水电厂继电保护技术发展研究

水电厂继电保护技术发展研究

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摘要：目前，随着我国经济的不断发展，对电力的供应需求也在不断增长。而水电厂作为电力供应中最为重要的保障因素之一，只有有效提高水电厂继电保护技术，做到及时解决水电厂突出故障，使其对电力系统的负面影响得以最大程度降低，才能让我国电力系统得到更加稳定、安全的运行保障，将最为优质的供电服务提供给广大市民和社会生产。本文就对水电厂继电保护技术的发展进行探讨。
关键词：水电厂；继电保护；电力系统

1、水电厂继电保护的作用

继电保护一般是由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。在现场进行信号输入时要有必要的前置处理，才能使继电器有效的检查各种现场数据。例如在进行隔离、电平转换和低通滤波时就要在进行前置处理后才能够检查出具体数据。测量部分输出的各种信息，按照一定的逻辑关系进行重组和运算后得出执行动作，再由输出部分负责执行，最终完成任务。继电保护在水电厂发挥着重要作用，当元件发生故障时，继电保护系统能够迅速、自动、有选择性的把故障元件与电力系统隔离，保证正常部分快速地恢复运行，防止故障元件的二次伤害，减小停电范围。如果元件出现异常，继电保护系统能够根据运行维护的要求快速地动作，发出信号、减小负荷、跳闸动作等指令。有些事故是不需要迅速动作的，水电厂要根据元件的危害程度设置相应的延时时间，避免进行不必要的动作。继电保护除以上作用外，还是水电厂的监控系统，能够监视水电厂的电流、电压是否在规定范围，从而保障水电厂的正常、安全运行。

2、水电厂继电保护技术的发展历程

随着我国社会对电力能源需求的增加，对电力系统的运行效果也就提出了更高的要求，水电厂继电保护随之发展起来。电力技术、计算机技术和信息技术的兴起和发展为水电厂继电保护技术的应用奠定了坚实的技术基础。我国继电保护技术的兴起最早可以追溯到建国之初，在建国之后我国就建立了专门的研究继电保护技术的科研队伍，经过科研人员的不断努力，我国在上世纪50年代就学习掌握了国外先进的继电保护技术，为实现继电保护技术的自我创新提供了重要前提。上世纪60年代我国就已经初步建立了包括研究、设计、制造以及教学在内的完整的继电保护体系，这个时期的继电保护技术进入了繁荣发展时期，我国自身研究的继电保护技术也比较成熟。上世纪80年代我国研究出了晶体管高频闭锁距离保护技术，这意味着我国继电保护技术对外国的依赖程度已经大大降低，继电保护体系更加完善，集成运算放大器逐渐代替了晶体管。90年代初期，集成电路的保护成为继电保护技术发展的主导，我国继电保护技术的研究和应用进入了集成电路保护的新时代，早在上世纪70年代我国就开始了计算机继电保护技术的研究，二十余年之后我国终于开启了应用微机的继电保护的新时代。
3、继电保护技术在水电厂中的应用

3.1线路的继电保护

水电厂作为电力系统运行的重要一个环节，在正常运转过程中时常会出现线路短路、烧坏等情况，如果线路出现了故障，就会影响整个电力系统的运行，甚至会让电力系统陷入瘫痪，严重降低发电效率。在线路中应用继电保护装置可以将故障的影响降至最小。继电保护装置在线路出现故障时可以将跳过故障线路继续维持电力系统的正常运行。在电力系统出现故障时，继电保护装置就会自行启动根据电力系统的实际负荷量来调整电流值，起到后备保护的重要作用，而且在水电厂发电过程中也会出现单相接地故障，这种故障会导致电流和电压的不稳定，继电保护装置可以根据电力系统的实际运行情况对电流和电压进行调整。最重要的是，继电保护装置可以在元件和电力系统出现故障时及时向控制室发出预警信号，这样就可以确保二次系统持续性供电。

3.2故障的诊断

水电厂的运行过程会受到诸多因素的影响，一旦电气元件出现故障很可能导致整个电力系统陷入瘫痪。将继电保护装置连接到运行系统中可以最大程度确保电力系统的正常运行。继电保护装置在电力系统出现故障时可以通过自动装置迅速将故障点隔离，防止故障点对正常线路造成影响。而且继电保护装置在遇到故障时可以自动发出预警信号，工作人员通过预警信号可以及时找到电力系统中的故障，在最短的时间内将故障排除，尽量减少经济损失。继电保护装置还能对电力系统进行全面监控，可以对设备状态特征量进行系统采集，没有盲区的存在，有利于变电站设备状态检修工作的顺利开闸。
4、水电厂继电保护技术的发展方向

4.1信息化趋势

水电厂运行的最根本要求就是安全性，安全是电力系统发展的根本主题，水电厂继电保护技术在未来也有很大的提升空间。根据我国水电厂发展的情况分析，继电保护不能只停留在故障排查上，而应该从根本上提升系统的维护和运行水平。随着现代信息技术的不断发展，越来越多的高新技术被应用到水电厂继电保护中，极大提升了继电保护的信息化水平。电力企业应该积极改变继电保护系统传统的发展观念，对系统保护给予足够的重视，加大先进信息技术的开发和应用力度，建立数据信息共享平台，实现数据信息的共享，促进重合闸装置和保护单元的高效合作，显著提升电力系统运行的安全性和平稳性。而且信息化技术可以准确判断出故障发生的位置和导致故障出现的基本因素，大量节省了故障处理的时间。

4.2智能化趋势

人工智能技术在现代社会的应用逐渐广泛起来，神经网络以及遗传算法也开始在水电厂中应用起来。神经网络就是利用非线性映射的方法来处理各种问题，当遇到不能用简单的方程式解决非线性问题时，利用神经网络可以轻松解决。可见水电厂继电保护技术中智能化趋势已经成为时代发展的必然方向，继电保护系统中包含了网络智能化系统以及专家系统，利用人工智能技术可以准确分析继电保护系统中的不确定因素，在较短的时间内找到影响智能诊断的因素，让诊断结果计算的速度更加快速、准确。

4.3计算机化趋势

计算机硬件的进步促进了微机保护硬件的发展，经过多年的研究和分析，水电厂继电保护装置中应用了大量计算机技术，计算机技术中的存储器管理功能、任务转换功能以及保护功能的应用可以有效保障水电厂的正常运行。继电保护系统除了需要完成基本的保护工作外，还应该具备故障信息分析功能和通信功能等，这些都需要计算机技术的辅助。

4.4保护、测量、控制、通信一体化趋势

先进网络技术和信息技术的应用可以获取水电厂的各种运行信息和故障信息，能够将任何一个元件的信息传送到服务终端。未来水电厂继电保护已经不单纯具有继电保护的基本功能了，还能在正常的状态下实现保护、测量、控制和通信的一体化。
结语：水电厂在社会对电力需求不断增加的基础上有了极大的发展，可以最大化满足整个社会对电力能源的需求。将继电保护装置应用到水电厂中可以极大提高系统的运行效率，对电力系统运行进行全面、实时监控，及时将系统中的故障排除出去。

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