摘 要：
随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高, 人们对用电质量提出了更高要求。继电保护质量可以保证整个电力系统的正常运行。目前, 在继电保护中, 电器工程智能系统得到了广泛应用, 保障了整个供电系统运行的稳定性和安全性。因此, 在继电保护中应用电气工程智能系统具有重要的意义。
关键词：
继电保护;?电气工程;?智能系统;
0引言
把人工智能技术与计算机技术相结台, 用电气工程智能系统来使电气CAD系统具有更高的智能, 从而改变传统的设计观念与手法, 使高新技术在电气工程设计中得以发挥。电气工程智能系统在继电保护中得到了应用, 但专家系统在数据结构和类型知识的描述方面存在不足, 针对不足提出了设计条件和设计对象及设计目标数据结构的通用知识表示方法, 使其得到了改进。
1 专家系统
专家系统在智能系统领域中有十分悠久的历史, 它能有效地与工程项目结合起来, 在建设专家系统时, 需要将所研究领域的相关知识表达式加进去, 同时还要加入相关知识的理论方法、处理方法。专家系统不仅可以解决一些定性问题, 还能利用专家的经验、知识, 对一些未知理论进行研究、分析, 通过熟练的运用专家理论, 能将原来比较宽广的研究范围变小, 从而得到想要的答案。专家系统能为推理中使用的相关知识和推理结果做一个科学的解释。在电气工程智能系统中, 常用的专家系统表达式有框架式表示法、生产式规则表示法、面向对象表示法、过去式知识表示法等, 这些表示法之间存在着一定的联系。在继电保护中, 专家系统有十分丰富的经验, 有十分良好的成果, 并且能进行继电保护日常运营。
2继电保护发展现状分析
在电力系统高速发展的背景下, 对继电保护提出了越来越高的要求。同时, 在诸多技术高速发展下, 例如, 计算机技术、电子技术及通信技术等, 均为继电保护技术的发展提供了帮助。由此可见, 继电保护技术在未来中有着较为广阔的发展前景。对于继电保护自新中国成立经历了四个阶段。
第一阶段:建国后, 在六十年代, 我国已经拥有了较为完善的关于继电保护的体系, 其中包括了继电保护的设计、制造、研究及运行等。无疑, 在这一阶段, 为我国继电保护技术的发展起到了推波助澜的作用。
第二阶段:到了八十年代, 晶体管继电保护得到了快速发展, 如由南京自动化设备厂与天津大学合作研发的500k V晶体管方向高频保护[2], 成功运用在葛洲坝500k V线路上, 这代表着我国继电保护取得了重大成功。
第三阶段:到了九十年代初期, 起主导地位的是集成电路保护的研发、生产及应用。例如:由南京电力自动化研究院所研发的集成电路工频变化量方向高频保护, 便起到了巨大作用。
第四阶段:九十年代初期之后, 继电保护在我国呈现了高速的发展势态。其中的微机线路保护装置, 是在一九九一年通过鉴定的, 它是由南京电力自动化研究院研制成功的。微机相电压补偿式方向高频保护则是在1993年通过鉴定的, 它是由天津大学和南京电力自动化设备厂合作研发而成的[3]。当然, 原理不同与机型不同的微机线路及主设备保护, 均有着各自的优势, 它们为电力系统提供了性能及质量优化的继电保护装置。在微机保护装置的致力研究背景下, 基于微机保护软件及算法等方面均获得了较为显著的理论成果。显然, 自九十年代后, 我国继电保护技术所呈现的发展趋势是微机保护。
3提高智能变电站继电保护系统可靠性的具体对策
3.1 做好过程层中的继电保护
尽快实现迅速跳闸功能, 可以全面保护电器设备, 如变压器、输电线路等, 同时可以大大降低电力系统处于运行状态时的风险, 保护电力调度系统。一般情况下, 如果主保护定值出现较小波动, 电力系统正处于运行状态时会发生相应变化, 而继电保护不会发生任何改变。在智能变电站中依然存在很多一次设备, 因此需要明确区分开关设计上的硬件, 并给予独立保护, 使其既可以保护变电站的母线, 又可以保护输电线路。输电线路应进行独立采样并通过不同的开关电流实现, 调整时可以利用主保护的通信口实现, 从而全面掌握系统电流。另外, 继电保护过程中, 为了能够准确定义智能变电站中的变压器和母线保护, 可以采用多端线路保护来同步采样站内的保护装置。采样过程中, 一定要在变电站主站采样基础上进行调整, 以保证采样数据的可靠性和适用性。
3.2 做好间隔层中的继电保护
只有保证继电保护系统的可靠性, 才可以做好间隔层中的继电保护。同时, 应该在变电站继电保护系统中应用双重化装置, 以集中配置后备保护。后备保护系统不仅可以保护开关, 还可以保护变电站后备设备, 同时可以保护对端母线和相邻范围内的相连线路, 在后备电流的基础上, 准确判断电网在运行过程中的故障, 并可以制定出有效解决跳闸问题的措施。另外, 后备保护系统不仅可以集中配置全部电压等级, 还可以通过调整技术适应电网运行的实际情况。此外, 可以根据实际的电网运行情况制定相关的运行方案, 同时全面分析站内的电网系统, 从而选择最合理的运行方案, 以保证智能变电站的继电保护功能[3]。
3.3 增加系统的冗余性
加强优化系统的冗余性需要从以下几个方面着手。第一, 通过借助以太网交换机中的数据链路层技术实施监控变电站自动化, 同时可以通过多种模式实现不同的目标。第二, 按照网络构架的实际需求, 通常由三个基础网络构成, 从而可以有效提高变电站继电保护系统的可靠性。总线结构可以采用交换机达到数据信息传输的目的, 从而大大降低接线, 但冗余度较差, 要想提高敏感度需要延长时间。第三, 由于总线结构和环形结构相似, 在其环路上任何一点都可以提供不同程度的冗余。如果将它和以太网交换机有效结合, 可以出现管理交换机。在继电系统运行中, 该结构不但可以提供物理中断的冗余度, 还可以将网络重构控制在合理范围。不过, 环形结构也存在一定弊端, 如收敛时间等。如果收敛时间较长, 将无法迅速完成任务, 从而严重影响系统重构。第四, 星型结构是一种等待时间较短的结构, 得到了广泛应用且没有冗余度。在运行过程中如果主交换机发生故障, 会严重影响信息的传送, 且可靠性较低, 不利于推广。所以, 在选择继电保护系统网络构架的过程中, 应结合实际情况, 衡量各架构的优缺点, 然后选择最佳的网络构架, 从而大大提高继电保护系统的可靠性。
4结束语
自改革开放以来, 我国的电力系统继电保护技术经过了四个阶段。在电力系统及计算机技术突飞猛进的发展背景下, 继电保护技术也有了巨大的进步及发展空间。无论是在国内还是国外, 继电保护技术在未来中的发展趋势必然是智能化、网络化剂计算机化等, 同时还需要实现数据通信一体化及人工智能化等。显然, 这便使得继电保护工作者面临了巨大的挑战。通过本课题的探究, 认识到电气工程智能系统在继电保护中应用的作用及目前所存在的不足。
参考文献
[1]薄志谦, 张保会, 董新洲, 等.保护智能化的发展与智能继电器网络[J].电力系统保护与控制, 2013 (2) :10-12.
[2]张保会, 郝治国.智能电网继电保护研究的进展 (一) ——故障甄别新原理[J].电力自动化设备, 2010, 1:1-6.
[3]王惠中, 李文龙.基于Agent技术的继电保护的研究现状及发展趋势[J].工业仪表与自动化装置, 2010, 6:11-15.
[4]宋国兵, 高淑萍, 蔡新雷, 等.高压直流输电线路继电保护技术综述[J].电力系统自动化, 2012, 22:123-129.