電力系統(tǒng)需要安全運行。電網(wǎng)出現(xiàn)故障必須快速切除。繼電保護完成這個任務(wù)。繼電保護是電網(wǎng)的衛(wèi)士。它監(jiān)視電力設(shè)備的工作狀態(tài)。電流電壓是重要參數(shù)。正常運行時電流電壓有固定范圍。短路故障時電流突然增大。電壓可能快速降低。保護裝置測量這些變化。它判斷電網(wǎng)是否故障。
保護原理有三個步驟。測量電流電壓大小。比較測量值和設(shè)定值。發(fā)出跳閘命令。設(shè)定值叫整定值。整定值通過計算得到。整定值需要合理選擇。整定值太小可能誤動。整定值太大可能拒動。誤動是正常運行時跳閘。拒動是故障時不動作。兩種情況都很危險。誤動導致用戶停電。拒動可能損壞設(shè)備。
電流保護最簡單。它反應電流升高。三段式電流保護常用。第一段保護線路近端。動作時間最短。第二段保護線路全長。動作時間稍長。第三段是后備保護。動作時間最長。三段保護相互配合。它們保證選擇性。選擇性指只跳故障設(shè)備。
距離保護更先進。它測量阻抗大小。阻抗等于電壓除以電流。線路故障時阻抗減小。距離保護計算故障點位置。它不受系統(tǒng)運行方式影響。距離保護也有三段。一段保護線路百分之八十。二段保護全線。三段保護相鄰線路。
差動保護性能最好。它比較兩端電流大小。正常時流入流出電流相等。故障時兩端電流差很大。差動保護快速動作。它只保護一個設(shè)備。變壓器發(fā)電機常用差動保護。
現(xiàn)代保護使用微機。微機保護功能強大。它采樣電流電壓數(shù)據(jù)。數(shù)字信號處理算法很多。傅里葉算法常用。它計算基波分量。濾除諧波干擾。微機保護實現(xiàn)復雜功能。故障測距故障錄波容易實現(xiàn)。通信接口實現(xiàn)信息共享。
保護裝置需要可靠。可靠包括不誤動不拒動。保護裝置有自檢功能。它檢查硬件軟件狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)問題發(fā)出警報。保護裝置需要快速。故障切除時間很短。現(xiàn)代保護動作時間毫秒級。
保護系統(tǒng)需要配合。主保護首先動作。后備保護準備動作。遠后備保護相鄰線路。近后備保護本線路。斷路器可能拒動。失靈保護啟動跳閘。
電網(wǎng)發(fā)展帶來新問題。新能源接入電網(wǎng)。風電光伏出力波動。短路電流水平變化。傳統(tǒng)保護可能失效。自適應保護研究很多。它根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)整定值。
高壓直流輸電應用廣泛。直流線路故障特征不同。行波保護適合直流線路。它檢測電壓電流行波。雙端行波測距精度高。
智能變電站發(fā)展很快。過程層使用合并單元。智能終端代替?zhèn)鹘y(tǒng)互感器。保護裝置接收數(shù)字信號。采樣值報文通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。跳閘命令也走網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)延遲影響保護性能。需要研究網(wǎng)絡(luò)報文延遲。
保護系統(tǒng)面臨新挑戰(zhàn)。電網(wǎng)規(guī)模越來越大。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復雜。隱蔽故障可能引發(fā)大停電。廣域保護系統(tǒng)研究重要。它利用多點信息做出決策。
繼電保護研究內(nèi)容很多。新原理新算法不斷出現(xiàn)。人工智能技術(shù)應用廣泛。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊系統(tǒng)用于故障診斷。專家系統(tǒng)用于保護整定。
保護測試非常重要。動模試驗模擬真實故障。數(shù)字仿真計算故障數(shù)據(jù)。實時仿真系統(tǒng)測試保護裝置。測試驗證保護性能。
保護裝置需要定期檢驗。運行環(huán)境影響裝置壽命。灰塵潮濕導致接觸不良。溫度變化影響元件參數(shù)。維護工作必須認真。
繼電保護專業(yè)很深。研究生需要學習很多課程。電力系統(tǒng)分析是基礎(chǔ)。暫態(tài)過程分析必須掌握。微機保護技術(shù)是重點。數(shù)字信號處理必須學好。編程能力很重要。MATLAB軟件常用。仿真計算需要它。
論文選題需要創(chuàng)新。解決實際問題有價值。理論分析結(jié)合仿真。實驗驗證不可缺少。文獻綜述必須全面。了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
論文寫作需要認真。圖表公式規(guī)范清晰。語言表達準確簡潔。邏輯結(jié)構(gòu)層次分明。創(chuàng)新點明確突出。工作量足夠充實。
繼電保護不斷發(fā)展。技術(shù)進步永無止境。研究人員繼續(xù)努力。電力系統(tǒng)安全需要可靠保護。社會經(jīng)濟發(fā)展離不開穩(wěn)定供電。人民生活需要光明溫暖。繼電保護工作意義重大。