电力保障论文范文

电力保障论文范文第1篇

关键词：变流器；短路电流；计算方法；继电保护

中图分类号：TM744 文献标志码：A 文章编号：0253-987X（2015）04-0024-08

通过对电力元件的控制，实现电能生产环节的自动化、智能化是电网运行者不变的追求。要想实现这一目标，必须对电力元件进行调节和控制。随着现代科学技术的不断发展和提高，为实现电力元件的可控性，电力电子器件在发电、输电、配电以及用电环节广泛使用。电力电子器件在电力系统中的应用主要有以下几个方面。

（1）新能源与分布式发电。随着化石能源的枯竭，新能源发电的重要性越来越突出，当前大规模并网运行的主要是风力发电和光伏发电，这两者均无法直接并网，需要经过变流器变换后方可馈入交流电网。

（2）直流以及交直流混合输电。无论高压直流输电、柔性直流输电还是交直流混合输电，都是通过变流器实现电能的交直与直交变换。研究变流器的动态特性，有助于提高输电线路保护的可靠性。

（3）柔流输电。输电网的柔流输电与配电网的柔流输电都大量采用电力电子器件，研究电力电子器件的调节特性，可以更好地实现对电力系统的调节与控制。

新能源发电以及直流输电、交直流混合输电是目前电力系统发展的重要方向，风机、光伏电源、换流器等作为一类含变流器的电力元件是其重要的组成部分，而变流器是该类电力元件中应用最广泛的电力电子设备。变流器是一类由电力电子器件及其控制驱动电路组成的电力设备，可以实现对电能的变换、调节和控制，在智能电网中具有重要应用。智能电网要更好地发展，必须对含变流器电力元件的特性进行研究分析。

继电保护是电网安全运行的第一道防线，对快速切除故障、迅速恢复供电、提高供电连续性、减少设备损坏等具有重要作用。故障特征分析是继电保护研究的前提和基础，其关键问题在于研究电源输出短路电流的暂态变化特性。传统电力系统是由同步机和输电线路构成的线性网络，电源的响应特性较明确，短路电流易于计算分析。随着新能源发电以及直流输电技术的发展，电力电子器件大量应用于电力系统，电网不再只含单一类型的电源。含变流器电力元件作为一种新的电源形式被引人系统，受变流器特性影响，其输出特性明显不同于同步机，使得系统表现出许多异于传统电网的故障特征。为了更好地分析含变流器系统的故障特征，给今后新型电力系统继电保护整定计算提供依据，有必要研究含变流器电力元件故障过程中输出短路电流的理论分析与计算方法。

由于频带宽度的限制，互感器对一次系统中的高次谐波具有一定的滤波作用，电网的二次侧一般只能获取系统电流的低频分量。虽然目前已经提出许多基于暂态量的保护新原理，但当前现场广泛应用的继电保护原理仍旧主要关注系统故障过程中工频电气量的变化规律。因此，从理论上分析含变流器电力元件输出的工频响应特性，得到其短路电流中工频分量在故障暂态的变化规律，对电力系统继电保护分析及整定计算意义重大。

电力保障论文范文第2篇

关键词：继电保护，维护，故障处理

 

0 引言

随着我国电力工业和电力系统的快速发展，对发电厂、变电站的安全、经济运行要求越来越高。另外，因电子、计算机和通信系统的快速发展，也使得发电厂、变电站监控系统的自动化水平不断提高。微机继电保护和安全自动装置也成为了电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障。

1 继电保护发展现状

上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在20世纪70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产和应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。免费论文，维护。我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全且工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。

2继电保护的维护管理

2.1 微机保护装置要采取电磁干扰防护措施

变电站改造中，电磁型保护更换成微机型保护时，必须采取防电磁干扰的技术措施，即严格执行微机保护装置的安装条件，安装带有屏蔽层的电缆，而且两端的屏蔽层必须接地。防止由于线路较长，一端接地时，另一端会由于电磁干扰产生电压、电流，造成微机保护的拒动或误动。为减少保护装置故障和错误出现的几率，微机保护装置必须优化设计、合理制造工艺以及元、器件的高质量。同时还要采用屏蔽和隔离等技术来保证装置的可靠性，从而提高抗干扰的能力。

2.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行

微机保护装置内部是电子电路，容易受到强电场、强磁场的十扰，外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境；微机保护提高可靠性，应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手，并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性；容错即容忍错误，即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。免费论文，维护。容错设计则是利用冗余的设备在线运行，以保证保护装置的不间断运行。采用容错技术设计是为了换取常规设计所不能得到的高可靠性，确保微机保护装置的可靠运行。

2.3 防误措施

微机保护的一些定值设定以及重要参数修改在硬件设计上设置操作锁，操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时，方可进行正常操作，并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。

2.4 继电保护装置的日常维护

（1）当班运行人员定时对继电保护装里进行巡视和检查，对运行情况要做好运行记录。

（2）建立岗位责任制，做到人人有岗，每岗有人。

（3）做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注惫与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。

（4）对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次。

（5）每月对微机保护的打印机进行检查并打印。免费论文，维护。

3 继电保护故障处理要点

继电保护工作是一项技术性很强的工作。如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训,按照调试大纲依次进行就可实现。而一旦出现异常现象,想处理它并非易事。它要求工作人员有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。一个合适的方法,在工作中能帮你少走弯路,提高效率。可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障处理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去处理故障,体现技术水平,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。下面是常用的几种故障处理方法。

3.1 直观法

处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。

3.2 掉换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。免费论文，维护。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

如一条110 kV旁路L FP-941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。

3.3 逐项拆除法

将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。免费论文，维护。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，则可通过各块插件的拔插排查，并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。免费论文，维护。

4 结语

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障，目前已经得到了广泛的应用，随着科学技术的不断进步，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势。

参考文献：

[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京:人民邮电出版社.

[2]应斌.浅谈继电保护工作中故障处理的若干方法[J].广西电力,2006,(4):80-83.

电力保障论文范文第3篇

关键词：继电保护，维护，故障处理

 

0 引言

随着我国电力工业和电力系统的快速发展，对发电厂、变电站的安全、经济运行要求越来越高。另外，因电子、计算机和通信系统的快速发展，也使得发电厂、变电站监控系统的自动化水平不断提高。微机继电保护和安全自动装置也成为了电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障。

1 继电保护发展现状

上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。在20世纪70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产和应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。免费论文，维护。我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全且工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。

2继电保护的维护管理

2.1 微机保护装置要采取电磁干扰防护措施

变电站改造中，电磁型保护更换成微机型保护时，必须采取防电磁干扰的技术措施，即严格执行微机保护装置的安装条件，安装带有屏蔽层的电缆，而且两端的屏蔽层必须接地。防止由于线路较长，一端接地时，另一端会由于电磁干扰产生电压、电流，造成微机保护的拒动或误动。为减少保护装置故障和错误出现的几率，微机保护装置必须优化设计、合理制造工艺以及元、器件的高质量。同时还要采用屏蔽和隔离等技术来保证装置的可靠性，从而提高抗干扰的能力。

2.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行

微机保护装置内部是电子电路，容易受到强电场、强磁场的十扰，外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境；微机保护提高可靠性，应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手，并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性；容错即容忍错误，即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。免费论文，维护。容错设计则是利用冗余的设备在线运行，以保证保护装置的不间断运行。采用容错技术设计是为了换取常规设计所不能得到的高可靠性，确保微机保护装置的可靠运行。

2.3 防误措施

微机保护的一些定值设定以及重要参数修改在硬件设计上设置操作锁，操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时，方可进行正常操作，并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。

2.4 继电保护装置的日常维护

（1）当班运行人员定时对继电保护装里进行巡视和检查，对运行情况要做好运行记录。

（2）建立岗位责任制，做到人人有岗，每岗有人。

（3）做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注惫与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。

（4）对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次。

（5）每月对微机保护的打印机进行检查并打印。免费论文，维护。

3 继电保护故障处理要点

继电保护工作是一项技术性很强的工作。如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训,按照调试大纲依次进行就可实现。而一旦出现异常现象,想处理它并非易事。它要求工作人员有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。一个合适的方法,在工作中能帮你少走弯路,提高效率。可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障处理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去处理故障,体现技术水平,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。下面是常用的几种故障处理方法。

3.1 直观法

处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。

3.2 掉换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。免费论文，维护。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

如一条110 kV旁路L FP-941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。

3.3 逐项拆除法

将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。免费论文，维护。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，则可通过各块插件的拔插排查，并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。免费论文，维护。

4 结语

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障，目前已经得到了广泛的应用，随着科学技术的不断进步，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势。

参考文献：

[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京:人民邮电出版社.

[2]应斌.浅谈继电保护工作中故障处理的若干方法[J].广西电力,2006,(4):80-83.

电力保障论文范文第4篇

关键词：人工智能技术；电力系统；继电保护；应用

实际工作中，电力系统的运行过程常常会受到很多因素的干扰，使得整个电力系统运行时容易出现震荡、超过负荷等非正常状态，而造成设备故障及突然停电等突发状况。人工智能技术可以有效地起到提高保护的智能化水平的作用，能够最大限度地减少因超负荷运载等问题而造成的突发事故的发生，因此为了能够在电力系统出现故障时及时切除故障，应在电力系统继续保护中科学地运用人工智能技术，从而促使我国的电力行业进一步持续稳定地发展。

1电力系统继电保护的应用现状

随着我国科学技术的日新月异与更新换代，我国的电力系统也相应地得到了蓬勃发展。而随着人工智能理论技术的不断发展，以专家系统、暂态保护技术、人工神经网络及模糊技术等为代表的智能理论方法已经在电力系统领域得到了非常广泛的应用，尤其是关于微机继电保护技术的研发与应用更是日趋成熟。微机继电保护技术由于其超强的数字计算、逻辑处理能力以及自我检测能力而被广泛地运用于电气设备及高低压线路的继电保护中。目前，我国的微机保护设备已经取得了自主知识产权，其技术及性能甚至超过了进口的继电保护设备，完全能够取代进口设备。但整体来说，我国人工智能技术在电力系统的应用研究目前还处在开始阶段，相信随着时间的推移及科技的不断发展，我国在电力系统中会越来越多地运用到人工智2能人技工术智。能技术在电力系统继电保护中的应用

2．1专家系统的应用

专家系统在电力系统继电保护中主要运用于电力系统的故障诊断及勘测等对时间没有太高要求的保护工作中。专家系统将人工智能从之前的纯理论性的研究转向了在实际工作中得以运用，是人工智能的一项重大突破。而无论专家系统在何种系统中得以运用都能够有效地达到使继电保护工作的工作效率得以提高的目的。专家系统在继电保护中的工作原理，就是先将有关专家在电力系统继电保护领域中的相关知识与经验予以统一整理分析，之后使用计算机的相关程序来进行模拟专家的对于这些问题的分析与判断，然后提出最终的解决方法。如用专家系统来排除故障，就可以将故障现场采集的数据及信息输入到计算机，通过专家系统来对故障产生的原因进行分析与判断，从而确定故障原因，维修人员就可以根据故障原因顺利地解除故障，恢复系统的正常运行。这样一来可以方便工作人员寻找系统出现故障的原因，能够及时采取有效的对策去解决问题。此外，通过利用这些规则还可以实现对继电保护设计中的问题全方位分析，进而可以解决电力保护设计中的矛盾冲突。同时，专家系统也可在系统的整体继电保护中得以运用，通过对整定原则、鉴别规则等的制定，从而对相应的电力设备实现智能调整及智能维护。

2．2暂态保护的应用

随着在继电保护中应用人工智能技术的不断研究和发展，人工智能技术不仅能够精准地判断故障，还能有效地解决单一工频信号的传统算法没有办法识别的问题，暂态保护技术就是其中的一种。暂态保护之所有能够快速而准确地进行故障判断，是由于暂态保护能够将所产生的信号运用在电力设备及线路的保护中，同时能够按照故障发生的类型、以及故障发生的位置与故障持续的时间等因素来加以综合分析及判断。因此能够有效地解决之前在传统继电保护方式中需要投入大量的人力和精力的问题，从而节省大量的人力物力并大幅地提升劳动效2率．3。人工神经网络的应用

人工神经网络由于可以模拟人脑进行思考及处理问题，因此在电力系统的继电保护中得到了广泛应用。目前，主要运用在电力系统发生故障的类型及测定故障的距离等方面。比如，对于非线性的过渡电阻发生短路这一现象，普通的距离保护对于故障发生的位置很难加以判断，因此极易造成拒动或者是误运作，但利用人工神经网络就能够正确地对故障加以判断，原因是由于神经网络中的故障样本涵盖了各种故障类型及故障原因。同时，也有人提出将人工神经网络应用于电力系统的继电保护的方向保护与电力系统的主要设备的保护当中。比如，用BP模型来判别元件，经过研究实践发现BP模型能够实现快速而准确地将故障的方向判别出来。

2．4模糊理论的应用

由于电力系统的故障与故障前的征兆相互间的关系并不明确，而是模糊的关系，而这种模糊关系是源于两者间的不确定性，因此导致诊断结果也相应地模糊，因此模糊理论的应用就可以较好地解决模糊性的诊断问题。目前，模糊理论在电力系统继电保护中的应用也日益广泛。比如，通过在继电保护中应用模糊理论能够实现有效地确定电力生产中的一些不确定因素以及对干负荷发生变化的不确定予以确定。模糊理论在电力系统中得以有效的应用能够使电力模糊系统变得完整有效。而与传统的无工电压算法相比，由于传统算法采用的是单目标法来对问题进行优化，故对于调节限制控制量的考虑并不充分，因此相比之下，模糊理论的效果要更加的明显。

2．5遗传算法的应用

遗传算法是在1975年由美国的科学提出来的一种计算模型，它主要是用于模拟大自然的遗传机制与自然界的适者生存理论，首先将相应问题的所有备用解都进行编码，然后按照其理论来进行全局优化搜索，从而找到问题的最优解集。遗传算法在电力系统继电保护工作中被广泛应用，如图像处理、电力系统无功优化、输电系统电容的最优化配置及控制及诊断输电网络产生的故障原因等方面都有应用。使用遗传算法的最大的限制是关于输电网络故障诊断模型的系统化科学化的建立，一旦这个问题得以解决，就能够使用遗传算法来有效地解决故障诊3断结问语题。

随着我国市场经济的高速发展及人们生活质量的大力提升，我国的用电需求也相应在呈几何倍地增长，从而对于电力企业的供电设备及供电质量要求也就就要求更高，而传统的继电保护已经无法满足目前我国的企业及生活用电需求。因此，就需加快将人工智能技术在电力系统继电保护应用中的步伐，通过人工智能技术的应用加快推动我国电力系统朝着智能化方向的进一步发展。

电力保障论文范文第5篇

关键词：继电保护；安全稳定控制系统；隐性故障；电力系统；电路问题；电火原因 文献标识码：A

中图分类号：TM588 文章编号：1009-2374（2017）05-0190-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.092

近几年来，大部分火灾都是由电路问题产生，例如2015年内哈尔滨相继发生的几场火灾，都是由于对继电保护与安全稳定控制系统的疏忽所造成。继电保护安全稳定控制系统就是为电力系统提供可靠的安全性、稳定性。隐性故障顾名思义，就是在日常生活与工作中隐藏的安全问题。在系统进行正常运转时因人为原因造成的事故少之又少，但也是造成隐性事故的因素之一。各位对用电知识及造成电火原因缺乏理解，虽然当今科学技术发达，但对继电保护与安全稳定控制系统存在的隐性故障仍存有严重的隐患问题，必将对经济建设产生影响。

1 继电保护与安全稳定控制系统隐性故障存在的问题

1.1 缺乏对继电保护与安全稳定控制系统隐性故障理解

继电保护与安全稳定控制系统是保证电力系统正常运转的两道防线，首先要明确继电保护装置是否处于正常运行状态，是否能够对保护元件的故障进行功能性的判断，这是对继电保护最基本的定义概念。而安全稳定控制系统处于电力系统的第二道防线，它是由输入、输出、通信、测量、故障判别、控制策略等部分组成，能够在出现大波动干扰时对内置的控制设备起到稳定作用，它具有的可靠性直接关系到电网安全。无论是疏忽了对继电保护，还是在安全稳定控制系统环节中出现纰漏都会引发隐性故障。

1.2 忽视继电保护相互间联系引发的隐性故障

电力系统的继电保护之间并不是单独的个体，继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，它们相互存在一定逻辑关系，在继电保护装置中发挥着不同作用，并且在各装置间距离设置也常常出现纰漏，定值间配合不合理，如距离2段或3段定值不满足选择性，主保护与后备保护之间、上下级保护间配合不协调，也是导致隐性故障的重要原因。而当今趋势对继电保护间的配合意识不强，面对复杂的电网故障突发时，不能够准确判断故障原因所在，这也是隐性故障产生原因之一，因此发生重大事故，后果不堪设想。

1.3 多个安全稳定控制系统间配合不协调出现的隐性故障

特高压交直流输电网架的形成，加大了电网区域间的强电气产生，这对各区域的安全稳定控制系统都会产生一定影响。特高压交直流输电网架的发展关系着区域电网的安全，如忽略安全稳定控制系统间的相互配合，将会造成隐性故障发生，例如，2013年6月4日吉林省德惠市米沙子鸡场发生的火灾，就是因为对安全稳定控制系统间配合的不重视酿成的大祸。

1.4 继电保护与安全稳定控制系统间缺乏协调产生的隐性故障

继电保护与安全稳定控制系统之间配合不协调是造成电力系统故障的重要原因，其表现在电网参数设置不合理。另外，在当今科技日益更新的时代，新能源开发对安全稳定控制系统也造成影响，从而导致继电保护与安全稳定控制系统装置失去作用，引发隐性故障，给国家利益带来影响。

2 继电保护与安全稳定控制系统隐性故障的策略

2.1 排查继电保护与安全控制稳定系统隐性故障原因

2.1.1 电流过热。根据定理公式，电压一定时时，电阻越小，其过电流越大（参考表1），如电流发生短路，电线所产生的巨大电流将超出电线所承受的负荷范围。

2.1.2 空气湿度。空气湿度也是产生继电保护与安全控制稳定系统引发隐性故障的一个重要原因，在空气中水汽距离饱和程度越近，导电越大，继电保护装置绝缘性低，漏电保护器质量差，都会引发隐性故障。这与电力系统电压功率都有一定关系（参考表2），电压与电流成正比。

2.1.3 电路过流。电路当中包括并联和串联，这是电力系统中最基本的电路体系，也是继电保护与安全稳定控制系统运行的前提，但无论是并联还是串联，都会有电流产生，在电力系统中电流与电压成正比，都存有额定电流，当电压过大时，超过额定电流，电压产生负荷就会产生短路现象（如2015年1月2日哈尔滨市太古头道街北方南勋陶瓷大市场因使用电暖气超负荷而引起的火灾），不同线路组织有不同的电压和电流关系（参考表3），这就是电路过流，而电路过流也是引发隐性故障的原因。

2.2 加强继电保护相互间协调

对继电保护逐一进行筛查，通过查找可靠数据进行分析，对每一环节进行优化整顿，降低隐性故障发生，此外在继电保护工作开展前进行多次实验磨合，从实验中寻求不足继而减少在实践中隐性故障发生。

2.3 协调安全稳定控制系统间关系

安全稳定控制系统就是对电力系统的各个区域进行安全性、稳定性的控制，它的使用非常广泛，既可以对多个区域进行控制也可运用于个体当中，当在多个区域运用时，就要多个安全稳定控制系统间相互配合。随着国家电力事业不断发展，安全稳定控制系统应进行改革更新，对每一区域的安全进行安全分析与安排，注重过程细小环节，将理论与实践相结合，减少隐性故障发生，为电力系统排除安全稳定控制系统隐患。

2.4 增强继电保护与安全稳定控制系统之间协调性

继电保护与安全稳定控制系统相辅相成、缺一不可，二者为电力系统提供有利的安全防线。在系统进行正常运转之前，通过对两者装置进行数据方面对比、查找，并进行科学、合理的论证，来增进两者g协调性，从而减轻隐性故障发生，保证电力系统安全有效的工作，降低经济损失，为社会经济建设提供保障。

2.5 进行继电保护与安全稳定控制系统隐性故障知识科普

无论在生活中还是工厂发生隐性故障，人们疏忽也是一个因素，应提高人们对继电保护与安全稳定控制系统的认识。通过网络手段、书籍查阅等不同方法了解继电保护、安全稳定控制系统、隐性故障的概念。当隐性故障发生时，及时区别所发生事故的程度性，提高自我对电力系统安全防范意识。

3 结语

继电保护和安全稳定控制系统是电力系统的两道防线，也是引发隐性故障的重要原因。本文虽从不同角度对继电保护与安全稳定控制系统进行了分析，但安全隐患依然存在，解决隐性故障问题不是一朝一夕的，是电力系统长期存在的问题，需要从继电保护与安全稳定系统等多个方面预防，并全面提升相互之间协调性，电力系统才能安全稳定运行。保障电网正常运转，稳定社会秩序，也为国家经济发展提供保障。

参考文献

[1] 赵丽莉，李雪明，倪明，程雅梦.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化，2014，33（22）.

[2] 吴智杰.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].科技展望，2015，11（36）.

电力保障论文范文第6篇

关键词：电力系统；继电保护；故障处理

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.154

从目前的分析情况来看，虽然继电保护在电力系统当中有着重要的应用价值，但是在一些不可避免的因素面前，继电保护还是会发生故障，而这些故障的产生会严重影响电力系统的运行，所以积极的进行故障的分析和问题的处理有着重要的意义。基于此，系统的分析继电保护故障的产生以及具体的解决方法便有了非常重的现实价值。

1 继电保护故障产生的原因

就目前的研究情况来看，电力系统的继电保护故障产生有三方面的原因：第一是装置自身的老化。继电保护装置的材料有自身的寿命，随着时间的推移，其材料老化会越来越严重，所以装置在运行的过程中会因为自身材料性能下降出现故障。第二是继电保护装置受到系统不稳定电压或者电流的影响出现故障。在某些特殊的时刻，电力系统的电压或者电流会发生暂时性的紊乱，由此会形成继电保护故障。第三是外力破坏导继电保护故障。因为自然力或者是人为力的破坏会造成继电保护装置的运行异常，所以此异常会导致继电保护装置发生故障。

2 继电保护故障解决中出现的问题

2.1 故障检测不到位

故障检测不到位是目前继电保护故障解决中出现的一个主要问题。在电力系统当中，继电保护的位置设备比较多样，其目的主要是为了尽可能多的实现对线路系统和设备的安全保障。在这样的大环境下，系统中的继电保护装置设置比较繁多。在繁多的继电保护装置中，对故障装置进行有效的判断可以进一步的提升故障解决的效率，但是在目前的工作中，这种故障检测不到位的情况十分的普遍，所以造成了问题解决的效率性下降。基于此，在故障解决的过程中进行监测强化意义重大。

2.2 故障分析不足

故障分析不足也是目前继电保护故障解决中存在的一个显著问题。一般而言，电力系统的继电保护故障有明确的分类，但是在具体的实践应用中，因为环境的不同以及接触因素的差异，整个故障的原因显得更加的复杂。这时候，为了更快的找出针对性的解决策略，必须要对故障进行全面的分析，无论是系统层面的，还是细节层面的都不能放过。但是在目前的工作中，往往是在因素分析不明确的情况下进行措施的采取，因此会出现较多效率低下和资源浪费的情况。

2.3 故障解决的专业性不强

故障解决的专业性不强也是目前电力系统继电保护故障解决中的一个显著问题。专业性不强主要是两方面的原因：第一是人员的专业性不足。在问题处理的过程中，一方面要加强工作人员的基本理论培养，另一方面是要加强对工作人员的实践操作培养，这样，理论和实践才能综合提升，故障解决才会具有专业性，但是就目前的情况来看，两方面都存在缺陷。第二是在问题解决的过程中，对于技术的研究深入也不够，因此技术对于故障的针对性比较差，所以故障解决的专业性也很难获得有效的提升。

3 继电保护故障处理的有效措施

3.1 利用完善的监测系统为故障的解决提供有效的参考

在继电保护的故障处理措施中，一项有效的策略就是利用完善的监测系统对继电保护装置的运行进行监测，这样既可以获取继电保护装置的运行消息，还可以在故障发生的时候获得及时的信息。而要进行完善的监测系统布置，则需要进行两方面的共同作用：第一是对继电保护装置的位置进行全面的分析。因为通过位置分析可以判断继电保护装置的保护范围，而这个范围可以为监测提供一定的区域参考。第二是在区域参考的基础上进行电子监测设备的安装。电力监测设备可以很好的将继电保护装置的运行状态等进行监控，这样，只要通过设备监控端便可以分析继电保护的运行，而在数据分析的基础上，继电保护装置的运行异常也可以事先进行判断。

3.2 利用全面性的分析找出故障解决的针对性策略

利用全面性的分析找出故障解决的针对性策略是在继电保护故障处理中运用的另一项有效策略。从实际分析来看，造成继电保护故障的因素有很多，所以在问题分析不具体的情况下，故障解决策略很难实现针对性和实效性，为此，分析故障便有了重要的意义。就目前的故障分析来看，主要的措施有两个：第一是对故障结构进行全面的分析和判断，虽然说继电保护故障发生具有统一性，但是在具体结构表现方面存在着细致的差异，所以通过结构判断可以分析产生的原因。第二是对针对故障进行假设分析，这样可以在第一时间得到问题的可能性判断。故障解决注重的一个要素是时效，所以利用此方式能够提高问题解决的时效性。简言之，在可能性分析和结构判嗟幕础上，故障问题分析更加具体，所以措施采取也会更加的具体。

3.3 运用专业化的人员及手法进行故障问题的针对性解决

在电力系统变电故障解决的过程中，另一个有效的措施就是进行专业化人员以及技术的利用，在此技术上实现问题解决的针对性，故障处理的效率和质量会有明显的提升。而在专业人员和技术运用方面需要两方面的措施：第一是进行专业的工作人员队伍建设。专业的人员队伍包括两部分内容：首先是具备专业理论的工作人员，因为理论是实践的指导，所以具备了专业的理论可以让实践更加的具有目的性。其次是标准的操作。在理论指导下执行标准的操作，整个实践的效率和质量会提升，所以工作人员对于理论和执行操作方面要素缺一不可。第二是进行专业的技术分析。在故障类别划分研究的深入情况下，针对性的提升技术，故障问题解决的质量会更高。

4 结束语

虽然说电力系统的工作对继电保护较为重视，但是继电保护的故障确实不能避免，因此，详细的分析继电保护故障产生的原因，并讨论故障问题解决过程中出现的问题，从而总结出有效的解决措施对于故障消除意义重大。

参考文献：

[1]谢春霖.继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用[J].科技创新与应用，2016（21）：215.

电力保障论文范文第7篇

（国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061）

摘要：根据目前智能化站配置的SCADA系统和保护子站系统，结合IEC61850模型中保护LN功能节点分解配置的特点，提出一种将保护功能LN、录波通道与一次设备配置关联建模，并综合该模型和这两套系统采集的信息，依据故障专家推理系统得到故障结论的变电站故障分析辅助系统的设计思想。

关键词 ：IEC61850模型；故障分析；SCADA系统；保信子站；录波分析

0引言

当电网发生一次故障时，保护装置会生成大量的动作事件、扰动数据、故障参数等信息，如何准确、有效地将3类信息综合分析、汇总为一次故障的信息，并生成统一的故障报告，是故障信息系统面临的首要难题［1］。IEC61850标准定义了变电站配置语言SCL，该语言用于对变电站系统进行完备的描述，并通过配置器对设备进行配置［2］，由该语言配置的SCD文件可以描述变电站自动化系统的各电子设备功能配置情况。SCD文件中保护设备的IED模型包含有各种保护功能LN的定义，而录波暂态comtrade数据文件中有录波通道的定义，本文提出了一种将这些保护功能LN和录波通道与被保护的一次设备关联建模，并由此构建一套变电站故障分析辅助系统的思路，该系统具备辅助站内值班人员在站端发生设备故障跳闸情况下汇总SCADA系统信息、录波设备信息、保护设备信息进行事故分析的功能。

1目前故障分析系统的构成

目前的电网故障信息系统由厂站端的子站、通信传输网络以及各级电网调度中心（主站）组成。子站是一个信息采集中心，采集数字式保护和录波器的信息，完成不同设备的规约转换，并实现与主站的信息交互，子站本身不具备站内故障分析功能，只是作为一个网关，将站内保护信息和录波器信息汇总统一格式，发送到各级主站。这样配置在主站端的故障分析系统优点是能结合电网拓扑情况进行故障分析，分析结果相对可靠，但系统也存在以下缺点：

（1）站内继电保护故障时，一般都伴随着断路器位置变化的信号和断路器机构的信号，由于故障子站系统只接收站内数字式保护和录波器的信息，不接收SCADA系统的开关位置信息，进行故障分析难免会有错误和不准确的情况。

（2）站内单独配置的子站系统，目前大多数只能对站内保护信息进行汇总上传，部分子站能按照事先配置的策略进行信息的筛选过滤和预分析，但所有子站并不具备独立的分析能力，这样如果站内发生事故，站内的运行人员就无法从这套系统得到站内故障分析的结果，从而也就影响了第一现场的故障处理效率。

（3）对于智能变电站，全站的通讯已经统一于IEC61850规约，全站SCD模型文件当中已包含所有二次设备信息，SCADA系统已经具备采集全站保护、录波信息的能力。

综合以上分析，我们提出在当前变电站监控系统（SCADA）基础上配置一套故障分析辅助系统，这套系统具备常规保信子站系统的一切数据采集转发功能，还能够结合站内故障时保护、录波、硬接点、在线监测等信息进行故障原因综合分析判断并得到故障的分析报告，报告提供故障时的保护、变位、录波等全方位详细信息，同时也支持存储、调阅、远传功能。

2故障分析辅助系统的主要组成部分

2.1分析模型组态模块

由于变电站故障分析的结论最终是体现在一次设备上的，故障时的信息都是作为辅助手段来确定该一次设备的故障情况，这样故障分析系统最基本的模型为一次设备模型，一次设备故障判断依据可以来自多套保护装置的信息，如线路可以有两套保护装置，每套保护装置分别设有主保护功能如光差、距离一二段，后备保护功能如距离三段、零序三段等，同时该线路保护还可以来源于其他一次设备的保护如主变保护的远后备功能，一次设备和各保护装置的关联已经弱化，关联主要在分解的LN保护功能上进行，同时设备还需要和录波（集中、分散）中的对应通道关联，以便在分析判断故障时调取该时段对应的测量暂态数据情况作为辅助判断。综上所述，我们进行了下列分析系统初始模型定义：

（1）定义一次设备模型。基于站内的一次设备进行定义，提供分析基础设备信息。

（2）定义保护功能模型。该模型按照IEC61850定义的LN保护功能原理类别进行定义。

（3）定义保护通道模型。该模型按照通道采集的模拟量类别定义。

分析系统组态模块的主要功能是将站内的一次设备模型、保护模块模型、录波通道模型进行关联，同时定义该设备主要故障类型的推理知识库，组态模块是实现抽象模型完整定义并且实例化的工具，它根据变电站实际配置的一次设备、保护装置、录波器情况，配置故障分析系统需要的信息，并定义各模型之间的连接关系，实现各个模型的动态组合并形成一个完整的变电站内故障分析系统模型，为下面故障分析判断、故障定位提供分析基础。

2.2故障分析推理模块

该模块结合SCADA系统开关的变位信号、保护动作信号、保护定值、录波文件等信息，进行故障情况的推理演算，推理依据预先已定义的故障系统分析模型，对一次设备可能发生的故障类型进行事件匹配情况分析，特别是对保护动作出口情况、保护定值设置、保护压板投退、录波波形等进行同一时段的对比分析及保护的动作行为分析（拒动、误动的合理性判断），其中涉及保护动作原理部分计算考虑到不同厂家的装置实现有差别但是基本原理一致的特点，进行统一原理模型化处理，后期再由不同的模块来实现不同厂家保护原理到统一模型的归一化处理。该部分的判断结果结合设备故障特征的专家知识库模型与录波暂态数据，能够达到快速推理定位出故障元件的目的。

2.3故障结论展示模块

故障结论展示模块可以对故障推理的结果进行汇总展示，它包含3个部分：

2.3.1故障推理结论的报表展示

该功能主要通过报表展示的方式，展示系统推理分析出的故障结论，展示的内容既有按时间顺序罗列出的故障发生时刻的SOE记录、开关变位记录、保护动作记录、录波记录等信息，也可以列出故障前后站内指定模拟量的变化情况、故障设备的具体参数等可能有用的辅助信息。

2.3.2故障相关波形展示

该功能依据故障结论，通过对全站的故障发生点时间前后波形变化情况进行的库记录，集中汇总筛选各保护装置的保护波形信息，同时还可以选择指定保护装置的通道或录波器通道，汇总展示对应通道的录波波形变化情况，并可以进一步对录波波形进行深入分析，如阻抗分析、功率方向判别、差流分析等多种保护行为的分析功能。

2.3.3故障结论的存储、调用及远传功能

该功能能够将系统分析的结论存为二进制文件，并存入数据库，这样当以后有使用者需要查看某时间段故障时，可以直接调取该结论文件进行查看，该二进制文件具备转换功能，以便生成各种其他格式文件供调度或各不同应用需求用户调用。

3故障分析推理方法选择与模型设计

故障诊断推理及定位技术，从本质上来说是一个从异常信号辨别故障类型、故障发生点的模式识别技术，它在电网故障分析诊断方面的应用已经有很多成熟的经验，总的来说分为3个种类：

（1）基于解析模型的方法，例如状态估计法、等价空间法等。

（2）基于对信号的处理方法，例如自回归滑动平均法、小波变换法等。

（3）基于知识库的诊断方法，例如专家系统法，神经网络法等。

结合专家系统和模糊推理技术进行故障诊断的方法，在一定程度上改善了保护故障诊断系统对保护和断路器拒动、误动产生的容错性。基于产生式规则的系统，即把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库［3］，根据告警信息、波形信息、保护信息结合专家知识库模型进行推理，获得故障诊断的结论。我们认为采用这种目前较为成熟的故障分析系统的方案并加以完善用于变电站故障的推理可行性是比较高的。

3.1中性点直接接地系统的故障分析

以110kV线路为例，文献［4］列举了该电压等级的线路保护配置一般是三段式距离保护和零序保护，它们采用分段式保护原理，Ⅰ段一般不带时限，保护线路全长80%～90%，Ⅱ段带较小延时，保护全长及下一段线路20%～30%，它们构成全线路的主保护；Ⅲ段称为定时限保护，带较长时限，保护本线路及下一段线路全长，为线路的近后备保护。

下面以线路A相单相接地故障为例进行分析：如110kV线路的主保护动作，则故障应该为本线路范围内的单相接地，该故障构成元素如图1所示；若故障线路的近后备保护动作，则故障可能为本线路故障（如断路器拒动或经高阻抗接地），构成元素如图2、图3所示；若故障线路的远后备保护动作，这种是故障线路主保护未跳开，远后备保护越级跳闸情况，构成元素如图4所示。

3.2中性点不直接接地系统的故障分析

中性点不直接接地系统若发生线路A相的单相接地故障，会造成B、C相的电压升高（若为金属接地为3倍相电压值，若为弧光接地可能达到3.1～3.5倍相电压值），由于线电压还是对称的，根据规程规定可运行2h，此时的故障并不作用于跳闸，但由于B、C相电压升高可能造成这两相的绝缘被击穿，故障存在进一步发展为两相、三相短路的可能，此时线路主保护动作跳闸，故障构成元素如图5所示。

综上分析，故障的产生必然伴随着各种构成元素，从这些元素来进行归类可分为录波元素、保护元素两大种类，故障分析专家系统模型应由这两大类元素按照逻辑关系构成（可考虑元素的时序关系），推理程序将该线路设备的关联保护、关联录波信息按照上述元素进行匹配判断，结合推理模型得出故障结论（若存在多种故障结论可匹配，可按匹配情况拟合度排列，取拟合度高的故障结论）。专家系统模型根据设备类型、故障类型定义图6结构。

4系统流程框图及模块说明

系统流程框图如图7所示。

4.1保护事件检索模块

保护事件检索模块可以查找指定时间段的SOE事件、保护事件、开关动作信号等故障信息，该模块提供查询接口给推理程序，用于推理程序定位故障设备。

4.2推理系统配置模块

通过站内数据库、scd模型、comtrade文件得到一次设备、保护设备、录波通道的模型信息，由用户通过配置关联，建立起这些相关模型的逻辑关联关系。

4.3推理专家系统模块

专家模型模块采用xml的语言格式设计定义了一种模型文件，该模型定义了录波和保护两大类推理元素以及它们的信息和行为，这些信息和行为可根据实际推理需要扩展，元素自由组合这些信息和行为来组成不同的故障推理模型。

4.4保护原理判断模块

该模块对保护元素的动作情况，结合保护定值、保护录波波形数据进行判断，确定该保护动作的正确性，该模块可以调取波形文件读取的接口调取波形信息，通过故障推理系统配置模块调取保护的定值信息。

4.5故障报告展示模块

推理程序得到的故障结论应该有一定的格式供故障报告程序展示，报告需要包括故障发生时间、故障设备、故障类型、故障相别、故障测距、开关变位、SOE、重合闸情况等。在该展示界面上可以调取故障时间段相关的保护录波波形、保护定值、事件记录列表进行查看。

4.6波形展示分析模块

故障波形文件的读取和展示模块，可根据产生的故障暂态数据comtrade文件（.hdr、.dat、.cfg）生成可展示的波形，并能提供相关接口调取某个保护或录波器某个时间段的波形值，以便供推理程序或其他模块使用。

5结语

该系统的主要应用场合是变电站的事故后辅助分析，对于故障分析时间段的选择可以采用人工输入方式或根据时间段故障暂态数据文件的范围划定时间窗的方式来确定，一旦确定时间段启动分析，系统将会收集SCADA、保护、暂态波形信息等定位故障设备，最后得到故障报告，用于提供给站内处理事故的人员，使他们能够更直观迅速地得到事故的相关过程信息，作出故障原因分析和结果判断，提高事故处理的工作效率。

［

参考文献］

［1］陈春，王业平，崔毅敏，等.电网故障信息系统中的故障分析与判断［J］.电力系统自动化，2011，35（19）：97?100.

［2］吴永超，王增平，吕燕石，等.变电站配置语言的应用及解析［J］.电力系统保护与控制，2009，37（15）：38?41.

［3］王家林，夏立，吴正国，等.电力系统故障诊断研究现状与展望［J］.电力系统保护与控制，2010，38（18）：210?216.

［4］余耀权.一起110kV线路故障引起主变后备保护动作的原因分析［J］.电力系统保护与控制，2009，37（2）：93?95.

电力保障论文范文第8篇

关键词：电力系统、系统故障、故障诊断

中图分类号：TM712文献标识码： A 文章编号：

1 引言

电力系统的不断发展使电网覆盖的区域越来越广，系统组成也越来越复杂，电网系统往往涉及到很多区域之间的电力调配和管理工作，因此在电网建设中使用了数据采集监控系统、能量管理系统，正因为如此，所以一旦电力系统中的某个部位发生问题，将会波及到很多的电力线路，在这种情况下，电力系统故障诊断显得极为重要。电力系统故障诊断系统还应具备对电网故障迅速定位、智能识别的功能。

2 电力系统故障诊断国内外研究发展状况及意义

2.1 电力系统故障诊断的发展现状

对于故障诊断技术，国内的研究时间还很短，到目前为止仅仅是研究了一些理论知识，例如诊断技术的重要意义以及实际作用等等，技术基础是谱分析、快速傅里叶变换等等。总结起来，国内电力系统出现问题主要的原因有以下几个方面：(1)系统设计存在缺陷，结构混乱，不能及时的给系统故障定位。(2)某些地区的设备老化。(3)泥石流、雨雪等自然灾害引起的系统故障。(4)系统保护不力，当出现问题时，不能阻止故障蔓延。当前，随着我国电力系统建设工作的进行，急需以现代化的管理方法来增强电力系统的安全性和可维护性，这就催生了诊断技术的迅速发展，并形成了能够适应国内电力系统特征的一整套诊断理论，具有世界领先水平。[1]

2.2 电力系统故障的危害及其诊断意义

由于当前电力网络之间是相互连通的，所以一旦出现问题就会造成很大的损失。系统故障是不可避免的，受到人为因素以及自然因素等的影响。在其他国家和地区，曾出现过很多比较严重的电力事故，造成了不可挽回的损失。在这样的背景下，寻找电力系统故障快速诊断的方法显得极为重要。

3 电力系统常见故障

所谓的电力系统故障，指的是电力设备出现了问题，不能正常工作，预期的生产任务不能完成。电力系统的故障有很多种，短路故障是最常出现的一种故障。所谓的短路故障，指的就是线路或者是设备短接。电力系统是一个整体，有一个元件出现了问题，若不及时排除，那么都有可能会造成整个系统的瘫痪。按照系统故障的状态划分，电力故障可以分为变压器故障、输电线路故障、母线故障、停电故障等等。[2]

3.1 输电线路故障

输电线路故障有输电线路由于雷电造成绝缘子表面闪络；物体造成的线路短路等等，当实际情况中出现这些问题时，系统中的继电保护装置会跳闸切断电路。之后，故障点将会恢复原有的绝缘平衡。当出现这种问题时，将断路器闭合系统即可恢复正常。其他的输电线路故障还有绝缘子损害、断线、电杆损坏等等，这一类故障的处理就会复杂很多。

3.2 变压器故障

因为变压器故障涉及到的问题有很多，所以以油浸式变压器举例说明。故障有两种，即外部故障、内部故障，我们所说的故障诊断指的就是内部故障诊断。内部故障又可分为两种类型，即热故障、电故障。所谓的电故障，[3]指的就是变压器内部因为高电场的存在使得绝缘性能下降所导致的变压器故障。所谓的热故障，指的就是变压器内部因为温度太高所导致的故障，按照温度可以划分为四种故障，低于150℃的轻度过热，150至300℃的低温过热，300至700℃的中温过热，大于700℃的高温过热。

3.3 母线故障及全厂、全所停电

如果枢纽变电站发生母线故障，电力用户就会停电，这就会造成某些电网载荷过大，影响系统的安全运行。母线故障有很多，比如误动作、母线保护拒动、母线短路等等，这些故障有可能使得系统跳闸、发电厂停电、其他输电线路出现线路故障、越级跳闸等等。

4 电力系统故障诊断方法

4.1 基于专家系统原理的电力系统故障诊断

所谓的专家系统，指的就是利用计算机技术，建立适当的模型按照专家的逻辑对故障进行推演。事实证明，电力故障诊断系统中使用的专家系统是很有成效的。专家系统的推理逻辑以及知识库是不同的，据此可将专家系统划分成两种类型：

1)基于启发式规则推理的系统

这种专家系统以系统的各种逻辑动作、管理维护人员的实际经验为基础，以此建立模型，形成专家系统的各种判断条件，利用正向推理的方式来对系统故障进行诊断。当前很多电力系统使用的就是这种形式的系统。

2)结合正、反推理的系统

这类系统较为复杂，使用了正向推理以及反向推理的方法，以继电保护装置以及被保护设备间的关系建立模型，利用反向推理的方法来寻找有可能出现故障的区域，将继电保护装置的动作与故障发生时的工作进行匹配来对故障进行判断。以RBR与CBR为基础的故障诊断专家系统进行了详细的介绍。因为这种系统的推理是正向与反向相结合的，所以具备自主学习的功能，对于现实系统具有较好的适应性。

诊断专家系统最鲜明的特点就是可以将保护装置的动作以及系统维护人员积累的实际经验利用起来建立合适的模型以及判断规则，而且系统的知识库可以不断的更新，使得专家系统能够对各种故障做出及时的反应，做出合理的判断。在一些规模比较小的电力系统中比较适合使用这一类诊断系统。

4.2 基于人工神经网络的诊断方法

ANN，即基于人工神经网络的故障诊断法，相对于专家系统而言，其学习能力、容错能力更好。当前使用的ANN有基于径向基函数的神经网络等等。ANN不需要构造知识库和推理机。但是ANN的训练样本的获取极为不易，所以一般在规模比较小的电力系统中使用。

4.3 基于优化技术的诊断方法

Optimization methods，即基于优化技术的故障诊断法，这种方法的基础是各种数学模型，通过模型的求解来完成系统的故障诊断。大致思想是把电力系统的故障简化为0-1的规划问题，然后利用相应的数学模型来寻找最优解。在文献[6]当中对这一问题进行了详细的介绍，并建立了一个数学函数，将故障诊断问题变成了一个数学求解的问题。优化技术诊断法从理论上看模型极为严密，不需要知识库，可以使用现有的数学算法，对于各种信息和数据较为完备的电力系统，比较适合使用这种方法。

4.4 基于多系统的诊断方法

MAS，即多系统，通常被理解为分布式人工智能的一部分。如果一个问题出现之后，可以被分成许多不同的小问题，解决这些小问题需要的数据很少，那么这些小问题之间必须形成一定的联系才能最终解决实际的大问题。[4]对于规模比较大、结构比较复杂的电力系统，多系统可以发挥重要的作用。不过，对于上述提到的难点问题还有待进一步的探讨和研究，希望在未来多系统能够在电力系统的故障诊断领域实现大规模的应用。

4.5 基于粗糙集的数据挖掘技术的诊断方法

粗糙集理论是一种数学工具，对于某些不完整的数据或者是带有不确定因素的数据，较为复杂的系统，粗糙集理论可以发挥重要作用。在电力系统中利用粗糙集理论可以提高数据挖掘的效率，这对于电力系统的数据管理具有十分重要的现实意义。电力系统通常存储有海量的数据，数据挖掘能够发现这些数据存在的规律，对电力线路的负荷做出预判，还能为电价制定提供数据参考。[5]当电力系统发生故障的时候，故障诊断电力系统会发出很多的报警信息，繁杂的信息给故障定位带来了不小的麻烦，所以利用数据挖掘技术来对这些报警信息进行分析以帮助快速定位系统故障显得意义重大。有专家指出，将数据挖掘技术和粗糙集理论相结合，可以增强复杂系统中故障诊断的水平和准确率。

5 结束语

为了保证电力系统安全正常的运转，保护人民群众的财产的安全，电力系统故障诊断系统显得责任重大。虽然从上世纪八十年代以来，国内外的专家就对故障诊断进行了很多研究，但是现实情况中的很多问题目前还是没有得到很到的解决。当前，随着电力系统规模的逐渐扩大，精确有效的故障诊断系统的需求显得更为迫切。本文对电力系统故障诊断做了详细分析并提出了一些常用的诊断方法，这对于今后电力系统故障诊断系统在实际中发挥更加重要的作用有一定的指导意义。

参考文献：

[1]危前进.董荣胜.孟瑜.崔更申.基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A].广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C].2011年.

[2]胡泽江.张海涛.可拓关联函数与属性约简相结合的变压器故障诊断方法[A].2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C].2011年.

[3]宋平.王超.霍伟华.基于自动测试的故障诊断专家系统[J].信息与电脑(理论版).2011年02期.

电力保障论文范文第9篇

【关键词】电网故障；贝叶斯网络；粗糙集

0 引言

随着电力系统日趋大型化，电网故障日趋复杂化，所以在电力中故障是系统不可避免的。一旦发生故障，如何快速诊断故障类型，防止事故扩大非常重要。如果故障不能及时有效地控制和处理，将可能造成系统稳定破坏、电网瓦解、重大设备损坏和大面积停电，直接影响到用户的切实利益，甚至影响社会大生产的顺利进行。为了保证电力生产的安全性，保证电能供应的可靠性和连续性，在输配电网发生故障时，需要可靠的电网故障诊断系统为工作人员迅速进行诊断和处理提供决策参考。

目前国内外用于电网故障诊断的技术包括：遗传算法，专家系统，Petri网络等。

遗传算法从优化的角度出发基本上可以解决故障诊断问题，尤其是在复杂故障或存在保护、断路器拒动、误动的情况下，能够给出全局最优或局部最优的多个可能的诊断结果。但遗传算法存在的主要“瓶颈”是如何建立合理的电网故障诊断数学模型。专家系统的典型缺点为学习能力差、容错性差及诊断速度偏慢。Petri网络用于建模的时间较长，随着设备的增加和网络的扩大，存在着较大的问题，同时针对现场普遍存在的保护、断路器误动拒动及由于通信线路故障引起的故障信息畸变，Petri网络需要提高其容错能力和处理电网拓扑的改变。

本文主要采用贝叶斯网络进行诊断。贝叶斯网络是一种不确定性的因果关系关联模型、具有强大的不确定性问题处理能力，同时它能有效的进行多源的信息表达与融合，是一种基于网络结构的有向图解描述。贝叶斯网络的以上的特性与故障诊断问题的要求内在一致，故贝叶斯网络也可以应用于不同领域的故障诊断。在电网故障诊断中，贝叶斯网络具有很多独有的特性和优点，基于贝叶斯网络的故障诊断方法，是对贝叶斯公式本身的改进，在处理不完备信息时，提出了采用证据的不确定性推理和比较异常事件数两种方法，减少了计算量，提高了算法的实用性。

1 贝叶斯网络方法概述

贝叶斯网络是一种对概率关系的有向图解描述，它提供了一种将知识直觉地图解可视化的方法。一个贝叶斯网络是一个有向无循环图（DAG），它的节点用随机变量标识，弧代表影响概率，用条件概率标识。一个简单的贝叶斯网络如图1所示。

图1 一种简单的贝叶斯网络

在网络中，定性信息通过网络的拓扑结构表达，定量信息通过节点的联合概率密度表示。其数学描述为：若论域U={x1，x2，…，xn}，其中，x1，x2，…xn对应于网络中各节点，则联合概率P（x1，x2，…，xn）为：

P（U）=P（x1，x2，…，xn）

式中P（x）为xi父节点的集合。

对一具有m个基本事件{xi1}，{xi2}，…，{xim}的随机变量xi，假设已取得除xi外所有与其相关变量的观察结果V=（x1，…，xi-1，xi+1，…，xn），则其条件概率为：

贝叶斯网络模型能表示变量集合的联合概率分布，并能分析大量变量之间的相互关系，利用贝叶斯网络方法，可以完成预测，分类和诊断等任务。

2 基于贝叶斯网络的故障诊断方法

由于贝叶斯网络是一种不确定性因果关系关联模型，具有强大的不确定性问题处理能力，它的特性和故障诊断中要求解决因不确定性和不完备故障信息带来的故障诊断困难的要求内在一致，因此本文提出运用贝叶斯网络对电网故障进行诊断的方法。根据电力系统的物理拓扑结构和保护装置的动作原理，分别建立系统中元件的故障诊断贝叶斯网络模型，实现故障诊断的分布式处理。

2.1 电网故障类型及粗糙集约简

常见的电网故障主要是短路故障，短路故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路故障、三相对称短路故障。电网在发生各种短路故障时，电流和阻抗也不断变化。当电力系统发生不对称故障时，三相阻抗不同，三相电压和电流的有效值不同，相与相间的相位差也不相等。对于这样的不对称三相系统就不能只分析其中一相，通常是用对称分量法，将一组不对称三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统，来分析不对称故障问题。

粗糙集理论是研究不完整数据及不精确知识的表达、学习、归纳的一套方法，能在保留关键信息的前提下对知识进行处理，并求得知识的最小表达。本文选用粗糙集理论对故障信息量进行约简，选取平均互信息最小的组合作为最佳属性约简组合。

2.2 基于贝叶斯网络电网故障诊断模型

本文根据故障信息判定故障类型。提取故障时的信息量，运用粗糙集进行约简，约简后的故障类型对应着一个贝叶斯网络，网络的输入是决策表的条件属性，输出是决策表的决策属性，综上，本文是一种基于粗糙集与贝叶斯网络相融合的电网故障类型诊断网络模型，其网络结构如图所示。

图2 贝叶斯网络模型图

2.3 基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断方法

本文用粗糙集进行知识挖掘，以便在故障发生后能迅速判别出故障区域及故障元件。

基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断过程如下：

（1）将获取的故障信息作为条件属性，故障类型作为决策属性，形成故障类型决策表。

（2）运用粗糙集对故障类型决策表进行知识挖掘，删除冗余属性，实行属性优选，消除不一致性的噪声，进行对象约简，形成故障类型简化决策表。

基于贝叶斯网络的电网故障诊断方法流程如图3所示：

图3 电网故障诊断流程

3 结论

本文通过对常见电网短路故障进行分析，提出了一种基于粗糙集理论和贝叶斯网络相结合进行电网故障诊断的方法，能够优势互补。

（1）先利用粗糙集的属性约简，分析故障信息的冗余性，在保证分类能力不变的情况下，化简故障信息，然后利用贝叶斯网络及推理得出诊断结果，可以提高系统在缺失关键警报信息情况下的容错性；

（2）利用贝叶斯网络进行诊断推理，可以提高诊断速度，克服单独使用粗糙集诊断速度较慢的缺点。

通过仿真实验表明，该方法能在一定程度上提高系统的容错性，诊断速度快，可靠性高，具有很好的实用性。

【参考文献】

[1]聂倩雯.基于关联规则数据挖掘和扩展贝叶斯网络的电网故障诊断方法研究[D].成都：西南交通大学，2010.

[2]张耀天，何正友，赵静，等.基于粗糙集理论和朴素贝叶斯网络的电网故障诊断方法[J].电网技术，2007，31（1）：37-43.

[3]基于粗糙集和朴素贝叶斯的电网故障诊断方法研究[D].成都：西南交通大学，2007.

[4]宋功益，王晓茹，周曙.基于贝叶斯网的电网多区域复杂故障诊断研究[D].成都：西南交通大学，2011.

电力保障论文范文第10篇

关键词 小波；继电保护；启动元件；监测方法

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0149-02

电力系统作为国家基础设施，其运行质量直接关乎到国民经济的发展，并影响到民生。随着近些年来用电量的不断增大，电力系统相应地扩大机组来满足用电需求，各种输电线路故障也相继产生，主要是由于输电电压有所提高，输送的容量也相应地增大所决定的。当电力系统出现故障的时候，可以将故障输电线路快速切断，能够降低由于故障而造成的损失，以保证电力系统的安全可靠运行。在继电保护装置中，启动元件是快速而有效地切断故障信息的关键。为了使继电保护的启动元件能够密切配合保护装置，对于启动元件的性能进行监测是非常必要的。

1继电保护启动元件

继电保护装置中，启动元件可以使保护装置处于故障处理状态。系统正常运行时，启动元件是闭锁保护的，一旦有异常发生，启动元件就会及时动作，切断故障程序，以保证系统正常运行。继电保护启动元件工作原理见图1。

图1 继电保护启动元件工作原理

目前常用的启动元件为稳态量启动元件和突变量启动元件。稳态量启动元件为后备保护，系统的最大负荷会对启动门槛值产生影响。突变量启动元件为快速动作主保护，其能够在短时间内对于故障做出反应。

2 基于小波方法的继电保护启动元件性能监测

2.1启动元件性能检测原理

当电力系统发生故障的时候，继电保护装置启动元件的动作越及时，元件的性能就越优，因此，启动元件的性能是由启动时间和故障时间所决定的。在实际操作中，还要将发生故障的各种扰动因素考虑在内，那么就要将启动时间差异值引入，以做出准确的评判。启动元件性能监测原理见图 2 。

图2 启动元件性能监测原理

2.2启动元件性能监测判据

保护装置启动时差公式为：

其中，

：是的启动时刻值；

：是发生故障的实际时刻。

当继电保护处于正常的启动性能状态的时候，应有：

其中，是继电保护装置启动的时候所出现的允许阈值。

2.3小波方法提取故障时刻

小波理论，是在小波基下将空间中的函数有效展开，那么，就将这种展开称为函数的连续小波变换。使用表达式，即为：

从连续小波变化的定义可以明确，其是一种积分变换形式。尺度a和时间都处于连续变化状态，信号的连续小波变化系数的信息量具有一定的重复性。

如果函数被称为基本小波，则可以表达为：

设定是尺度因子a对于的伸缩，那么

其中，a=2j，那么就被成为“二进小波”，二进小波变化即为：

3 小波的继电保护的元件性能仿真分析

关于判据的取值方法，基于整租实验的故障量和故障类型都局限在一定范围内，因此无法作为左右故障的代表。在对继电保护装置在进行测试的时候，通常要对于整组动作的时间进行关注，同时还要对于继电保护装置的启动性加以监视，并进行分析。对于仿真分析，本论文在参考取值上，继电保护装置的动作时间为一个周波以上，差异取值不足10%。继电保护装置处于高速运动状态，启动时间的差异取值不足5%。

仿真系统模型图见图3。

图3 仿真系统模型图

仿真系统模型的系统参数为：

线路的长度：

L1=43km；

L2=100km；

L3=51km；

L4=100km。

仿真系统模型的各个线路具有相同的阻抗值。

零序阻抗：Z0=0.3865+J1.2947Ω/KM；零序电容：C0=0.07749μF/KM。

正序阻抗：Z1=0.01276+J0.2867Ω/KM；正序电容：C1=0.01273μF/KM。

假设在AB相间有短路故障出现的时间设定为：t=0.1秒，采样频率f=1200赫兹。继电保护装置在母线M处获取电压电流量，所获得故障相电流为。AB短路故障M侧波形见图4。

图4 短路故障M侧波形

在dbN小波系中，对暂态信号进行进行5层小波分解，见图5。

图5 暂态信号5层小波分解

从暂态信号5层小波分解图中，从上到下分为5个尺度，其中对信号的突变情况描述最为显著的为尺度5，当0.1s处的信号发生突变的时候，在0.2s处会有边界效应，并不会涉及到原始信号。通过计算可以得到故障时间为：=0.1s。可见，采用小波的方法可以对于故障时间准确识别。

4结论

综上所述，继电保护动作的可靠性和灵敏性与启动元件存在着必然的联系。对于电力系统的故障问题，可以通过继电保护装置启动元件的监视结果来获得。本论文提出了一种基于故障录波数据和小波变换的继电保护装置起动性能监测方法，通过利用故障录波数据和继电保护信息实现对继电保护装置启动元件性能的监测。应用该方法能够对继电保护装置启动元件性能是否满足预定指标进行监测，对于完整评价继电保护性能、发现隐藏故障、积累整定数据具有参考价值。仿真分析验证了此方法的合理性。

参考文献

[1]胡昌斌，熊小伏，王胜涛.一种继电保护启动元件的在线评估方法[J].电工电气，2010(11).

[2]张海翔，吕飞鹏，廖小君.一种继电保护定值在线校核评估方法[J].电力系统自动化，2013，37(3).

[3]熊小伏，王胜涛，孙鑫，陈星田，字美荣.一种基于小波的继电保护启动元件性能监测方法[J].电力系统保护与控制，2010，38(24).

电力保障论文范文第11篇

关键词：人工智能技术；电力系统；继电保护

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

1暂态保护

随着对人工智能技术在继电保护领域的深人研究,相继出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的确定、方向保护、主设备保护;用小波理论的数学手段分析故障产生信号的整个频带的信息并用于实现故障检测。这些人工智能技术不仅为提高故障判别精确度提供了手段,而且能够使一些基于单一工频信号的传统算法难以识别的间题得到解决。然而目前为止,人工智能的应用还没有能够提供取代传统保护的新的原理,而且这些方法的应用同样受传感器频宽的限制,其结果往往是通过复杂的计算和繁琐的工作只能换取故障识别的准确度或可靠性的一点提高。通过检测故障暂态产生的高频信号来实现传输线及电力设备等的保护:“是新一代的电力系统继电保护思想,简称“暂态保护”。故障暂态产生的信号中含有大量的信息,其中包括故障的类型、方向、位置、持续时间等。这些信息贯穿于信号的整个频域,从直流、工频到高频。在基于工频的传统保护方式中,故障产生的高频量被当作于扰滤掉,大量的研究工作用在设计滤掉高频信号的滤波器上。“暂态保护”首先通过特殊设计的高频检测装置及算法来从故障暂态中提取所需的高频信号,利用专门设计的快速信号处理算法来判断故障。微处理机技术的发展使得暂态保护的实现成为可能。

摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。提出拥有限脉冲相应(finiteimpulseresponse)ANN构造单相和三相变压器的差动保护,这种ANN模型适于处理瞬时信号,研究了3种结构:第一种用于检测单相变压器的内部故障;第2种用于检测三相变压器的内部故障;第3种由一组第1种结构的ANN组成,用于检测三相变压器的内部故障。在分析BP算法缺点的基础上,提出了一种变结构神经网络的最大值算法,通过简化训练过程,加快网络收敛和诊断推理速度,从而提高故障识别率,实现故障的自动诊断和智能化综合保护。需要指出,神经网络方法虽然有利于克服专家系统的知识获取瓶颈、知识库维护困难等问题,但它不适于处理启发性知识。而且,由于ANN技术本身不够完备,它的学习速度慢,训练时间长以及解释功能弱,从而影响了神经网络的实用化。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果。

3人工神经网络型继电保护

人工神经网络(ANN)是模拟人脑组织结构和人类认知过程的信息处理系统。早在1943年,已由心理学家WarrenS.Meeulloeh和数学家WalthH.Pitts提出神经元数学模型,后被冷落了一段时间,80年代又迅猛兴起〔,飞。ANN之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线形特征、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。其中研究得最为成熟的是误差的反传模型算法(BP算法),它的网络结构及算法直观、简单,在工业领域中应用较多。对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲,ANN理论在电力系统继电保护中的应用具有很大的潜力,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度

4模糊理论

1965年,美国学者L.A.Zadeh在“Informatio-nandConirol’,上首先提出了模糊集合的概念,其论文“FuzzySets”开创了模糊数学及其应用的新纪元。在模糊理论发展的初期,它在电力系统中的应用是十分有限的,这主要是因为电力系统的工程师首先考虑的是电力系统的可靠性,对模糊逻辑还持有怀疑态度。但随着这一理论的不断发展完善,它在电力系统中的应用领域也越来越广泛,华北电力大学杨奇逊教授提出在特征层次上模拟人脑识别事物的方法来识别电气量的特征。人类认识事物的过程是在特征层次上对事物进行分类和识别,并不需要复杂、精确的计算。模糊模式识别为进行这类特征识别提供了有效的工具。微机保护正是在这一点上模拟人类识别事物的特征,辨别和区分不同的对象,最终通过原理上的智能化实现更高的性能。用模糊理论构造变压器保护原理,以区别内部故障、涌流、过激以及电流互感器饱和情况下的外部故障。选取变压器原、副边的电流为特征量,根据EMTP程序得到的仿真结果,采用统计方法得到模糊规则。之后,采用DemPster一Shafer证据理论对模糊规则进行处理,得到最终结果。基于模糊理论设计一种序分量高压线路保护选相元件。目前华北电力大学研制成功应用模糊理论的高压线路保护一套,现已通过鉴定,并批量投人运行。然而,在模糊理论中,由于隶属度的获取,复杂系统的模糊模型的建立、辨识,语言规则的获取、遗忘、修改等理论和方法还不够完善,使该理论的应用受到了限制。从目前情况来看,将模糊集理论与人工智能中的专家系统、神经网络等相结合不失为解决这一困难的好方法。

5小波分析

小波分析是一种崭新的时频分析方法,具有良好的时频局部化特性和对信号自适应、“变焦距”多尺度分析能力,适合于对非平稳信号的处理。小波分析是Fourier变换的突破性进展,并发展了窗Fourier变换的局部化思想,它的窗宽随频率增高而缩小,符合高频信号的分辨率较高的要求。小波分析的主要特点之一是具有用多重分辨率来刻划信号局部特性的能力,从而它很适合探测在正常信号中出现的瞬态反常现象并展示其成分。建立了电压行波的故障特征和小波变换模极大值之间的联系,为构造性能优良、可靠的行波测距和行波保护奠定了重要的数学基础。提出一种用小波理论区分变压器励磁涌流和短路电流的新原理。华北电力大学杨奇逊、刘万顺教授提出利用小波理论进行特征提取,利用模糊集方法区分变压器励磁涌流和故障的新方法。该方法通过小波变换的模极大值的符号特征来提取励磁涌流的间断角特征,这种从定量到定性的识别方法为研制新型的变压器保护提供了一种较先进的新原理。采用小波变换对故障后的暂态现象进行分析,以快速识别故障类型,可用于高速保护。提出用小波变换和ANN检测变压器故障。先用EMTP程序产生变压器在正常运行和故障时的信号(主要是电流信号),之后用小波变换进行处理,提取特征量,最后用ANN进行训练和估计。通过应用小波变换提取重要的特征量,ANN的结构得以简化,训练速度得到提高。

6结束语

随着人工智能技术的不断发展,新的方法也在不断涌现,在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大,为继电保护的发展注人了新的活力。将不同的人工智能技术结合在一起,分析不确定因素对保护系统的影响,从而提高保护动作的可靠性,是今后智能保护的发展方向。虽然上述智能方法在电力系统继电保护中应用取得了一些成果,但这些理论本身还不是很成熟,需要进一步完善,而且某些应用还只是处于探讨和实验阶段,距离工程实际还有差距,因此无论是在理论研究还是工程应用方面都还有很多工作要做。随着电力系统的高速发展和计算机、通信等各种技术的进步和发展,可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

参考文献:

[1] 陈斌.人工智能技术在继电保护中的应用与发展[J]. 广东科技. 2009(22)

[2] 张梓奇,苏健祥.人工智能技术在电力系统中的应用探讨[J]. 科技资讯. 2007(21)

电力保障论文范文第12篇

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二、主设备保护的发展趋势

（一）保护装置的一体化发展

1．充分的资源共享，一个装置包含了被保护元件所有的模拟量，保护逻辑的判据可以充分利用所有电气量，使保护更加完善、可靠，判据更加灵活实用。

2．主后一体化装置，给故障录波、后台分析带来了便利。任何一个故障启动或动作保护装置就可以录下整个单元所有模拟量，使得现场故障的综合分析、定性及事故处理更加方便，而分体式保护只能录下部分信息。

3．主后一体化装置便于保护双重化的实现。主后共用一组TA，TA断线概率大大下降；装置数量少，误动概率降低。

（二）新型光电流互感器、光电压互感器的应用

传统的电磁式TA是一种非线性电流互感器，具有铁磁谐振、磁饱和、绝缘结构复杂、动态范围小、使用频带窄、铜材耗费大，远距离传送造成电位升高等问题。

（三）信息网络化

变电站监控和发电厂电气监控系统的发展，要求主设备保护具有强大的通信功能，以便通过监控系统实现保护动作报文管理、故障数据处理、定值远方整定、事故追忆等功能，实现了电气智能设备运行的深层次管理。

在采用高速度、大容量的微处理器及高速总线设计后，保护装置将具有更完善的数据处理功能和通信功能，可以更好地实现保护信息化、网络化设计。主设备保护除了动作后经通信网络上传故障报文、数据到监控系统以外，还可以为系统动态提供保护装置的运行状态和信息，并可根据系统运行方式的变化通过数据交换，提供修改保护判据和定值的依据，保证全系统的安全稳定运行。

（四）故障分析技术

新一代主设备保护必须具有强大的故障录波功能，除了记录完整的事件报文、故障数据外，装置还可以记录故障发生前后全过程所有的模拟量、开关量、启动量、中间量的变化，完整地记录每个保护的动作行为。主设备保护的故障信息上传至电气监控系统或保护信息管理系统后，通过高级应用软件，分析保护的动作行为是否正确，为故障查找、分析提供充分的依据。完整的故障数据经数字仿真系统可实现主设备的故障再现，对事故进行深入分析，为保护性能的改进完善提供重要的依据。

（五）信息网络技术

当代继电保护技术的发展，正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面，保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式，也就是远方终端装置（RTU）加上当地监控系统，这时候，保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU，也可以通过串行口与RTU按照约定的通信规约进行信息传递。

（六）自适应技术、智能技术和数字技术的发展

自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。对于主设备保护而言，它与某些保护的判据、定值和系统的变化也是息息相关的，比如发电机失步保护、变压器零序保护等。目前，部分保护功能已经具备了一定的自适应能力，比如浮动门限、变斜率比率差动保护中的制动特性、自适应3次谐波电压比率定子接地判据等。随着与微机保护技术密切相关的其他科技领域新技术和新理论的出现，通信技术、信息技术、自适应控制理论、全球定位系统（GPS）等的应用，必将促进自适应保护的飞速发展。

三、结语

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。在我国当前继电器发展的主要趋势是逐步朝着计算机化、网络化发展，以实现智能化控制和保护系统为前提基础进行探索和追求。为此，必须从电力系统全局出发，进行电气设备继电保护的相关研究。

【参考文献】：

电力保障论文范文第13篇

关键词 继电保护；隐藏故障监测；风险；电力系统

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）83-0149-02

随着电网规模的不断扩大，电网的安全运行也越来越重要。继电保护是确保电力系统安全运行的重要保护装置，其出现故障会对电力系统造成很大的影响。继电保护隐藏故障是继电保护故障中很多故障的一种，但是，电力系统故障导致停电的现象大部分都是由继电保护隐藏故障造成的，继电保护隐藏故障是威胁电网安全运行的主要隐患之一。由此可见，继电保护的隐藏故障对电力系统造成的影响是很大的，所以，对继电保护隐藏故障的监测就显得更为重要。

1 继电保护隐藏故障的概述

继电保护主要是指在电力系统发生故障或是出现异常情况的时候对其进行检测，并根据相应的检测情况发出报警信号或是直接进行处理的一种电力保护措施。继电保护的主要作用就是在电力系统出现自然的、人为的或是设备故障等故障的时候能够及时、准确的将故障切断，以保护电力系统的安全运行，最大限度的降低损失。继电保护系统主要包括有继电保护装置、通讯通道、电压电流互感器以及断路器，其中任何一个部分出现故障都会造成继电保护系统的故障。继电保护系统隐藏故障主要是指继电保护系统内部元件存在着的一种永久缺陷，这种缺陷在系统正常运行的情况下是不会对系统造成影响的，而在系统不正常运行的状态下这种缺陷就会表现出来，并导致一连串的故障发生，最为直接的后果就是导致被保护的元件出现错误断开的情况。虽然继电保护隐藏故障造成大面积停电的机率很小，但是其危害却是极大的，这样的事故一旦发生就会引起一连串的连锁反应，甚至可能使电网崩溃。

2 继电保护隐藏故障的监测

由于继电保护的隐藏故障在电力系统正常运行的情况下是不会表现不来的，而只有在系统运行状态不正常的时候还会显现，也就是说，继电保护隐藏故障只有在系统运行的时候才会显露出来，所以，检测继电保护的隐藏故障采用传统的离线检测方式是不适合的。由此可见，对继电保护隐藏故障的监测需要的是在线监控系统，可是目前并没有专门的监控系统对继电保护隐藏故障进行保护，而只能依靠微机保护中的自检功能来保证系统的安全运行。早在1996年，一些国际著名的保护权威专家就指出致使电网发生联锁故障的最主要原因之一就是保护装置与系统中的隐藏故障，并进行了详细的研究，针对继电保护隐藏故障提出了监测和控制的技术方案。该系统主要是为了对电网中存在高脆弱性指数的保护装置进行监测与控制，系统首先会对输入继电器内部的信号进行分析诊断，事实上就是对该保护的算法与功能进行复制，最后将系统的输出结果和处于运行中的继电保护装置的输出结果进行相应的逻辑关系的对比分析，两者的输出结果若是相同，那么就会允许执行保护跳闸命令；而若是两者的输出结果不同，那么跳闸命令就会被禁止执行，这时，该系统就相当于起到了闭锁的作用。但是从二十世纪九十年代至今，微机保护装置自身的软、硬件技术和变电站的综合自动化成为了继电保护技术与变电站自动化发展中的重点，而对继电保护隐藏故障的监测与控制方面的研究却处于停滞状态。从而也就形成了目前仍然是采用微机保护的自检功能来确保系统的安全运行的现状。

3 继电保护隐藏故障的风险

从对继电保护隐藏故障的分析中我们就能看出，继电保护隐藏故障和常规故障之间的区别就在于隐藏故障不会立刻引发系统故障，而是要在系统处于不正常运行的情况下才会出现，这也是继电保护隐藏故障最危险的一点。继电保护隐藏故障的发生机制主要是在电力系统故障时或是故障后瞬间的非正常状态之下，但是初次之外，电力系统中的任何一个元件都可能出现隐藏故障。相关资料表明，电网中出现大规模的扰动事件有四分之三都和继电保护中的隐藏故障有关，而它们也存在着一个显著的特点就是：所存在的缺陷与隐患是不能被检测出来的，只有在相邻的事故发生后才会表现出来，并使事故进一步恶化。

继电保护隐藏故障发生的位置不同，其对电力系统所造成的危害程度也不相同，其主要是取决于隐藏故障的发生位置。为了对隐藏故障的风险进行评估，有的学者就提出了应用风险理论建立隐藏故障的风险评估的方案。继电保护隐藏故障风险评估的基本思想就是利用隐藏故障的概率，根据系统的拓扑结构对建立的连锁故障的模型进行仿真计算，其主要是对继电保护中所有隐藏的故障均进行风险评估，然后根据评估结果找出电力系统的薄弱环节，并采取相应的预防措施。

4 结论

继电保护的隐藏故障对电力系统的影响是非常大的，而且在电力系统正常运行的情况下，隐藏故障是不能被发现的。因此，隐藏故障的监测不仅重要而且是存在着一定难度的。在很早之前有研究者提出了隐藏故障的监测与控制系统，但是在其后的电力自动化的研究中重点研究的则是微机保护自身的软、硬件技术以及变电站的自动化技术，在隐藏故障的监测与控制方面的研究一直处于停滞状态。近年来，继电保护的隐藏故障的监测与控制的研究也逐渐的发展起来。

参考文献

[1]曾丽柳.继电保护隐藏故障监测及风险分析方法研究[J].科技风，2012(13).

[2]周鸿坤.继电保护隐藏故障监测方法研究[J].硅谷，2011(24)：92-92.

电力保障论文范文第14篇

【关键词】电网事故；措施

【中图分类号】TK 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2012）06-0123-2

一、电网事故起因归类

事故，定义为对节点的负荷扰动和电路断线事故。事故分析，是用一系列即将来临的、有可能发生的事故来检验电力系统的安全性能，考察系统在每种事故发生后各元件的过负荷情况和节点的电压越限情况。寻求合适的算法分析事故，前提是确定事故的原因。

事故可以按照多种标准来分类，如：按原因分类：从发生电网事故的原因来看，引发一般电网事故的主要因素有，继电保护、恶劣天气、外力破坏、误操作、质量不良、人员责任及其他原因。按责任分类：自然灾害、制造质量、外力破坏、运行人员、施工设计、人员责任和其他。据统计，自然灾害（雷击、雾闪、覆冰误动等）、人员责任（运行人员和其他人员责任）、外力破坏和制造质量一次是一般电网事故的主要责任原因。按技术分类：继电保护、雷击、接地短路、恶性误操作、误碰误动、设备故障和其他。其中，接地短路（外力破坏、对地放电）、继电保护（保护误动、保护拒动、二次回路故障）和雷击是构成一般电网事故的主要技术原因。按设备分类：输电线路、继电保护、其他电器、开关、刀闸、组合电器等。实践表明，输电线路、继电保护依次是造成电网事故的主要设备原因。

本文主要研究事故的发生起因，电力系统事故按发生起因可以细化分为以下三类：

第一类：意外事故（突然事故），是指自然环境下遭遇恶劣天气或自然灾害导致短路事故，如暴雨、台风、海啸、地震等，国内典型的事故案例是2008年1月，我国南方部分地区遭受了持续低温雨雪冰冻灾害，正值春节期间，用电负荷高峰期与电力供应严重不足形成了矛盾，电网遭受了严重破坏。2008年5月12日，四川等地区遭遇8.0级特大地震，电网损害严重；累计停运35kV及以上变电站245座，10kV及以上输电线路3322条。第二类：人为误操作引发继电保护等装置误跳、误投、误动作等。电力负荷异常引起发用电不平衡，电网调度运行人员未及时处理，引起频率、电压等稳定问题，主要输电线路输送功率超过稳定限额。第三类：电力系统的隐性故障是一种永久性缺陷，完成一个开关动作后，继电器或继电器系统可能将电路元件错误或不适当地从系统中移除，在以前没有发生开关事件的情况下，由继电保护系统的故障所导致的电力系统元件被立即跳闸切除的不能称之为隐性故障。隐性故障也指系统内某事件发生后，因配置不当、硬件损坏等原因造成的保护装置缺陷导致保护装置误动。连锁故障是指系统中某一元件故障导致一系列其他元件停运，该连锁反应迅速蔓延，最终造成大规模停电事故，发生的主要原因是保护装置的隐性故障。

二、电网故障定位的概念

故障定位概念的提出源于这样一个问题，在一个配电网网络中，对于瞬时性故障，重合器动作一次，故障消失，配电网网络继续对负荷供电；若发生的故障为永久性故障，则需要根据开关上传的故障信息状态变量来决定开关是否动作。电网故障定位是指当配电网发生故障后，应能及时准确地确定故障地点，从而迅速隔离故障区段并恢复全区段供电，尽可能地减少因事故停电对社会经济和群众生活造成的影响与损失。

配电网主要有三种基本结构：辐射状网、树状网、环状网。采用带通讯的远方控制方式的配电网故障自动定位、隔离及恢复供电是分散式配电综合自动化技术的主要趋势。主要根据配电网中各FTU上传给SCADA系统的实时遥测、遥信量及故障信息，经过故障定位软件包分析和判断得出故障区段，实施一系列的分段断开关操作，对故障区段实施有效的隔离，并快速恢复非故障区段的供电。

随着配网规模的日益扩大，配电网故障定位的实时性要求就显得格外突出，所以开发能满足在线要求的性能优异的故障定位算法是配电自动化的关键技术之一。国家电网公司明确提出了供电可靠性要达到99.96%的目标，要提高供电可靠性，首先必须有合理的配电网，即每一个电力用户至少有两个源点给其供电，一旦一个源点或传输线出现故障，此时通过控制可以由另一个源点给其供电，从而减少停电时间，提高供电可靠性；其次就必须在配电网发生故障时，迅速确定故障区段，并将故障区段隔离、恢复非故障区的供电，从而减少停电面积。因此实施配电自动化的故障定位功能将可以减少停电时间、缩小停电面积，提高供电的可靠性。

故障定位的算法主要可以分为如下：矩阵算法：根据配电网的结构构造出网络描述矩阵（反映馈线的拓扑结构），当馈线发生故障时，故障电流流过分段开关上的FTU（RTU），将监测到过电流，并记录下上报至SCADA系统，得到故障判断矩阵。过热弧搜寻算法：基于图论，并根据配电网的拓扑模型进行故障定位，将出线开关、分段开关和联络开关看作顶点，馈线线段为弧，定义负荷与额定负荷之比为归一化负荷，故障区段很容易辨别出。基于人工神经网络算法：主要应用如下，两种不同的神经网络模型解决故障诊断问题，基于三层前馈神经网络，用全局逼近的BP学习算法完成故障定位等。基于专家系统的故障定位算法：典型应用是基于产生式规则的系统，将保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，进而根据报警信息对知识库进行推理，获得故障定位的结论。基于模糊理论的故障定位算法：基于概率理论的方法和基于模糊理论的方法是两种典型方法，前者以概率论中的贝叶斯公式为基础，要求处理对象必须是随机变量或已知相关变量之间的条件概率分布。而基于模糊理论方法是模拟人类思维中的近似推理过程，应用于人类经验知识起重要作用的场合。保护、断路器的动作行为的数据和输电网络状况有一定不同的可信度。基于遗传算法的故障定位算法：基本操作包括编码的构造、开关函数和适应度函数的构造、初始解群的形成和遗传操作等。进行配电网故障定位时，以开关（进线断路器、分段开关、联络开关）为节点，以相邻开关之间的配电区域为一个独立设备，各节点的状态信息由上传给主站监控系统的带时标的故障报警系统确定，各设备的状态即为遗传算法的参数。

三、电网事故处理的概念

电网发生事故时，迅速正确地判断事故时尽快消除故障源、防止事故扩大的前提，首先根据事故现象的关联性，正确判断事故性质，确定送受电端；根据电网的有功、无功潮流及电压的变化，正确判断事故所产生的后果。随着电网结构的变化，及时了解控制系统的薄弱环节，在恢复过程中分清主次关系，理顺送电次序。电网出现故障有开关变位时，系统的结构和运行工况都会发生变化，有可能造成电网的解列，原来互联的系统变成两个或多个子系统，而每个子系统的电源和负荷的分布情况一般各不相同。因此，在电网事故处理之前，需要对系统进行解列状态判别，以了解系统是否解列及各子系统所包含的厂站。传统的电网解列判断是同实时结线分析联在一起的，分析方法过于繁琐，需要建立许多关联表。近年来，人们应用人工智能的搜索技术，进行电网拓扑搜索，以判断电网是否发生解列，这种方法简化了电网解列判断的过程及其前期准备工作，因而得到了普遍的接受和使用。

四、电网事故预防措施

电力企业应遵循的保证工作安全的三大措施为：组织措施、技术措施和安全措施；安全设施及人的行为需规范化，并定期进行安全大检查。随着电网建设和规模的发展及互联电网的发展，现代先进的输电技术、电力电子技术、信息技术、安全稳定控制技术得到广泛应用。

防止重大电网事故的对策有：防止电力系统稳定破坏事故；认真贯彻落实《电力系统安全稳定导则》，按照三级安全稳定标准，建立防止稳定破坏的三道防线。加强和改善电网结构，特别是加强受端系统的建设，逐步打开电磁环网；积极采用新技术和实用技术，提高电网安全稳定水平；加强电网安全稳定“第三道防线”的建设与完善，结合本网实际，配置数量足够、分布合理的低频低压切负荷比例；加强电网计算分析研究，提高稳定计算水平。

加强继电保护运行管理，进一步提高正确动作率；适应形势变化和生产发展，实现技术、管理不断创新；加大科技投入，加快技术改造；强化技术监督，完善监督制度；加强规范化管理，减少人员三误（误碰、误接线、误整定）事故发生；加强元件保护管理；强化全员培训，提高人员素质。

应用好电力系统安全自动装置；通过采用电力系统稳定器、电气制动、快控气门、切机、切负荷、振荡解列、串联电容补偿、静止补偿器、就地和区域性稳定控制装置等安全自动装置，防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生面积停电。随着计算机技术的发展，应积极采用智能化的稳定控制策略，保证大电网的安全稳定。

建立事故预防与应急处理体系；进一步完善防止大电网事故的技术措施，结合事故类型和事故规律，制定并落实防止重特大事故发生的预防性措施，限制事故影响范围及防止事故扩大的紧急控制措施，以及减少事故损失并尽快恢复正常秩序的恢复控制措施。通过建立覆盖事故发生、发展、处理、恢复全过程的事故应急救援与处理体系，并有针对性地组织联合反事故演习、开展社会停电应急救援与处理演练，有效减少大面积停电事故所造成的损失，提高社会和公众应对大面积停电的能力。

另外，需重点防范故障的设备有：发电机、汽轮机、水轮机、变压器、高压断路器、高压互感器等。电力设备的安全可靠运行是电力工业生产的主题，对电气设备进行预防性的维修与试验是电力系统及其设备安全可靠运行的重要保证，使得电力设备故障率降到最低。

【参考文献】

[1]张文亮，周孝信，白晓民，汤涌.城市电网应对突发事件保障供电安全的对策研究[J].中国电机工程学报，2008，22（1）.

电力保障论文范文第15篇

论文摘要：近年来，主设备保护通过对故障过程的电磁暂态过程的研究、TA饱和特性的研究、内部故障理论分析，结合实际动模和数字仿真，提出了一些新的原理并已在现场广泛应用。TA饱和问题是主设备保护共同面对的问题，国内外也提出了一些识别TA饱和的办法，但是也存在不足之处。文章着重介绍了电力系统中主设备继电保护的现状，阐述了发展趋势。

电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以称继电保护。

随着科学技术的发展，特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展，电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期。近10年来，电力工业突飞猛进，整个电力系统呈现出往超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势，这就对主设备保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。

一、电气主设备保护的现状

以往电力系统大型主设备（包括发电机、变压器、母线、高压并联电抗器等）继电保护与超高压线路继电保护相比，处于一种相对滞后的状态，主设备保护正确动作率一直较低，与线路保护相比有较大差距。

近年来主设备保护的分析计算方法取得了很大进展，比如采用多回路分析法可以比较精确地计算发电机的内部故障，主设备内部故障保护的配置具备了理论基础。利用真实反应主设备内部各种故障及异常工况的动模系统和仿真系统检验主设备保护，极大地提高了新原理新技术的验证水平。随着基于新硬件平台的数字式主设备保护的推陈出新，实现了主设备保护双主双后的配置方案，保护的设计方案、配置原则趋于完善，同时，新原理和新技术的应用也大大提高了主设备保护的安全运行水平。

（一）主设备保护的双重化配置和主后一体化趋势

近年来，双主双后保护配置方案逐渐应用到主设备保护的领域，尤其是国电调[2002]138号文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》继电保护实施细则对主设备保护的双重化作出规定后，双主双后保护方案成为主设备保护研制、设计的指导准则，并为现场运行提供了极大的方便。

双主双后的保护实现方式是针对一个被保护对象，配置2套独立的保护。每套保护均包含主后备保护，并且每套保护由2个CPU系统构成。2个CPU系统之间均能进行完善的自检和互检，出口方式采用2个CPU系统“与”门出口。这种配置方案概念清晰，彻底解决了保护拒动和误动的矛盾，即双重化配置解决了拒动问题，双CPU系统“与”门出口解决了硬件故障导致的误动问题。这种思想已成功地应用到主设备保护上，大大提高了主设备保护的运行水平。

（二）主设备保护的新原理

近年来，主设备保护通过对故障过程的电磁暂态过程的研究、TA饱和特性的研究、内部故障理论分析，结合实际动模和数字仿真，提出了一些新的原理并已在现场广泛应用。

1．差动保护。常规的两折线、三折线比率差动、标积制动式差动、采样值差动等已在很多文献中有所介绍。

2．关于励磁涌流。目前在工程上应用的判别励磁涌流的原理都是从涌流波形与短路电流波形的不同特征入手，来区分励磁涌流与短路的。各种涌流判别原理都具有在故障合闸时，保护动作时间长或动作时间离散度大的缺点。

3．关于TA饱和。TA饱和问题是主设备保护共同面对的问题。由于大型发电机变压器组容量大，故障电流非周期分量衰减时间常数长，可能引起差动保护各侧TA传变暂态不一致或饱和。对于变压器，各侧TA特性不一致，更易引起TA饱和，这样可能会造成在区外发生故障时差动保护误动对于母线近端发生区外故障时，TA也会严重饱和。因此差动保护需有可靠的 TA饱和判据。

针对TA饱和问题，国内外也提出了一些识别TA饱和的办法：采用附加额外的电路来检测TA饱和，缺点是现场工程应用很不方便；提高定值，缺点是降低了内部故障的灵敏度；采用流出电流判据的标积式比率差动，理论计算表明当发电机发生某些内部故障时，也有流出电流，存在拒动的可能性。

二、主设备保护的发展趋势

（一）保护装置的一体化发展

1．充分的资源共享，一个装置包含了被保护元件所有的模拟量，保护逻辑的判据可以充分利用所有电气量，使保护更加完善、可靠，判据更加灵活实用。

2．主后一体化装置，给故障录波、后台分析带来了便利。任何一个故障启动或动作保护装置就可以录下整个单元所有模拟量，使得现场故障的综合分析、定性及事故处理更加方便，而分体式保护只能录下部分信息。

3．主后一体化装置便于保护双重化的实现。主后共用一组TA，TA断线概率大大下降；装置数量少，误动概率降低。

（二）新型光电流互感器、光电压互感器的应用

传统的电磁式TA是一种非线性电流互感器，具有铁磁谐振、磁饱和、绝缘结构复杂、动态范围小、使用频带窄、铜材耗费大，远距离传送造成电位升高等问题。

新型光电流互感器（OTA）、光电压互感器（OTV）相对于电磁式TA具有明显的技术优势：不存在饱和问题，频率响应宽，动态范围大，在很大的电流变化区间内保持线性变换关系；实现了强电和弱电的完全绝缘隔离，具有很强的抗电磁干扰能力；不存在二次开路的问题，二次输出值较小，适合与保护直接接口。因此其将成为主设备微机保护的发展趋势。

（三）信息网络化

变电站监控和发电厂电气监控系统的发展，要求主设备保护具有强大的通信功能，以便通过监控系统实现保护动作报文管理、故障数据处理、定值远方整定、事故追忆等功能，实现了电气智能设备运行的深层次管理。

在采用高速度、大容量的微处理器及高速总线设计后，保护装置将具有更完善的数据处理功能和通信功能，可以更好地实现保护信息化、网络化设计。主设备保护除了动作后经通信网络上传故障报文、数据到监控系统以外，还可以为系统动态提供保护装置的运行状态和信息，并可根据系统运行方式的变化通过数据交换，提供修改保护判据和定值的依据，保证全系统的安全稳定运行。

（四）故障分析技术

新一代主设备保护必须具有强大的故障录波功能，除了记录完整的事件报文、故障数据外，装置还可以记录故障发生前后全过程所有的模拟量、开关量、启动量、中间量的变化，完整地记录每个保护的动作行为。主设备保护的故障信息上传至电气监控系统或保护信息管理系统后，通过高级应用软件，分析保护的动作行为是否正确，为故障查找、分析提供充分的依据。完整的故障数据经数字仿真系统可实现主设备的故障再现，对事故进行深入分析，为保护性能的改进完善提供重要的依据。

（五）信息网络技术

当代继电保护技术的发展，正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面，保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式，也就是远方终端装置（RTU）加上当地监控系统，这时候，保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU，也可以通过串行口与RTU按照约定的通信规约进行信息传递。

（六）自适应技术、智能技术和数字技术的发展

自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。对于主设备保护而言，它与某些保护的判据、定值和系统的变化也是息息相关的，比如发电机失步保护、变压器零序保护等。目前，部分保护功能已经具备了一定的自适应能力，比如浮动门限、变斜率比率差动保护中的制动特性、自适应3次谐波电压比率定子接地判据等。随着与微机保护技术密切相关的其他科技领域新技术和新理论的出现，通信技术、信息技术、自适应控制理论、全球定位系统（GPS）等的应用，必将促进自适应保护的飞速发展。

三、结语

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此，必须从电力系统全局出发，进行电气设备继电保护的相关研究。

参考文献