电力系统继电保护中自适应技术的应用探析

2016-05-30汪和敏

中国高新技术企业 2016年25期

摘要：自适应技术是自动化的控制技术、集神经的网络技术、模糊的逻辑技术整合，也是人工智能的技术体现，自适应的技术在应用过程中需要辨别实际故障信息的类型，从根源上寻找自适应的保护对策，确保电力系统可以正常运行。文章分析了自适应技术的概念，探讨了继电保护中自适应技术的原则，然后对自适应技术的实际应用情况进行了研究。

关键词：电力系统；继电保护；自适应技术；自动化控制技术；模糊逻辑技术文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2016）25-0058-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.027

自适应技术属于电力系统的保护技术，也叫作自适应的继电保护技术，主要是在装置保护基础上，自动适应电力系统变化，进而在某种程度上排除电力系统中各种信息的故障。但就目前而言，在我国电力行业飞速发展的背景下，电力系统的内部经常会出现各种各样的问题。因此，如何科学合理地将各种信息故障排除，逐渐成为电力企业比较关注的一个问题。在当下自适应的技术是故障排除的一种有效方式，很多企业都开始应用这种技术，并且应用效果相对较好。

1 自适应的技术

自适应的技术属于一种可以影响未来电力行业发展的技术，这种技术既可以优化电力产品舒适性、经济性以及安全性，又能够防止用户受到噪音影响。在电力系统的继电保护中应用自适应的技术，容易形成自适应的继电保护模式，这种继电保护的目的是对相关装置进行保护，确保装置能够与电力系统之中各种变化相适应，不仅能够对相关保护装置性能进行改善，而且能够在电力系统自适应过程中查找信息的故障，同时针对故障情况实施处理，从而达到保护电力系统的作用。而自适应的继电保护核心技术保证就是故障信息查找，必须在科学合理地处理了信息故障以后，才可以实现继电保护作用，主要处理方式是在人工智能的技术、数字信号与数学的分析工具基础上进行处理。

2 自适应的继电保护主要原理

2.1 应用远程信息进行自适应的继电保护工作

也就是应用相关通信的方式，从远方调度中心与变电站获取对自适应的继电保护有利的相关信息，需要注意的是要准确辨认信息的可靠性以及时效性，保证继电保护工作能够顺利进行。

2.2 应用开关量的信息完成自适应的功能

通常情况下，计算机的保护要想达到自适应的要求，需要对相关变化信息进行获取，而这些信息包含断路器以及开关分合的信息，只有获得相关信息，才能够保证继电保护工作顺利展开。

2.3 应用被保护元件中的实时信息，完成自适应的继电保护工作

过去继电保护的措施主要是在实时的故障信息基础上应用，以便判别各种故障，该方式无法及时解决各种信息故障的问题。但是应用自适应的技术进行继电保护，可以准确分析与合理利用保护元件中的实时信息，以便在发生故障之前做好相应的准备工作，尽可能将故障处理时间缩短。

2.4 应用变电站的综合信息发挥自适应的功能

近年来，电力系统可以应用变电站来控制电力系统运行情况，因为变电站中涵盖了电气元件电流电压以及开关量等信息，只有充分掌握好各种信息，才可以与整个运行系统相适应。而且适应变电站信息，可以最大限度地发挥各种原理的继电保护优势，从而给电力系统创造继电保护的条件。

3 变电站自适应的继电保护工作情况分析

3.1 检查变电站继电保护的常规运行

电力设备在运行过程中，相关线路检修人员检查运行设备的主要目的是，确保设备未出现电晕或是放电的状况。在进行巡查时，一旦电网运行方式发生改变，电力企业就应在电力设备运行前、后加强严格巡视，特别在保电任务中进行设备的巡视。在巡视过程中，加强对机械设备信号的运行监测，巡视的时间可以按照变电站继电保护的层级来制定，对于一些等级偏低的变电站可以适当地延长运行巡视的时间。

3.2 变电站继电保护设备运行

当变电站内部的电子式互感器以及智能组件在运行的时候，与以往的普通智能变电站的运行存在很大差异，电子式互感器的绝缘性较好，且安全性能和抗干扰力较强，这就使得在选择测控一体化的装置时，经科学、合理地应用电力通信的管理功能，使用集中打印的方式，在变电站调试中，能够合理、快速地装设打印机的接口。而在检查变电站运行的过程中，需要确保运行设备的安全、稳定安装，避免结实、可靠的电力设备的架构当中出现锈蚀、渗漏的现象，确保各部位的接地性较好；在检查光纤终端盒的过程中，要确保光纤各回路已完全安全、可靠地连接，以免发生脱落的现象；在检测变电站的智能组件过程中，应积极做好对组件的柜体、智能电子设备的运行状况检查。

4 处理自适应的功能信息方式

自适应的功能信息主要包含两种处理方式：应用模糊的逻辑发挥自适应的功能；应用各种神经网络发挥自适应的功能。其中应用模糊的逻辑发挥自适应的功能，通常在电力系统继电保护中引入模糊集的理论，对继电保护方向进行拓展。而人工性质神经网有一定容错性，可以有效管理与控制各种信息故障，其所具有的实时性功能，可以保证自适应的继电保护工作顺利进行，而且神经网络其他的功能也可以促进自适应的功能实现，神经网络既可以对信息进行储存，又可以有效处理内部结构中的相关信息，在完成信息处理以后，信息比较容易被适应与接受。所以无论电力系统出现怎样变化，也不会影响到神经系统处理信息。很多信息在自适应处理以后，在具有正常状态以及反应故障能力同时，能够有效地规避外界的干扰。

5 在电力系统中对于自适应的技术应用

5.1 电流速断的自适应保护

电力系统继电保护要求电力系统具有一定的速动性以及选择性。选择性是在发生故障时，自适应的继电保护应选择性分析与处理故障信息，然后在保证信息稳定性以及可靠性的基础上，切除相关的故障元件，尽可能降低电力系统因为故障而受到的影响。此外，系统中一次与二次设备完全离线以后，相关电力系统的输电线路就会处在最大的运行状态下，此时一旦发生线路故障，就容易致使线路中电流出现变化，而电流速断的自适应保护可以按照电流变化的程度进行设定，若电流变化超过设定范围，会自动地进行速断的保护。但由于该方式对于电流设定难度比较大，因此还需要相关人员不断深入研究，不断完善速断保护方式。

5.2 过电流自适应的保护

一旦电力系统之中电流大于预定的最大值，相关保护装置就会自动地保护电流，避免发生线路故障，而过电流的自适应保护主要保护过载保护与短路保护两种。如果电力系统每个部分发生短路，容易产生巨大瞬时电流，短路保护是针对瞬时大电流实施瞬时保护的方式，过载保护则是保护过载的元件。通常情况下，短路保护既可以对短路故障进行处理，又可以对绝缘等级弱化引起的瞬时电流故障、非正常的负载增加进行处理。过电流的自适应保护在正常运行中不会启动，只有电力系统输电线路发生故障，相关继电保护的装置才能够按照电流大小实施电流的保护，将故障区域的线路进行隔离或者是切除。

5.3 纵联的自适应保护

纵联的保护属于高压的输电线常用继电保护手段，其可以在短时间里保护高压的输电线。通常情况下，高压的输电线上均设置了两套独立纵联保护的装置，其中一套装置能够对输电线上各类型故障做出瞬时的动作，主要保护故障线路的隔离等，而另外一套装置能够处理故障。而纵联保护能够分成电流相位的比较纵联保护与比较纵联方式的保护，这两种保护方式各有优势与特点，通过应用纵联自适应的保护能够结合两种保护方式，使得两种保护方式可取长补短，充分发挥保护的效果。

6 在电力系统中应用自适应技术的未来发展方向

近年来，自适应的技术普遍应用在电力系统的继电保护中，并且可以有效地完成各种保护工作，在某种程度上提高了电力系统的继电保护总体的水平与质量。换句话说，在应用自适应的技术以后，在一定意义上已经完成自身革新，尤其在电力系统的各个环节与各类电力参数考虑、认识方面有显著改善，这种改善事实上又在某种层面上促进自适应的技术应用，特别是在继电保护之中应用的范围有所拓展。此外，就目前自适应的技术应用情况来看，基本是在两个方面进行相关活动，也就是应用合适故障信息实现电力系统中各种元件的自适应保护目标；应用科学信息的处理方式提高保护动作的性能。但由于上述两方面的应用还不够灵活，并且耗费了大量物力与人力。虽然在计算机互联网技术日益发展的时代，网络技术与通信技术对于各种活动开展比较方便，但是这些技术如何应用在电力系统继电保护中，仍需要深入研究。当然在电力系统的继电保护中完全能够使用通信网络的技术，建立通信的网络，以便远程应用与获取故障信息，同时还要充分采取人工智能的技术，这样不仅可以提高相关保护装置的自适应能力，而且能够大幅度提高动作的性能。

7 结语

总而言之，智能变电站的继电保护作为智能电网不断发展的关键，主要通过数字化、智能化的技术来实现变电站内、外的互动操作及信息共享。随着智能化的变电站继电保护的运行方式及构成的形态渐渐改变，其相关维护技术和平常的运行状况及故障等有很大差异，在智能变电站的日常运行过程中，电力企业需增强对变电站继电保护设备的维护，及时找出设备运行中的故障，对其实行高效、科学的检修维护，以确保智能变电站运行的安全性、可靠性。

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