【正文】
5 Protection Relay Abstract: Protective relays is very important, since most of the customers are served from distribution lines and since the distribution system is frequently more exposed to damage than any other part of the system. reviewed our country electrical power system relay protection technological development process, has outlined the microputer relay protection technology achievement, proposed the future relay protection technological development tendency will be: Computerizes, worked, protects, the control, the survey, the data munication integration and the artificial intellectualization. Key word: protection relay relay protection present situation development, relay protections future development 1 the principle and development present situation of relay protection The electrical power system rapid development to the relay protection proposed unceasingly the new request, the electronic technology, puter technology and the munication rapid development unceasingly has poured into the new vigor for the relay protection technology development, therefore, the relay protection technology is advantageous, has pleted the development 4 historical stage in more than 40 years time. After the founding of the nation, our country relay protection discipline, the relay protection design, the relay manufacture industry and the relay protection technical team grows out of nothing, has passed through the path in about 10 years which advanced countries half century passes through. The 5039。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)??梢灶A(yù)見,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)方法難以解決的問題。將這些人 工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護(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);如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,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。 近年來,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)用的研究也已開始[ 7]。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置,由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。在采用 ota 和 otv 的情況下,保 護(hù)裝置應(yīng)放在距 ota 和 otv最近的地方,亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì),還可免除電磁干擾。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。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,而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。 、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化 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。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí),只能錯(cuò)誤地跳開本回路,不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故,這對(duì)于像三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。在母線區(qū)外故障時(shí),各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。天津大學(xué) 1993年針對(duì)未來三峽水電站 500kv超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理,初步研制成功了這種裝置。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長(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。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,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。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。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。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。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(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。 3 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)。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似,工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng),可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境,成本可接受。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。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差,這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的。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。 cpu的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是 32位的,具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能,并將高速緩存 (cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在 cpu內(nèi)。天津大學(xué)一開始即研制以 16位多 cpu為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù), 1988年即開始研究以 32位數(shù)字信號(hào)處理器 (dsp)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置,目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的 32位大模塊,一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。 南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了 16位 cpu為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù),已得到大面積推廣,目前也在研究 32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了 3個(gè)發(fā)展階段:從 8位單 cpu結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世,不到 5年時(shí)間就發(fā)展到多 cpu結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu),性能大大提高,得到了廣泛應(yīng)用。 二 繼電保護(hù)的發(fā)展 繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究,在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多 理論成果。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保 2 護(hù),西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于 199 1996 年通過鑒定。在主設(shè)備保護(hù)方面,東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī) 失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī) ?變壓器組保護(hù)也相繼于198 1994年通過鑒定,投入運(yùn)行。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用,天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的 集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條 220kv 和 500kv 線路上運(yùn)行。到 80 年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護(hù)。其中天津大學(xué)與南京電力 自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的 500kv 晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù),運(yùn)行于葛洲壩 500 kv 線路上,結(jié)束了 500kv 線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。 自 50 年代末,晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。因而在 60 年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。 50 年代,我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了 國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù),建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍,對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞 : 繼電保護(hù), 繼電保護(hù)現(xiàn)狀發(fā)展,繼電保護(hù)的未來發(fā)展 一、 繼電保護(hù)原理及現(xiàn)狀 電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求,電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展不斷為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入新的活力,因此,繼電保護(hù)技術(shù)是有利的,在 40多年的時(shí)間里已完成發(fā)展了 4 個(gè)歷史階段。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 外文題目: Protection Relay 中文題目: 繼電保護(hù) 學(xué) 院 名 稱: 電子與信息工程學(xué)院 專 業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí): 電氣 082 姓 名: 胡森斌 學(xué) 號(hào) 08401170229 指 導(dǎo) 教 師: 邱雪娜 職 稱 講師 定稿日期: 2021 年 12 月 28 日 1 繼電保護(hù) 摘要 : 繼電 保護(hù)非常重要,因?yàn)榇蟛糠值挠脩?,是從分布線和分配制度以來,比任何其他部分 的 系統(tǒng)更容易受到破壞 ?;仡櫸覈?guó)電力系統(tǒng)繼保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過程中,概述了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的成就,提出了未來繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)將是:計(jì)算機(jī)化,電網(wǎng)絡(luò)化,保護(hù),控 制,調(diào)查結(jié)果顯示,數(shù)據(jù)通信一體 化和人工智能化。 建國(guó)后,我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有,在大約 10 年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù),建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代,為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 60年代中到 80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。 在此期間,從 70 年代中,基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到 90 年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路保護(hù)時(shí)代。 我國(guó)從 70 年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究,高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。 1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁,為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。南京電力自動(dòng)化研究