文档介绍：继电保护新技术及其发展趋势
主讲:李永丽教授
天津大学电力自动化学院
第一部分微机保护发展趋势
第二部分特高压输电系统保护与控制
第三部分继电保护可靠性
第四部分继电保护管理软件
第五部分电力系统实时数字动态仿真
微机保护的发展趋势
一. 微机保护的网络化
、控制、测量、数据通讯一体化

一. 微机保护的网络化
计算机网络作为信息和数据通讯工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产活动和社会生活的面貌发生了根本的变化。它深刻地影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通讯手段。到目前为止,所有继电保护装置除了纵差动保护和纵联保护外,都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响的范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通讯手段。国外早已提出过系统保护的概念。虽然当时限于
技术条件主要指安全自动装置,但在目前的技术条件下可以为继电保护的作用赋与新的含义。即它不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),而还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息和数据。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,以确保系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息和数据。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,以确保系统的安全稳定运行。
显然实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。另外,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置判断和故障距离的检测愈准确。
全球卫星定位系统(GPS)和光纤通信技术对网络化的微机保护实现同步相量测量技术提供了条件。GPS在各领域中已得到广泛应用,在电力系统中主要用于同步相量测量。
在GPS系统中,共有24颗卫星绕地球轨道运行。它们距地面约20000km。地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在luS以内的时间脉冲。这样,电力系统中任一变电站均可接收GPS发来的精确时间脉冲给当地测量电压或电流波形以时间标记,其标度的相位精度对50Hz的波形为0。018゜。光纤通信系统将各变电站的测量量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。
电力系统的大面积停电都与保护与控制装置的动作有关。2003年北美东部“”大停电的教训为:应该在统一的框架下,有机地结合电力体制、市场运营、监管规则、规划设计、仿真分析、信息工程、调度运行、控制技术、科技投入和人才培训等因素。
这次大停电事故,我们应考虑的重要问题是:为什么却无所作为地听其发展为系统振荡?为什么大停电的时间竟然长达29小时?技术方面的教训包括必须完善并协调各级信息系统和紧急控制,采用自适应的系统保护装置以及电力系统和电力市场的动态仿真器等。
、控制、测量、数据通讯一体化
保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机。是电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可以从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此每个微机保护装置不仅可以完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通讯的功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通讯一体化