水電廠繼電保護(hù)解析

但啟安

摘 要：隨著用電量的不斷增加，人們對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性提出了更高的要求。由于水電廠是保障電力正常供應(yīng)的重要影響因素之一，為了保障電力系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)、安全的運(yùn)行，為社會生產(chǎn)和居民生活提供更加優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)，必須重視水電廠繼電保護(hù)技術(shù)的提高，確保水電廠的意外故障能夠及時(shí)解決，降低對于電力系統(tǒng)的不利影響。文章從繼電保護(hù)的發(fā)展史和發(fā)揮的巨大作用出發(fā)，對于繼電保護(hù)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了較為深入的分析。

關(guān)鍵詞：水電廠；繼電保護(hù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TV734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）23-0117-02

1 背景分析

水電廠一般的流程是先引水，之后通過水的壓力實(shí)現(xiàn)勢能、動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)變，最后經(jīng)由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｋ姀S肩負(fù)著保障電力正常供應(yīng)的重則，對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全影響極大。

我國的經(jīng)濟(jì)急速發(fā)展，電力需求不斷增加，正常供電、保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行是我國進(jìn)行社會生產(chǎn)的重要保障。繼電保護(hù)對于保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行平穩(wěn)和安全起著十分關(guān)鍵的作用，專業(yè)技術(shù)的要求比較高。對于水電廠來說，繼電保護(hù)發(fā)揮著巨大作用，隨著電腦技術(shù)的不斷進(jìn)步，保護(hù)裝置的性能有了顯著提高，正逐漸向智能化和信息化的方向穩(wěn)步發(fā)展。

2 繼電保護(hù)概述

2.1 繼電保護(hù)的發(fā)展綜述

新中國成立之初，我國就建立了繼電保護(hù)的研究隊(duì)伍，得益于工作人員的不懈奮斗，20世紀(jì)50年代我國就基本掌握了比較先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)，60年代進(jìn)一步完善了繼電保護(hù)體系，集研究和制造為一體，技術(shù)逐漸成熟。接下去的20年經(jīng)過不斷努力，打破了技術(shù)完全依賴進(jìn)口的局面。20世紀(jì)80年代末90年代初，我國逐漸進(jìn)入微機(jī)繼電保護(hù)時(shí)期。隨著時(shí)間的推移和科研人員的不斷努力，我國的繼電保護(hù)技術(shù)日漸成熟，體系逐漸完善，初步形成了具有中國特色的繼電保護(hù)研究模式。電力需求的不斷擴(kuò)大，對于水電廠繼電保護(hù)技術(shù)也提出了更高的要求。

以前的繼電保護(hù)裝置是按照其功能進(jìn)行劃分，一般是根據(jù)電流和電壓等，基本上是每個(gè)設(shè)備都需要安裝數(shù)量不等的裝置；目前的保護(hù)裝置采用的是按照設(shè)備進(jìn)行劃分的辦法，設(shè)備不同，配備的保護(hù)裝置也不一樣，這樣既可以有效避免回路重復(fù)，還可以使得各個(gè)裝置的功能能夠得到更好的發(fā)揮，并且維護(hù)工作難度也相對較小。經(jīng)過不斷的發(fā)展和進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)取得了比較大的成就，也研發(fā)了很多新的保護(hù)裝置。高新技術(shù)和產(chǎn)品的不斷應(yīng)用，有效地提高了繼電保護(hù)的技術(shù)水平，為水電廠的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.2 繼電保護(hù)的重要作用分析

繼電保護(hù)主要由輸入、測量、邏輯判斷以及輸出執(zhí)行四個(gè)部分組成。需要注意的是，在進(jìn)行信號輸入的時(shí)候，必須要有前置處理，以便確保繼電器能夠完成對數(shù)據(jù)的有效檢查；舉例來說，當(dāng)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、低通濾波的時(shí)候，必須在前置處理完成之后方可檢查出數(shù)據(jù)；測量部分輸出信息時(shí)，要注意依照邏輯先重組、運(yùn)算，在執(zhí)行動(dòng)作得出之后方可由輸出部分執(zhí)行，以確定最后任務(wù)的順利完成。

繼電保護(hù)對于水電廠起著至關(guān)重要的作用。在出現(xiàn)元件故障的時(shí)候，繼電保護(hù)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障元件和電力系統(tǒng)的隔離，整個(gè)過程十分迅速，可以有效的降低故障元件帶來的危害，使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

簡單來說，就是繼電保護(hù)能夠在元件發(fā)生故障的時(shí)候根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)維要求盡快發(fā)出指令。但是，考慮到部分意外事故無需立即動(dòng)作，所以水電廠應(yīng)注意視元件危害的具體情況進(jìn)行合理的延時(shí)設(shè)置。

除此之外，繼電保護(hù)的作用還體現(xiàn)在對于水電廠的監(jiān)控上，通過繼電保護(hù)系統(tǒng)可以對水電廠的實(shí)際情況實(shí)行有效監(jiān)控，確保電流和電壓控制在合理范圍之內(nèi)，為水電廠的正常運(yùn)行提供安全保障。

3 繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢分析

3.1 繼電保護(hù)將趨于信息化

目前階段對于水電廠運(yùn)行來說，安全運(yùn)行是基本要求，因此，水電廠必須注重繼電保護(hù)技術(shù)的改進(jìn)和提高。就目前水電廠發(fā)展來說，繼電保護(hù)不能只停留在故障排查水平，還必須注重提高系統(tǒng)安全運(yùn)維水平。隨著電腦技術(shù)的不斷更新，網(wǎng)絡(luò)科技愈加發(fā)達(dá)，繼電保護(hù)系統(tǒng)的完善必須改變傳統(tǒng)的觀念，注重系統(tǒng)保護(hù)。水電廠可以考慮通過采用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，使得保護(hù)單元和重合閘裝置能夠更好的協(xié)調(diào)配合，促進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行更加平穩(wěn)、安全。并且信息化可以準(zhǔn)確表現(xiàn)出發(fā)生故障的位置和測距，為認(rèn)定故障類型和性質(zhì)節(jié)省時(shí)間，有助于故障迅速得到解決。

3.2 繼電保護(hù)的智能化程度會越來越高

目前，人工智能作為一種新興技術(shù)，遺傳算法和進(jìn)化規(guī)劃、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等在水電廠中已經(jīng)被廣泛采用，輕松解決了原本十分復(fù)雜的問題，大大提高了效率。對于現(xiàn)階段的水電廠繼電保護(hù)研究來說，人工智能是他們主要的研究方向之一。由于繼電保護(hù)系統(tǒng)本身包含了諸如網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)之類的智能化系統(tǒng)，所以，在與人工智能實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合之后，就可以對于系統(tǒng)存在的不確定因素實(shí)行更為準(zhǔn)確的分析，幫助發(fā)現(xiàn)不利于智能診斷的影響因素，促進(jìn)診斷結(jié)果的精確化。

3.3 繼電保護(hù)將逐漸實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化

電腦硬件不斷發(fā)展促進(jìn)了保護(hù)硬件的發(fā)展，經(jīng)過長時(shí)間的分析研究之后，數(shù)據(jù)總線和寄存器均為32位的CPU開始出現(xiàn)，并且具備保護(hù)、轉(zhuǎn)換、管理等功能，電腦技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了電力系統(tǒng)的進(jìn)步，也使得水電廠運(yùn)行安全問題備受關(guān)注。

因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)不僅要發(fā)揮繼電保護(hù)作用，并且還要具備更加完善的功能和作用，比如故障信息的處理和存儲等，這些功能的實(shí)現(xiàn)都需要借助電腦的幫助。

3.4 未來的繼電保護(hù)將集保護(hù)和控制于一身，逐漸實(shí)現(xiàn)

一體化

水電廠的繼電保護(hù)裝置其實(shí)就類似于一套配置高級的電腦，通過信息化、計(jì)算機(jī)化水平的不斷提高，使得水電廠的運(yùn)行信息和故障信息獲取更為全面，并且可以把任意元件的數(shù)據(jù)信息傳遞給服務(wù)終端。目前微機(jī)保護(hù)并不僅僅只是純粹的繼電保護(hù)，還可以實(shí)現(xiàn)對于通信數(shù)據(jù)的測量和控制，逐漸實(shí)現(xiàn)了一體化進(jìn)步。

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，我國的繼電保護(hù)研究水平不斷提高，保護(hù)裝置的更新周期逐漸縮短。就目前整體的發(fā)展形勢來看，新型保護(hù)裝置的輔助使得水電廠的繼電保護(hù)技術(shù)有了大幅度的提高，對于促進(jìn)水電廠的運(yùn)行安全有著巨大的積極意義。

4 結(jié) 語

電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全和電力的正常供應(yīng)都要求水電廠能夠保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是由于多種因素的影響，水電廠的運(yùn)行中很容易出現(xiàn)一些元件故障，對于水電廠的正常工作產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。

為了提高水電廠的工作效率，必須進(jìn)行技術(shù)的革新，積極采用新型的繼電保護(hù)裝置，不斷完善水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)，促進(jìn)其向信息化、智能化等方向發(fā)展，保障水電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)電力系統(tǒng)運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，推動(dòng)我國的電力事業(yè)不斷向前發(fā)展。

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