技術(shù)天地
繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何？
發(fā)布日期：2020-06-25 點(diǎn)擊：3236次
1、計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。
電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷進(jìn)步，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通訊能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過(guò)用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、本錢高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過(guò)了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。
繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步進(jìn)步繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深進(jìn)的研究。
2、網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通訊工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通訊手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通訊手段。國(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判定和故障間隔的檢測(cè)愈正確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。
對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能進(jìn)步保護(hù)的可靠性。
3、保護(hù)、控制、丈量、數(shù)據(jù)通訊一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成丈量、控制、數(shù)據(jù)通訊功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、丈量、數(shù)據(jù)通訊一體化。
目前，為了丈量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是假如將上述的保護(hù)、控制、丈量、數(shù)據(jù)通訊一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。假如用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTVzui近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備四周。OTA和OTV的光信號(hào)輸進(jìn)到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判定；另一方面作為丈量量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操縱控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操縱。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、丈量、通訊一體化題目，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、丈量、數(shù)據(jù)通訊一體化裝置。
4、智能化
近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開(kāi)始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性題目，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線性題目，間隔保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；假如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障樣本的練習(xí)，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜題目的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快?？梢灶A(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的題目。
SFTP-43B微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀（工控機(jī)）
1、精度：0.2%，工控機(jī)(三相)，4U3I,微機(jī)繼電保護(hù)裝置全套試驗(yàn)
2、雙操作模式(單機(jī)操作+外接電腦，兩種方式功能完全一致)，內(nèi)置全中文Windows平臺(tái)操作軟件
3、8.4寸大屏幕高分辨力彩色TFT液晶顯示屏，雙USB接口，10路開(kāi)入，8對(duì)開(kāi)出量
1、標(biāo)準(zhǔn)的4相電壓3相電流輸出具有4相電壓3相電流輸出，可方便地進(jìn)行各種組合輸出進(jìn)行各種類型保護(hù)試驗(yàn)。每相電壓可輸出120V，電流三并可輸出120A，第4相電壓Ux為多功能電壓項(xiàng)，可設(shè)為4種3U0或檢同期電壓，或任意某一電壓值的情況輸出。
2、單機(jī)操作方便單機(jī)由方便靈活的光電軌跡球鼠標(biāo)通過(guò)大屏幕液晶顯示屏進(jìn)行操作，全部中文顯示?？赏瓿涩F(xiàn)場(chǎng)大多數(shù)試驗(yàn)檢定工作，可對(duì)各種繼電器及微機(jī)保護(hù)進(jìn)行檢定，并可模擬各種復(fù)雜的瞬時(shí)性、永久性、轉(zhuǎn)換性故障進(jìn)行整組試驗(yàn)。開(kāi)機(jī)即可使用，操作方便快捷。雙操作方式，聯(lián)接電腦運(yùn)行通過(guò)Windows平臺(tái)上的全套中文操作軟件，可進(jìn)行各種大型復(fù)雜及自動(dòng)化程度更高的校驗(yàn)工作，可方便地測(cè)試及掃描各種保護(hù)定值，可實(shí)時(shí)存貯測(cè)試數(shù)據(jù)，顯示矢量圖，繪制故障波形，聯(lián)機(jī)打印報(bào)表等。
3、軟件功能強(qiáng)大可完成各種自動(dòng)化程度高的大型復(fù)雜校驗(yàn)工作，如三相差動(dòng)試驗(yàn)、廠用電快切、備自投試驗(yàn)、線路保護(hù)檢同期重合閘等，能方便地測(cè)試及掃描各種保護(hù)定值，進(jìn)行故障回放，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，顯示矢量圖，聯(lián)機(jī)打印報(bào)告等。
4、開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)豐富10路接點(diǎn)輸入和8對(duì)空接點(diǎn)輸出。輸入接點(diǎn)為空接點(diǎn)和0～250V電位接點(diǎn)兼容，可智能自動(dòng)識(shí)別。輸入、輸出接點(diǎn)可根據(jù)用戶需要擴(kuò)展。
5、大屏幕TFT顯示屏本機(jī)采用800×600點(diǎn)陣大屏幕TFT高分辨率真彩液晶顯示屏，全部操作過(guò)程均在顯示屏上設(shè)定，操作界面和試驗(yàn)結(jié)果均漢化顯示，顯示直觀清晰。
6、自我保護(hù)采用合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，并具有可靠完善的多種保護(hù)措施及電源軟啟動(dòng)，和一定的故障自診斷及閉鎖功能。
7、具有獨(dú)立專用直流電源輸出裝置設(shè)有一路110V及220V專用可調(diào)直流電源輸出。
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