自適應技術在電力系統(tǒng)繼電保護中應用（1）

王玟曉 李堯

摘要：自適應技術是自動化的控制技術、集神經(jīng)的網(wǎng)絡技術、模糊的邏輯技術整合，也是人工智能的技術體現(xiàn)，自適應的技術在應用過程中需要辨別實際故障信息的類型，從根源上尋找自適應的保護對策，確保電力系統(tǒng)可以正常運行。文章分析了自適應技術的概念，探討了繼電保護中自適應技術的原則，然后對自適應技術的實際應用情況進行了研究。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;自適應技術;自動化控制技術;模糊邏輯技術

引文

自適應技術屬于電力系統(tǒng)的保護技術，也叫作自適應的繼電保護技術，主要是在裝置保護基礎上，自動適應電力系統(tǒng)變化，進而在某種程度上排除電力系統(tǒng)中各種信息的故障。但就目前而言，在我國電力行業(yè)飛速發(fā)展的背景下，電力系統(tǒng)的內部經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，如何科學合理地將各種信息故障排除，逐漸成為電力企業(yè)比較關注的一個問題。在當下自適應的技術是故障排除的一種有效方式，很多企業(yè)都開始應用這種技術，并且應用效果相對較好。

1、自適應的技術

自適應的技術屬于一種可以影響未來電力行業(yè)發(fā)展的技術，這種技術既可以優(yōu)化電力產(chǎn)品舒適性、經(jīng)濟性以及安全性，又能夠防止用戶受到噪音影響。在電力系統(tǒng)的繼電保護中應用自適應的技術，容易形成自適應的繼電保護模式，這種繼電保護的目的是對相關裝置進行保護，確保裝置能夠與電力系統(tǒng)之中各種變化相適應，不僅能夠對相關保護裝置性能進行改善，而且能夠在電力系統(tǒng)自適應過程中查找信息的故障，同時針對故障情況實施處理，從而達到保護電力系統(tǒng)的作用。而自適應的繼電保護核心技術保證就是故障信息查找，必須在科學合理地處理了信息故障以后，才可以實現(xiàn)繼電保護作用，主要處理方式是在人工智能的技術、數(shù)字信號與數(shù)學的分析工具基礎上進行處理。

2、自適應的繼電保護主要原理

2.1 應用遠程信息進行自適應的繼電保護工作

也就是應用相關通信的方式，從遠方調度中心與變電站獲取對自適應的繼電保護有利的相關信息，需要注意的是要準確辨認信息的可靠性以及時效性，保證繼電保護工作能夠順利進行。

2.2 應用開關量的信息完成自適應的功能

通常情況下，計算機的保護要想達到自適應的要求，需要對相關變化信息進行獲取，而這些信息包含斷路器以及開關分合的信息，只有獲得相關信息，才能夠保證繼電保護工作順利展開。

2.3 應用被保護元件中的實時信息，完成自適應的繼電保護工作

過去繼電保護的措施主要是在實時的故障信息基礎上應用，以便判別各種故障，該方式無法及時解決各種信息故障的問題。但是應用自適應的技術進行繼電保護，可以準確分析與合理利用保護元件中的實時信息，以便在發(fā)生故障之前做好相應的準備工作，盡可能將故障處理時間縮短。

2.4 應用變電站的綜合信息發(fā)揮自適應的功能

近年來，電力系統(tǒng)可以應用變電站來控制電力系統(tǒng)運行情況，因為變電站中涵蓋了電氣元件電流電壓以及開關量等信息，只有充分掌握好各種信息，才可以與整個運行系統(tǒng)相適應。而且適應變電站信息，可以最大限度地發(fā)揮各種原理的繼電保護優(yōu)勢，從而給電力系統(tǒng)創(chuàng)造繼電保護的條件。

3、變電站自適應的繼電保護工作情況分析

3.1 檢查變電站繼電保護的常規(guī)運行

電力設備在運行過程中，相關線路檢修人員檢查運行設備的主要目的是，確保設備未出現(xiàn)電暈或是放電的狀況。在進行巡查時，一旦電網(wǎng)運行方式發(fā)生改變，電力企業(yè)就應在電力設備運行前、后加強嚴格巡視，特別在保電任務中進行設備的巡視。在巡視過程中，加強對機械設備信號的運行監(jiān)測，巡視的時間可以按照變電站繼電保護的層級來制定，對于一些等級偏低的變電站可以適當?shù)匮娱L運行巡視的時間。

3.2 變電站繼電保護設備運行

當變電站內部的電子式互感器以及智能組件在運行的時候，與以往的普通智能變電站的運行存在很大差異，電子式互感器的絕緣性較好，且安全性能和抗干擾力較強，這就使得在選擇測控一體化的裝置時，經(jīng)科學、合理地應用電力通信的管理功能，使用集中打印的方式，在變電站調試中，能夠合理、快速地裝設打印機的接口。而在檢查變電站運行的過程中，需要確保運行設備的安全、穩(wěn)定安裝，避免結實、可靠的電力設備的架構當中出現(xiàn)銹蝕、滲漏的現(xiàn)象，確保各部位的接地性較好;在檢查光纖終端盒的過程中，要確保光纖各回路已完全安全、可靠地連接，以免發(fā)生脫落的現(xiàn)象;在檢測變電站的智能組件過程中，應積極做好對組件的柜體、智能電子設備的運行狀況檢查。

4、處理自適應的功能信息方式

自適應的功能信息主要包含兩種處理方式：應用模糊的邏輯發(fā)揮自適應的功能;應用各種神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)揮自適應的功能。其中應用模糊的邏輯發(fā)揮自適應的功能，通常在電力系統(tǒng)繼電保護中引入模糊集的理論，對繼電保護方向進行拓展。而人工性質神經(jīng)網(wǎng)有一定容錯性，可以有效管理與控制各種信息故障，其所具有的實時性功能，可以保證自適應的繼電保護工作順利進行，而且神經(jīng)網(wǎng)絡其他的功能也可以促進自適應的功能實現(xiàn)，神經(jīng)網(wǎng)絡既可以對信息進行儲存，又可以有效處理內部結構中的相關信息，在完成信息處理以后，信息比較容易被適應與接受。所以無論電力系統(tǒng)出現(xiàn)怎樣變化，也不會影響到神經(jīng)系統(tǒng)處理信息。很多信息在自適應處理以后，在具有正常狀態(tài)以及反應故障能力同時，能夠有效地規(guī)避外界的干擾。

5、電力系統(tǒng)繼電保護中自適應技術的應用

5.1 電流速斷的自適應保護

選擇性以及速動性在電力系統(tǒng)中的體現(xiàn)，是繼電保護運行的基礎。選擇性指的是當故障發(fā)生時，針對故障信息，應當由自適應繼電保護展開分析和處理工作，而這一過程中必須凸顯出選擇性，同時，在促使可靠性和穩(wěn)定性得以在信息中產(chǎn)生的基礎上，對故障元件進行切除，這一過程中，應最大限度的減小故障對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響[3]。同時，一次、二次設備在系統(tǒng)中，只要產(chǎn)生完全離線現(xiàn)象，就會促使輸電線路位于最大運行狀態(tài)，這一過程中，如果故障產(chǎn)生于線路中，很容易引起一定的變化產(chǎn)生于電流中，電流速斷的自適應保護能夠及時判斷電流變化程度，并有針對性的采取保護措施，如自動速斷保護的運行等。

5.2 過電流自適應的保護

電力系統(tǒng)中會對電流值進行預設，如果實際電流值較高，就會啟動保護裝置，發(fā)揮電流保護的功能，從而實現(xiàn)預防線路故障的目標。針對過電流自適應的保護來講，其運行過程中，可以實現(xiàn)短路保護和過載保護兩種目標。短路現(xiàn)象在電力系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)上的發(fā)生，都會導致瞬時電流較大，此時在采取保護的過程中，就可以對過電流自適應的保護進行應用;而在對過載元件進行保護的過程中，可以對過載保護進行應用[4]。一般來講，在對短路保護進行應用的過程中，它能夠有效處理非正常增加的負載、因絕緣等級弱化造成的瞬時電流等故障。在正常運行狀態(tài)下是不會啟動過電流的自適應保護的，只有當一定的故障產(chǎn)生于電力系統(tǒng)輸電線路中以后，繼電保護裝置才會啟動，并在實施保護的過程中，以實際電流大小為基礎，最終實現(xiàn)隔離、切除故障區(qū)域線路的目標。

5.3 縱聯(lián)的自適應保護

在高壓的輸電線繼電保護過程中，最常用的措施就是縱聯(lián)的保護，這一措施能夠以最快的速度加大高壓輸電線的保護力度。一般來講，兩套縱聯(lián)保護的裝置應獨立設置于高壓輸電線上，一套縱聯(lián)保護裝置可以實時對線路中的故障進行動作，促使隔離在故障線路中得以實現(xiàn)，從而起到保護作用;另一臺套縱聯(lián)保護裝置專門負責故障處理。電流相位的比較縱聯(lián)方式保護和比較縱聯(lián)保護是縱聯(lián)保護的兩種類型，在對縱聯(lián)自適應保護進行應用的過程中，能夠將以上兩種方式進行緊密的結合，從而實現(xiàn)優(yōu)勢互補，加大保護力度。

6、結束語

綜上所述，近年來，為了適應社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國加大了電網(wǎng)建設力度，智能變電站得以產(chǎn)生，其運行中，信息的共享、互動操作等都需要對智能化技術進行充分的應用。由此可見，智能變電站同傳統(tǒng)變電站的運行存在較大的差別，要想長期維護智能變電站的穩(wěn)定運行，必須應用自適應技術取代傳統(tǒng)的維護技術，從而加大變電站繼電保護設備的保護力度，以更快的速度尋找設備中存在的故障因素，并應用科學的檢修措施加以檢修，最終實現(xiàn)提升電能可靠性和安全性的目的。

參考文獻：

[1]楊曉東，黃東平，陳世勇.基于全圖形建模方式的電力仿真系統(tǒng)繼電保護庫的設計與應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，14（15）.

[2]劉楊.探究基于全圖形建模方式的電力仿真系統(tǒng)繼電保護庫的設計與應用[J].軍民兩用技術與產(chǎn)品， 2014，12（19）.

[3]仇杰云.電力系統(tǒng)自適應技術、智能技術和數(shù)字技術的發(fā)展應用[J].數(shù)字技術與應用，2014（12）：90.