性和性能成为当前亟需解决的问题。
2.1 拓展应用领域未来,随着电力系统的进一步完善和电力需求的不断增加,继电保护设备将被广泛应用于更多的领域。
大规模风电、光伏发电等新能源的接入将对继电保护提出更高的要求;智能电网的建设也将对继电保护设备提出新的挑战。
未来继电保护将不仅局限于传统的变电站和配电站,而是将会在更多的领域发挥作用。
2.2 技术革新和创新发展在未来的发展中,继电保护将会继续进行技术革新和创新发展。
电力系统继电保护的现状与发展前景
电力系统继电保护的现状与发展前景1. 引言1.1 概述电力系统继电保护是电力系统运行中至关重要的一部分,它起着保护电力系统安全稳定运行的关键作用。
随着电力系统规模的不断扩大,电力设备种类的增多,电力负荷的增加,继电保护的重要性也日益凸显。
继电保护系统作为电力系统中的“安全保险”,必须能够对电力系统中发生的各类故障和异常情况作出及时、准确的判断,并做出相应的保护措施,以防止事故的扩大,保护电力设备和人员的安全。
当前,电力系统继电保护技术已经取得了长足的发展,各种保护装置和系统不断完善和更新。
在保护技术不断进步的也暴露出一些问题和挑战。
如何提高继电保护的稳定性、精度和可靠性,如何解决多电源共存的保护问题,如何适应新能源接入的挑战等,都是当前亟待解决的难题。
在未来,随着电力系统的智能化、数字化、高可靠性要求的不断提高,电力系统继电保护将面临更多的变革和挑战。
发展趋势将主要体现在继电保护技术的智能化、柔性化和集成化方面。
通过结合人工智能、大数据分析等先进技术,不断提高继电保护的智能化水平,实现继电保护系统的远程监控和智能诊断,进一步提高继电保护系统的可靠性和准确性。
1.2 问题提出电力系统继电保护是保障电力系统安全稳定运行的关键环节,它直接影响着电网的可靠性和供电质量。
在当前电力系统快速发展的背景下,继电保护面临着一系列问题和挑战。
随着电网规模不断扩大和复杂性增加,现有继电保护系统无法满足电力系统的快速发展需求。
传统的继电保护设备往往具有固定的逻辑功能,难以适应电力系统结构的变化和新能源接入的需求。
继电保护系统存在着数据传输速度慢、可靠性不高和对新技术的适应性差等问题,制约了其在电力系统中的应用和发展。
随着电力系统的数字化转型和智能化发展,继电保护系统的安全性、可靠性和智能化水平也面临新的挑战。
网络安全、数据传输速度、设备互联等方面的问题亟待解决,以保障电力系统的安全稳定运行。
电力系统继电保护面临着诸多问题和挑战,需要不断创新和改进以适应电力系统快速发展的需求,提升其在电力系统中的作用和地位。
牵引供电系统中的广域保护综述
供变电电气化铁道 2019年第5期DOI:10.19587/ki.1007-936x.2019.05.006牵引供电系统中的广域保护综述刘贺江,董翠霞摘 要:通过分析目前铁路自动化系统存在的问题,介绍了广域保护的概念、功能、系统结构和应用,牵引供电系统中广域保护系统按就地、站域、广域层次化设计,提升了系统保护控制的可靠性和供电设备的安全性。
关键词:广域保护;牵引供电系统;层次化Abstract:By analyzing the problems existed in railway automation system at present, the paper introduces the concepts, functions, system structure and application of wide area protection, the hierarchical design in terms of local domain, station domain and wide area domain made for wide area protection system for traction power supply improves the reliability of system protection control and safety of power supply equipment.Key words: Wide area domain protection; traction power supply system; hierarchical中图分类号:U224.9文献标识码:A文章编号:1007-936X(2019)05-0024-030 引言目前,铁路变电所自动化系统仍处于综自阶段,因其本身采用的通信技术和通信规约不统一,造成系统的扩展与升级困难,且不易实现以供电臂、供电系统为单元的系统功能,给用户的使用和维护带来不利影响,同时也给供电系统的可靠性带来安全隐患。
关于继电保护外延—广域保护的综述
保护系统中,以保证信号传输的同步性和快速性。 而在系筋构成上,
广域差动保护系统可 以采用集 中式和分布式两种结构 。 3广 域保护的应用前景 广域保护 的可能应用领域如下 :系统检测及事故记录、状态估 计 、各类广域稳定控制系统和 自适应保护等。 广域测量技术能够反映系统状态的变化 ,同时使用不同地点的 实时数据 ,能够减少系统 出错 的可能性 ,基于该技术的保护具有 自 适应性 。由于很容易取得广域信息,在故障条件下实时获得故障线 路的 电流 ,可根据 电网的运行方式实时确定分支系数和距离保护 的 整定值 。这样就可 以提高继 电保护的灵敏性和选择性,实现其 自适 应功能 。 失步保护是传统保护中最难设计的保护之一 。将不能同步运行 的部分相互解列运行则是提高大 电网可靠性的一项重要措施。功角 稳定性是 同步运行的前提, 使用广域测量技术可以获得 失步保 护功 角数据来用于失步解列,这就使大电网失步保护 设计迎 刃而解 。 可见 ,随着 电网效率的提高和市场化 的发展 ,广域 保护将 被广 泛应用, 以协调各种保护和 自动装置,保证电力系统协调安全稳 定
地运行。
2 . 1广域保护 的概念定义 相关文献中对广域保护较多使用的定义为:依赖 电力系统的多 点信 息,利用这 些信息对故障进行快速、可靠、精 确的切 除,同时 分析切除故障对系统安全稳定运行的影响并采取相应的控 制措施, 提 高输电线可用 容量或系统可靠性,这种同时实现 继 电 保 护和 自动
准确地切除故障,根据故障切除前后电网潮 流分布和拓 扑结构变化 的情况,判断切除故障可能产生的影响,有选择地预 防性措施 ,使 系统从一个运行状态平稳地 过渡 到另一个稳定 的运行状态 。广域后
备保护是广域保护在当前典型的应用 方式。 文献介绍 了一种新型的广域 网后备保 护系统 设计方案 ,该广域 线路后备保护系统分为两大部分 :广域线路后备保护主站系统和子 站系统。主站系统由一个保护 主站和一个后 台监控机组成 ,安装在 省调度中心。子站系统 由三个保护 子站组成 ,每个变 电站分别安装 个保 护子站。保 护主站通过光 纤网协调管理三个保护子站 ,根据 三个保护子站上传 的故障信 息进行故障定位并做 出动作协调机制 , 保护范围不局限于某个 单一元件 ,而是保护一个 区域 ,故障发生时 能避 免故障范围的扩大 ,为一定 区域 内的输 电线路提供选择性好 、 可靠性 高的保护 。 2 . 4广域差动保护 纵联差 动保护 是较为理 想的快速保护 。利用广域信息构成广域 差动保护 ,它可 以作 为两端差动保护 的后备 ,也可 以作为双重主保 护中的 “ 一重 ”主保护 。差动保护对各测点信息的 同步性有严格要 求,因此 ,如何保证信 息的同步采样和 同步传输是关键 问题 。基于 G P S 的同步采样技术和基于A T M 的异步传输技术可 以应用到广域差动
电力系统保护与自动化技术的发展与展望
电力系统保护与自动化技术的发展与展望随着电力工业的快速发展,电力系统保护与自动化技术也在不断地进步与发展。
电力系统保护与自动化技术是指为了对电力系统进行实时监测、保护和控制的技术。
而现代电力系统保护与自动化技术已经发展到了数字化、智能化和网络化的阶段。
那么本文就会向大家介绍电力系统保护与自动化技术的发展与展望。
一、电力系统保护与自动化技术的发展电力系统保护技术首先要想到的就是继电保护。
继电保护是电力系统保护的核心技术之一,目的是在电力系统发生故障时能够及时切除故障区域,以减小故障的影响范围。
在以前的时候,继电保护是以机械式继电保护为主,其优点是结构简单、工作稳定。
但是在高压、大容量的电力系统中,机械式继电保护就会变得无法适应。
这时候数字化保护就应运而生。
数字化保护采用数字信号处理技术和绝缘化技术,把模拟信号转换成数字信号后通过高速计算机处理,从而提高了继电保护的精度与速度。
自动化技术则是由集中控制向分布式控制演变的过程。
在过去的电力系统中,控制中心通常由大量的人工操作所组成,而自动化对电力系统的运行控制和监测起到了至关重要的作用。
通过自动化技术,电力系统能够更加智能化地处理复杂问题和故障情况。
从简单的故障诊断到更复杂的开关控制和动态稳定控制,自动化技术为电力系统管理带来了诸多便利。
二、电力系统保护与自动化技术的展望1、网络化自动控制当前电力系统监测向云端监测方向发展,未来电网会从传统的集中式监测模式,发展为分布式、网络化、自主化的监测模式,通过实时监控和在线诊断等方式对电力系统进行控制。
2、数据分析和大数据处理技术的运用传感器技术、物联网技术和互联网技术在电力保护系统中的运用会使得对电力系统进行了全面、精细化的监控,并通过大数据技术对其进行深度分析,实现智能化管理。
3、新型保护与自动化技术的应用新型保护技术包括多智能体技术、智能终端技术、虚拟仿真技术以及云计算技术等,这些新兴技术为电力系统保护和自动化技术的应用和发展提供了新的基础和创新方案。
电力系统保护前景
电力系统保护前景随着现代社会对电能需求的不断增长,电力系统保护成为了保障供电稳定和用电安全的关键环节。
电力系统保护技术的发展不仅关乎着电网的可靠性和安全性,也对节能减排、电力质量和电网经济运行等方面起着重要作用。
本文将对电力系统保护的前景进行探讨,分析其发展趋势和技术创新。
一、电力系统保护技术的发展趋势1. 智能化保护技术的应用随着信息技术的快速发展,智能化保护技术在电力系统中得到了广泛应用。
智能化保护技术通过采集、通信和处理大量的电力系统数据,实现对电力系统各个节点的实时监测和智能化决策,从而提高了电力系统的快速响应能力和自动化程度。
智能化保护技术的应用不仅能够提高电力系统的可靠性和安全性,还能够实现对电网的精细化管理和智能化运维。
2. 进一步提升保护速度和可靠性在电力系统中,对故障的快速检测和精确定位是保护技术的核心要求。
未来的电力系统保护技术将通过采用更高速的开关设备、更快速的信号传输和更灵敏的故障检测装置,实现对电网中各个故障点的快速响应和准确定位。
同时,随着通信技术的进步,电力系统保护将更加关注保护设备之间的互联互通,实现对整个电力系统的全局保护。
3. 引入新型材料和器件新型材料和器件的引入是电力系统保护技术发展的重要推动力。
例如,高温超导材料的应用可以有效提高保护设备的传输容量和抗短路能力,提高电力系统的抗干扰能力和稳定性。
此外,新型的晶闸管、IGBT等功率电子器件的应用,也能够提高保护设备的开断能力和响应速度,提高保护系统的动态性能。
二、电力系统保护技术的技术创新1. 智能保护装置的研发智能保护装置是电力系统保护技术的核心设备,也是未来发展的重点研究方向。
智能保护装置通过运用先进的计算机技术和信号处理算法,能够对电力系统故障快速判断,实现对各个节点的精确保护。
未来的智能保护装置将进一步提高故障检测的准确性和可靠性,同时结合机器学习和人工智能等技术,实现对电力系统的自适应保护。
2. 微型化和集成化技术的应用微型化和集成化技术是电力系统保护技术创新的重要方向之一。
电力系统广域继电保护研究综述
电力系统广域继电保护研究综述作者:王萧来源:《中国新技术新产品》2015年第23期摘要:随着信息技术在电力系统的广泛应用,广域继电保护在电力系统中得到快速发展。
本文针对电力系统广域继电保护研究内容进行了综述,综述的方面包含广域继电保护的算法和故障元件判别等内容,通过对广域继电保护进行研究,并对电力系统广域继电保护的应用前景进行展望,从而为电力行业的发展提供有利依据。
关键词:电力系统;广域继电保护;故障元件判别中图分类号:TM77 文献标识码:A近年来,随着电力用电需求越来越大,电力事故也随之增加,那么继电保护成为确保电力系统运行安全的第一道防线。
如果继电保护装置能够具有迅速的动作,将最大程度的降低事故的发生。
但如果相反,将会导致电网在电力系统的安全性降低,甚至引发电网大面积停电的事故。
因此,必须加强对电力系统继电保护的重视。
当数字化变电站技术更加成熟时,广域继电保护性能也有所提升。
电力系统广域继电保护作为一种全新的技术手段,能够有效提升电力系统运行的安全性,进而促进电力行业的飞快发展。
一、广域继电保护的算法当前,对于广域继电保护算法的研究主要从以下几个方面展开。
第一,广域纵联方向保护。
在运用广域故障信息方法对故障判别的广域纵联进行保护过程中,主要的保护方法为:首先,在电力系统的每一个断路器和电流互感器处,设置一个电子智能装置,该装置能够准确的测量故障的方向;其次,对于每个电子智能装置,都事先确定好各自的保护区域,从而有利于电子智能装置间的信息转换;再次,针对每个电子智能装置,都要明确最大保护区域内的线路、变压器等的对应关系表,从而有利于确定各个部件间的关系;最后,在研究电子智能区域过程中,必须结合着信息对应表进行计算和比较,从而准确判断发生故障的区段。
第二,广域距离保护。
对于元件的广域继电保护是运用相应区域内的电子智能装置对距离元件的信息和开关信息加以判断,从而实现故障判别。
针对广域距离保护,是专家通过对系统中故障元件进行判别,然后采取后备保护动作,从而实现继电保护的作用。
电力系统继电保护技术的现状与发展建议
电力系统继电保护技术的现状与发展建议电力系统的继电保护技术是电力系统安全运行中最重要的一项技术,其主要目的是保障电力系统设备和人员的安全。
目前,随着电力系统的不断发展和技术的不断进步,继电保护技术也在不断更新和发展。
本文将介绍继电保护技术的现状和发展建议。
1.数字化保护数字化保护是20世纪90年代兴起的一种新型继电保护技术,它采用数字技术代替传统的模拟技术,能够提高保护系统的稳定性、可靠性和智能化水平。
数字化保护技术主要包括数字化微处理器保护、数字化多功能保护和微电子学保护,以及通讯技术的应用。
2.广域量测保护广域量测保护是一种新型的保护模式,主要应用在电力系统的高压输电线路、变电站和发电厂等重点设备上。
广域量测保护能够对电力系统的运行状态进行实时监测,通过对电力系统各个节点的量测数据进行分析,能够及时判断电力系统的故障,提高电力系统的安全性和可靠性。
3.运行记录和事故分析运行记录和事故分析是一种对电力系统运行情况进行记录和分析的技术。
这种技术主要通过对电力系统运行数据的采集和记录,对系统运行过程进行分析和评估,有效地分析和处理电力系统中出现的故障和事故,并及时采取相应的保护措施。
这样能够有效提高电力系统的安全性和稳定性。
二、发展建议1.加强设备的可靠性电力系统是一个庞大的系统,它由大量的设备组成,每台设备的可靠性都会对整个系统产生非常重要的影响。
因此,在未来的发展中,应该加强设备的可靠性,提高设备的寿命和稳定性,以减少故障和事故的发生。
2.提高智能化水平现代电力系统正朝着智能化的方向发展,未来电力系统的继电保护技术也需要按照这个方向发展。
应该加强对电力系统智能化技术的研究和开发,提高继电保护系统的智能化水平,使其更能适应电力系统的发展需求。
3.发展新型的继电保护技术新型的继电保护技术是未来电力系统继电保护技术发展的关键。
未来应该加强对新型继电保护技术的研究和开发,推动继电保护技术的升级换代,以满足电力系统的需求。
电力系统继电保护的现状及其未来的发展趋势阐述
电力系统继电保护的现状及其未来的发展趋势阐述摘要:电气系统是由这样几个环节组成:发电、配电、变电和输电变电等的电能生产与消费系统。
电气系统的功能是将自然界中的一次能源利用电动力装置再转化成电能,经输电、变电和配电之后将电能供应到千家万户。
为了更好的实现这一功能,电力系统在各个环节、不同层次之间还有相应的信息与控制系统,以实现对电能的生产过程的测量、调节、保护、控制、通信以及调度,有效保证用户获得优质、安全、高效、经济的电能。
要建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。
电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统继电保护技术是为了保证电力系统安全有效运行、提高国家经济效益的重要性技术。
目前的电力系统继电保护中成功的运用到了计算机技术,未来我国的电力系统继电保护技术将更加趋向先进。
关键词:电力系统;继电保护;现状;发展1电力系统继电保护技术的基本概述1.1电力系统继电保护的作用当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害;当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
1.2电力系统继电保护技术的基本要求电力系统的继电保护技术需要做到几个方面的工作,才能够真正的做到保证电力系统的安全、稳定的运行。
第一,在对相应的故障部分进行选择上,继电保护技术需要有很好的分析辨别能力,能够准确的选择、辨别出故障与非故障的部分;第二,继电保护技术的相关设置需要做到在其工作范围内,能够使电力系统正常运作。
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电力系统广域保护综述与展望(电气工程信息学院,江苏大学,江苏省镇江市)The Summary and Outlook of Wide-area power system protectionAbstract: Because of the development of power system, the connection between them has become more common. It increased the possibility of malfunctions and accidents of power systems, and put forward new demand of protection. The growing of communications technology and measuring technology makes Wide-area power system protection which based on wide area measurement has a quick development. This paper gives a comprehensive review and synthesis on the concept and principle of several kinds of Wide-area power system protection and makes an outlook of them.Keywords: Power system, Wide-area power system protection, protection摘要:随着电力系统的发展,电力系统之间的互联也越发普遍,电网构造越发复杂。
这加大了系统发生故障和事故的可能性。
这对继电保护提出了新的要求。
通信技术与测量技术的发展使得基于广域测量的广域保护技术得到迅速发展。
文中对广域保护概念与目前主要几种广域保护的原理及其应用进行了较全面的回顾与综述。
并且对于其发展前景做出展望。
关键词:电力系统,广域保护,继电保护0 引言常规继电保护用于在电力系统发生故障后实现对故障元件的自动和快速切除,以隔离故障、保证人身和设备安全以及无故障部分的正常运行。
当故障发生及切除后,往往会对系统产生大的扰动,严重时还会使系统遭受因过载、过/低频,过/低压,系统负荷调整,功率振荡等引起的系统解列,甚至整个系统的崩溃[1]。
在我国的电力系统中,故障切除后的稳定与控制功能通常是由安全自动装置来实现的,传统的安全自动装置一般属于事故后控制,如低频卸载。
在某些特殊情况下,如果系统恶化的速度很快,可能在自动装置采取措施之前系统就已经发展成为严重的崩溃事故。
此外,在传统的保护和自动装置中,所采用的动作判据通常是基于本地测量数据的,无法很好地把握全局动态特性和实现各级安全装置之间的协调与配合,以保证系统全局的安全稳定运行,防止事故的进一步扩大。
随着电力需求的不断增长、电力市场的改革与发展以及电力系统规模的不断扩大,电力系统日渐接近其极限运行,其运行和控制更为复杂,发生扰动和故障的可能性更大,后果也更加严重[4]。
这对电力系统安全运行带来了更大的挑战,传统的继电保护方法已经不能为之提供可靠有效的保护。
因为资金和环境的约束以及竞争的压力,输电系统扩展越来越困难。
为此要求更充分地利用现有电力网络资源,这对稳定控制提出了更高的要求。
随着测量技术和计算机及通信技术的快速发展,为建立更完善的保护控制系统提供了有利条件。
基于广域测量的广域保护就是在这种背景下应运而生的。
本文接下来将对广域的概念,以及几种目前主要应用的广域保护的原理做出综述,并且根据目前的发展形式和需求状况对未来广域保护的发展做出展望。
1 广域保护的概念1.1 广域保护的定义图 1 广义保护的定义广域保护W AP (Wide Area Protection)的概念最早由瑞典学者Bertil Ingelsson 等学者提出,但到目前为止,对广域保护系统还没有一个公认的定义,各种文献给出了不同的定义。
从总体上讲,对广域保护系统的定义可以归结为两类:一类仅涉及故障或扰动后的系统保护,即稳定控制;另一类则包含了稳定控制和常规保护。
但不同定义有一个共同点,即都是以广域信息收集为基础的。
目前官方对广域保护的定义大都属于第一类由图1表示。
1.2 广域保护与现有继电保护的区别传统的继电保护主要集中于元件保护,以发电机、线路、母线、变压器和电动机等为保护对象,以切除被保护元件内部故障为己任,主要通过开关动作来实现故障隔离,各电力设备的主保护相互独立,不顾及故障元件被切除后,剩余电力系统中的潮流转移引起的后果。
而广域保护利用广域测量系统的相量测量信息,实现对故障进行快速、可靠和精确的切除,同时能对切除故障后或经受大扰动的系统进行在线实时安全分析,必要时采用适当的措施防止系统发生大范围或全系统停电。
目前提出的广域保护系统可以分为两类:一类是利用广域信息,主要具有安全监视、控制、稳定边界计算及状态估计等功能,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[2]。
2 广域测量技术相量是电路分析的基本工具,即使电力系统处于某些非稳定状态,如功率摇摆( power swing) 状态,由于电压和电流值的变化比较缓慢,因此仍可将这些变化看作一系列稳定状态,这样仍可用相量来描述系统的行为。
系统范围内的广域同步相量测量由于具有描述系统动态行为的能力,因而在电力系统中得到了越来越广泛的应用。
如状态估计、自适应保护、在线不稳定预测、故障录波、扰动录波、输电和发电系统计算模型验证等。
这为电力系统规划、控制和保护以及运行与维护的进一步发展提供了很好的基础。
PMU是完成同步相量测量的基本设备,可以安装在电力系统中选定的不同地点,精确地同步实时测量系统的电压和电流值,然后将这些信息发送到一个中心点集中进行比较、评估及其它处理。
PMU利用接收到的同步信号通过对测量数据加时标的方式来实现测量同步,其结构图如图2所示。
在同步信号源方面,多推荐使用全球定位卫星系统( GPS )。
该系统为美国国防局无线电导航系统,具有高可用性、冗余性、可靠性和准确性等特点,其连续时间精度可达毫秒级,因此特别适合同步相量测量系统。
此外,还有其它一些精确的可选同步信号源,俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的Galileo系统。
图 2 向量测量单元PMU设备以及在它们之间建立通信连接的费用是比较昂贵的。
考虑到现代电力网络本身是一个很庞大的系统,在系统中的所有变电站都装设PMU设备成本太高,而且一般也没有必要。
因此,需要研究最优的PMU配置方案OPP,寻求一个既能满足监测系统的可观测性要求,同时数量最少的PMU 配置方案。
国内外对这个问题已经开展了广泛的研究,许多文献研究了PMU在状态估计中的应用。
在建立三层结构的广域保护系统时,一般都是先实现广域监视,此W AMS得到广泛应用。
WAMS一般以PMU为基础,WAMS应用中,分布在整个系统中的大量PMU设备都连接到一台被称为数据集中器( data concentrator) 的个人计算机上,而可在线获取整个系统的动态行为。
这为评估和维持系统稳定,止发生电压、功角或频率不稳定、过载和振荡等提供了一个平台。
通过在数据集中器上增加控制和保护功能,提供与上层系统进行通信的Hub接口,该数据集中器就可以转化成为一个本地保护中心( LPC)。
目前国内已有自主研制的W AMS 系统并已投入实际运行,如由四方公司与清华大学合作开发的我国第一套真正意义上的W AM S系统——CSS-200电网动态安全监测系统,2003年起已相继在三峡送出、华中华北联网、华北电网、东北电网和江苏电网等地投运。
3 主要应用的广域保护3.1 分散式广域保护系统分散式WAPS 是指把数据分析和决策过程放在分散于电力系统各处的系统保护终端SPT (System Protection Terminal)上执行的W APS[5]。
SPT放置在不同变电站中,通过环型通信网络相连。
SPT 从CT、VT 或PMU获得本地测量数据,并通过网络获得其他SPT 数据库的数据,在丰富信息的基础上,通过相对简单的算法和判据,可以实现多功能、可靠、灵敏的系统保护,如广域电压稳定控制、自动负荷控制、自动汽轮机投入、变压器抽头调节闭锁等。
分散式WAPS 的SPT 结构及其信息交互情况如图3所示。
由于通信系统失效的可能性不能排除,所以SPT 和通信系统应该保持相对独立,SPT 应能检测到通信系统的故障,而且即使通信系统部分或全部失效,保护终端依旧可以通过本地数据和本地准则执行保护措施。
在分散式结构中,即使一个保护终端失效,邻近终端也可以作为此终端的后备。
该结构可以较好地克服集中控制方式中对控制中心设备要求过高的问题,但是SPT 获得的信息有限,而且数据分析能力和决策能力有限,不能做到全局最优的控制。
图 3 分散式WAPS的SPT结构及其通信接口3.2 集中式W APS集中式WAPS 从整个电力系统采集数据,在控制中心集中进行数据分析和控制决策,然后把控制命令发给各个SPT 以实施控制。
由于是从整个系统的角度来分析和决策,因此可以做到全局最优控制,更能体现广域保护的优势。
在通信系统和分析决策系统的能力能够达到要求的前提下,集中式结构是优于分散式结构的,因此集中式WAPS 是未来WAPS 的发展方向。
从结构上来看,集中式W APS应该包含以下几个子系统如图4所示。
3.2.1 数据采集系统数据采集系统负责W APS 所需数据的收集,可能包含电流、电压幅值及相位,频率,开关位置,发电机投切状态,继电器信号等。
相量测量单元PMU 的引入和大量应用为W APS 的实施创造了条件。
PMU 可以实时采样电流、电压的幅值和正序功角,更新速率至少1/30s (额定频率为60Hz的电网)或1/25s(额定频率为50Hz的电网),而且带有GPS 对时功能,可以保证不同地点采样数据的同步性。
但由于PMU 成本较高,目前不可能在电力系统的所有节点装备PMU,而实际上也不需要在所有节点安装PMU,关于PMU 安装点的选择,有文献提出了多种方法。
3.2.2在线数据分析和决策系统在线数据分析和决策系统:在收集到大量数据之后,必须经过处理才能得到需要的系统参数,例如系统的潮流分布等。
数据分析的难点在于从大量的数据中滤掉不正常数据,并正确估计出电力系统的状态,从而判定系统是否处于不安全的状态。
然后从电力系统状态及不安全状态的诱导因素迅速识别出广域扰动的种类,并根据扰动激烈程度和现象持续时间把扰动分成不同等级,以选择相应的保护和控制措施,并且确定其中调节性措施的控制量大小。