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自适应继电保护与前景展望

更新时间:2016-07-05

1 前言

在控制技术自动化、神经网络、模糊逻辑等技术的作用下,自适应技术获得了快速发展。该技术凭借神经网络整合,得到了自动化控制能力。对于当前电网中时常出现的故障问题,使用该技术能够快速识别故障,采取简单有效的对应策略,实现了电力系统稳定运行。

2 自适应继电保护功能

2.1 远程信息

信息交互需要在特定通信方式中完成,能够实现信息的相互传递。比如变电站和控制中心,就实现了继电保护信息搜集。提高继电保护信息准确性的关键点在于做好信息可靠性、及时性的控制与处理,这样才能够更加顺利完成后续工作。

2.2 开关量信息

计算机保护搜集信息过程中,时效性是必须注意的问题。该保护依据在于断路器开关分合信息。这对电网运行和管理来说意义重大。

2.循环训练法。此训练法将数种练习按一定顺序安排,严格控制,使身体一直处于疲劳状态下,以发展多部位力量耐力训练。一般采用4~5个部位练习循环4~6组,每组间歇4~6秒,训练间歇2~3分钟。除了发展快速力量耐力外,对运动员内脏功能也有良好影响,也可提高练习兴趣。

2.3 实时信息

故障判断需要依靠传统继电保护,在此过程中掌握故障信息,利用信息判别可能出现的问题以及电网时效性。自适应技术改变了这一流程,可以有效克服时效性判别缺陷[1]。技术人员发现故障以后可以直接完成组件信息保护,便利了后续的诊断和查询。在缩短系统维护时间的基础上,提高了故障处理效率和预防能力。

3 自适应功能信息处理方式

自适应保护能够充分满足负荷变化要求,实现自动改变和调整。为此就必须知道过电保护功能,一般来说该公式为IDZ=KLHmax。假设线路此时出现故障,那么短路电流在小于IHmax情况信息,就必须及时监控符合电流。改变符合电流改变反时限,公式为t=J(I)。电流保护的运行可以快速且有效的切除电流故障,在保障电流装置灵敏度中发挥着重要的作用。

4 电力系统中的自适应技术应用

4.1 过电保护

高压输电线路保护中,继电保护的选择大多为纵联保护模式。这种保护方式有着保护速度快的优势。一般来说高压输电线大多会安装两个纵向保护。一个负责线路故障发现与保护,实时性是其最大的优势。另一个负责对发现故障的针对性处理。纵联保护比较常见的方法为电流相位纵联保护和比较纵联保护。使用纵联保护的时候需要根据实际情况、条件仔细分析。充分结合不同纵联保护优势,选择使用自适应继电保护。

该次研究数据均应用SPSS 25.0统计学软件予以处理分析,其中护理满意度情况为计数资料用[n(%)]表示,行χ2检验,生活质量指标为计量资料,用(±s)表示,行t检验;P<0.05为差异有统计学意义。

李翱肯定了荆轲为义而行事,许之以“壮士“,肯定其精神价值。但是,对荆轲的智谋却予以否定,理由有二:一是不识秦王阴谋,二是昧于太子丹的主奴之交。这种观点,曲解了小说结尾安排的用意,并且误解了太子丹的人格品质。

处理故障主要有两种形式,这两种形式都能够实现自适应信息保护,包括模糊逻辑与网络自适应。前者原理为应用模糊理论发挥自适应功能,达成保护目的[2]。后者因为有着容错性能力,因此可以完成信息的实时控制与管理,完成了继电保护需要。自适应系统能够借助神经网络处理与存储相关信息,发挥自适应其他功能。使用神经网络后自适应功能信息就能够更加方便的接受与适应。其优势在于应用神经网络不受系统变化与外界影响,该方法对数据信息并不会造成过多影响,有效提高了故障处理效率。

在自适应继电保护中速断保护属于辅助性手段。该保护模式原理为能够克服传统速断缺点,其保护定值能够根据短路类型和系统运行条件自行改变。为了确保电路速断值能够整定,就必须做好故障类型的实时监测与控制。自适应继电保护中附加保护也就是速断保护的使用,需要有选择性的针对保护。该保护不带时限,能够保障自适应保护的稳定性。速断定制的确定后电路出口会出现一定的电流,当出现三项短路的时候,电流保护公式为:。其中IDZ为速断整定值、E为等效电源相电势,Zsmin是最小阻抗。ZL为线路阻抗,Kk是可靠系数[4]。短路系统短路电流位置的确定是由短路点、短路类型、电流大小、工作模式所决定的。短路电流公式为:。自适应速断电流保护和传统故障诊断相比,最大优势便是创新。这是因为短路类型之间的差异与不稳定在于保护设定值,电流整定值为:

4.2 速断保护

选择高密度电法、瞬变电磁法、天然电场选频法和电阻率测深法进行采空区探测[8-10]。共完成瞬变电磁测线10条,物理点115个,其中探测物理点110个,检查点5个;完成高密度测线8条,物理点480个;完成天然电场选频测线6条,物理点116个。依据地质调查资料和矿产资料将高密度电法、瞬变电磁法、天然电场选频法和电阻率测深法所获得的电性资料经过反复对比,认真分析研究确定,四种方法所反映的异常平面位置基本一致(图1)。

在自适应过电保护中为了及时的发现与控制电力系统线路故障,就必须做好当前值设计。如果实际电流处于系统控制范围之外,系统就会启动保护。运行过程中自适应保护有两种目的,分别是短路保护与过载保护。保护过程会根据过载元件情况使用自适应技术。一般来说过大的瞬时电流都是在电力系统出现短路后引发的。因此短路后必须及时保护,应用自适应功能完成电路保护。使用该功能时应着重解决绝缘弱化问题,该问题是瞬时电流产生的主要原因。当然过载异常引发的短路同样需要保护。电力系统电源线故障以后需要应用继电保护装置。结合实际情况切断异常元件和异常故障。对没有受到影响的元件选择隔离方式。简单来说就是哪里出现故障控制哪里,保护其他区域。

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4.3 变电站信息自适应

电力系统的运行会受到许多因素的影响带来众多的变化。如电力系统本身的复杂性和繁琐性使得继电保护中必须全方位考虑系统功能。电力系统数字技术在多年的发展中已经实现了与网络技术的融合。信息技术与人工智能技术的发展对管理来说需要实现自适应渗透。综合信息网监测与控制需要收集系统中的全部信息,包括电压值变化、实际电流、电器元件、开关装置记录,此外各个部件的影响要素与工作原理、应用过程、信息搜集能力等也是必须要了解的内容。只有了解了所有部件的工作情况、原理,才能够最大化继电器功能和优势,自由的完成各部分零件功能调配。这是因为自适应技术可以帮助工作人员掌握所有零配件信息,当元件出现问题就可以及时挑选出这些故障,从系统中分离出正常的元件,减少误差水平,控制系统故障与影响。在降低故障影响状况的同时,达成继电保护目的。

4.4 纵联保护

传统过电保护的原理为电网故障后断流电流迅速增大,所以为了保障电流在这样的环境下能够继续稳定运行,必须借助于电流保护装置完成控制。因过电保护能够有效提高电流灵敏度,所以得到了人们广泛的关注。其公式为:。其中IDZ为电流元件起动电流,Kk为可靠系数,IFmin为最小运行条件[3]。当灵敏度超过1.3的时候,就需要应用过电保护,完成系统故障实时监测。此时需要固定IFmin数值,使用IDZ表示灵敏度系数。过电保护有着一定自适应功能。为充分发挥自适应功能就必须加强线路检测,根据继电器特性与整定值,控制电流灵敏度。将自适应电流和系统计算机充分连接,发挥自适应保护功能,完成配电系统监视与控制的目的。

5 自适应继电保护前景

5.1 在线整定计算

由于电力系统本身有着非常严格的要求,因此未来自适应继电保护将会使用在线整定计算,完成所有装置的独立保护。相较于传统计算方法,这种方法操作更为简单。为了确保装置的协调性,就必须进行整定值计算,优化系统装置的性能。研究中使用自适应保护加快计算效率,满足在线整定要求。在线整定将能够优化预见功能。本文所提出的自适应电流保护具备在线整定能力。不过电力系统的整定计算任务实际上要远比本文所设想的复杂。相信在未来科技的进一步发展尤其是继电保护网的发展下,在线化整定计算时期必然会到来。

5.2 便捷化使用方法

在科技的作用下微型计算机将会成为未来社会科技的主流技术。微型计算机和传统保护方式最大的区别便是能够模拟。利用科学技术完成现场调试应用,有效的维护问题,达成有目的调试的要求。当前计算机技术仍没有止步,仍旧在不断发展。所以自适应继电保护有必要充分结合计算机技术,发挥计算机智能化功能和作用,简化计算机功能程序。

5.3 及时性的提高

当前国内对于模糊逻辑方面的研究仍旧存在一定不足和缺陷,为了获得更为准确的数据,今后的研究应重点体现在结构方面的处理。数据分析时应做好神经网络的定量分析,以此保障电力系统运作效率。

5.4 保护能力提升

电力继电保护必须兼顾速动性、可靠性、灵敏性、选择性要求,当然这四项要求实际上互有矛盾。为了保障自适应继电保护性能就必须实现四项要求的辩证统一,做好四者的相互依存、相互联系控制。传统继电保护认为灵敏性与选择性是最基本的要求,而这对提高继电保护有效性的发挥着更大的作用,能够在千变万化的形态下完成运行故障的及时处理。未来社会将会出现自动识别技术,这项技术在继电保护中的应用能够自动调整继电保护的功能和性能,实现整定值、动作原理和理性控制,有着更好的继电保护效果。

6 结束语

在电网智能化、数字化发展的过程中,继电保护专业被人们寄予了厚望。自适应技术凭借着良好的智能性和可靠性得到了广阔的发展前景。在算法不断提升、计算机水平进一步发展的未来,自适应技术与继电保护将会更加完美的结合,被广泛使用在电网运行当中。在减少电网故障概率的基础上,发挥继电保护作用。

参考文献:

[1]杨 黎.智能电网环境下的继电保护技术分析[J/OL].中国战略新兴产业:1-3.

[2]崔 晓,林春景,熊 宇.电力系统继电保护动作中的故障探析[J].科技创新与应用,2018(33):143-144.

[3]刘 滨.继电保护不正确动作原因分析及防范对策[J].通讯世界,2018(10):209-210.

[4]李鹏程.智能变电站继电保护及自动化探究[J].低碳世界,2018(10):68-69.

黄元,邓丽佳
《电气传动自动化》 2018年第03期
《电气传动自动化》2018年第03期文献

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