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關(guān)鍵詞：《繼電保護(hù)》；課程體系；教學(xué)方法

中圖分類號：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—0118（2012）11—0162—02

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繼電保護(hù)是在保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮了重要作用，《繼電保護(hù)》課程是電力系統(tǒng)自動化、供用電專業(yè)的核心課程，具有理論與實(shí)踐并重的特點(diǎn)。繼電保護(hù)是一門理論性與實(shí)際結(jié)合很強(qiáng)的課程，但長期以來，高職院校的繼電保護(hù)課程只注重理論教學(xué)，不注重實(shí)踐技能的提高；并且，絕大多數(shù)院校的繼電保護(hù)課程所講授的內(nèi)容與實(shí)際相脫節(jié)，我校所講授的都是繼電保護(hù)的原理。針對這種情況，我們共同構(gòu)建新的課程體系，探索繼電保護(hù)課程改革研究。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程現(xiàn)狀及背景

《繼電保護(hù)》是我院的供用電技術(shù)專業(yè)的一門核心課程，現(xiàn)有的繼電保護(hù)教材中，分析的都是電磁型、磁電型或集成電路型結(jié)構(gòu)的繼電器，而現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了相當(dāng)大的變化，微機(jī)型保護(hù)裝置應(yīng)用的相當(dāng)廣泛。我院只開設(shè)了繼電保護(hù)課程，沒有開設(shè)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和暫態(tài)分析這兩門課程，學(xué)生學(xué)習(xí)繼電保護(hù)課程相當(dāng)費(fèi)勁；再有，目前的繼電保護(hù)教材主要講解的是繼電保護(hù)的理論知識，實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行案例、電氣設(shè)備短路電流的計算實(shí)例都未講解，不利于學(xué)生理論學(xué)習(xí)與以后實(shí)際工作的認(rèn)識統(tǒng)一。高職院校是培養(yǎng)高端技能型人才，要求學(xué)生具有一定的理論基礎(chǔ)的同時，更要具備扎實(shí)的操作基本功和自主學(xué)習(xí)能力和自學(xué)創(chuàng)新意識。

二、繼電保護(hù)課程體系的整合

《繼電保護(hù)》課程重點(diǎn)分析了繼電保護(hù)的基本要求、電流保護(hù)、距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)等。我校是?？圃盒?，注重學(xué)生的技能培養(yǎng)，理論水平以夠用為主。而現(xiàn)在電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜和多樣，繼電保護(hù)的原理和形式也在不斷的發(fā)展和完善，過多學(xué)習(xí)理論知識是沒有必要的，要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，要做中學(xué)，學(xué)中做。在目標(biāo)定位上，充分考慮學(xué)生能先就業(yè)再擇業(yè)的需要，堅(jiān)持“寬基礎(chǔ)、強(qiáng)技能”的原則。既掌握職業(yè)崗位需求的專業(yè)理論，又能在這些專業(yè)理論基礎(chǔ)上把已形成的能力在相應(yīng)職業(yè)崗位范圍可以轉(zhuǎn)崗。因此，在我們的課程體系改革中，改變了傳統(tǒng)的“學(xué)科”體系，向“多元型”方向發(fā)展?！独^電保護(hù)》課程的構(gòu)建應(yīng)遵循以下原則。

（一）講解繼電保護(hù)的基本原理。講授電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析的部分知識；講授各種保護(hù)的基本原理、保護(hù)裝置和繼電器的基本原理；微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)知識。在教材編寫時要闡明模擬型保護(hù)的基本原理，微機(jī)型繼電保護(hù)技術(shù)是全新的內(nèi)容，思維方法與模擬型保護(hù)相比完全不一樣，應(yīng)重點(diǎn)講解如何推倒出算法的數(shù)學(xué)模型和微機(jī)實(shí)現(xiàn)原理。

（二）突出課程的職業(yè)性，以職業(yè)能力作為構(gòu)建課程的基礎(chǔ)，使學(xué)生所學(xué)知識、技能滿足職業(yè)崗位的需求?；A(chǔ)理論知識以夠用為度，以掌握概念，強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)；專業(yè)知識強(qiáng)調(diào)針對性和實(shí)用性，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識和技能的能力。突出職業(yè)能力培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).提高學(xué)生就業(yè)上崗和職業(yè)變化的適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)“雙證書”融通，即畢業(yè)證書和高級技能等級證書。

（三）圍繞崗位所確定的職業(yè)能力要求設(shè)置項(xiàng)目，并結(jié)合職業(yè)技能鑒定考核大綱，對課程內(nèi)容進(jìn)行整合，開發(fā)校本課程。在課程的難度和廣度方面，遵循“實(shí)用為先、夠用為度”的原則，如表1為五個項(xiàng)目。

三、《繼電保護(hù)》課程的教學(xué)方法與手段

（一）案例教學(xué)法

由于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展很快，在講授課程相關(guān)知識是可以聯(lián)系電力系統(tǒng)的實(shí)際案例，例如某某地區(qū)電廠發(fā)生斷路器跳閘事故，原因是某相電接地導(dǎo)致的等等實(shí)際案例。使學(xué)生在校期間能了解相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)狀。通過典型事故的分析可以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。

（二）任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法中的任務(wù)是有特定含義的，它不是通常說的“教學(xué)任務(wù)”，而是指“需要通過某種活動完成的某些事”。課堂討論、自學(xué)答疑教學(xué)形式采用任務(wù)驅(qū)動法。例如讓學(xué)生設(shè)計某條線路的三段式保護(hù)。

（三）項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是通過進(jìn)行一個完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)活動的培訓(xùn)方法。教師的主要任務(wù)是確定項(xiàng)目內(nèi)容、任務(wù)要求、工作計劃，設(shè)想在教學(xué)過程可能發(fā)生的情況以及學(xué)生對項(xiàng)目的承受能力，時刻準(zhǔn)備幫助學(xué)生解決困難問題。

（四）六步教學(xué)法

六步教學(xué)法是以工作過程為導(dǎo)向的課程實(shí)施方法，完成一個完整的實(shí)際工作需按照六個工作步驟來進(jìn)行。例如設(shè)計6～10KV線路的過電流保護(hù)這個完整工作過程的六個步驟分別為：資訊、計劃、決策、實(shí)施、檢查、評估。資訊階段，教師布置工作任務(wù)，學(xué)生首先了解項(xiàng)目要求；計劃階段，學(xué)生一般以小組方式工作，尋找與任務(wù)相關(guān)的信息（如：電壓繼電器、電流繼電器的原理接線圖），制定工作計劃；決策階段：教師考察學(xué)生做的過電流保護(hù)原理接線圖，學(xué)生可聽取教師的建議，對計劃做出修改；實(shí)施階段，學(xué)生根據(jù)計劃完成本項(xiàng)目工作過程，完成項(xiàng)目實(shí)施工作；檢查階段，學(xué)生進(jìn)行展示工作成果的工作；評估階段，學(xué)生對完成項(xiàng)目任務(wù)中的表現(xiàn)做出自我評價、相互評價，最終由教師做出教師評估。

（五）模擬故障法

在實(shí)訓(xùn)室上課時，可以通過人為設(shè)置故障，測量故障時的電壓和電流來分析故障特點(diǎn)，如何迅速、有選擇的切出故障。提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

（六）利用常規(guī)的電流、電壓保護(hù)的原理及實(shí)現(xiàn)的方法簡單、直觀的特點(diǎn)，通過多媒體課件演示熟悉電力系統(tǒng)各主要元件繼電保護(hù)裝置的動作原理、結(jié)構(gòu)及其用途。在初步掌握電流、電壓保護(hù)的基本原理后，再安排學(xué)習(xí)微機(jī)保護(hù)的基礎(chǔ)知識的內(nèi)容，由易至難，有利于學(xué)生對所學(xué)知識的理解和掌握。充分利用多媒體課件、動畫演示等對保護(hù)裝置元件進(jìn)行直觀教學(xué)，使教學(xué)過程形象生動，幫組學(xué)生記憶和理解，提高教學(xué)效果；加強(qiáng)課堂微機(jī)保護(hù)演示；采用在實(shí)訓(xùn)室邊進(jìn)行理論教學(xué)邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。

《繼電保護(hù)》課程以以崗位能力為出發(fā)點(diǎn)，突出職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，教、學(xué)、做結(jié)合，教學(xué)方法多樣化。課程內(nèi)容以崗位分析和具體工作過程為基礎(chǔ)，將職業(yè)技能資格證書所需的應(yīng)知應(yīng)會內(nèi)容貫穿于整個教學(xué)的理論和實(shí)踐過程中，為學(xué)生獲得“雙證書”，提高就業(yè)率打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程基本理論以電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析應(yīng)知的理論為基礎(chǔ)，理論與實(shí)際相結(jié)合，以能力培養(yǎng)為重點(diǎn)的高職高專教育特色。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[2]陳延楓.高職高專電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程教學(xué)改革探討[J].中國校外教育，2009.

篇2

【關(guān)鍵詞】新時期；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；管理

隨著我國近年來經(jīng)濟(jì)步伐的快速向前，對電力的需求量日益增大，從而全國各地不同程度地出現(xiàn)了電力供應(yīng)緊張局面，甚至有些地區(qū)不得不采取限電、停電等措施來緩解電力供應(yīng)的緊張局勢。因此，加強(qiáng)對電力系統(tǒng)的安全維護(hù)至關(guān)重要，而繼電保護(hù)正是其中主要的保護(hù)手段之一。

1.新時期加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理存在的問題

縱觀目前電力系統(tǒng)各發(fā)、供電單位的繼電保護(hù)管理情況，會發(fā)現(xiàn)各單位繼電保護(hù)管理中存在的問題形式多樣、記錄內(nèi)容不盡相同、記錄格式各異、填寫也很不規(guī)范；另外，幾乎所有單位對管理漏洞的發(fā)現(xiàn)和處理往往只是做記錄，存在的故障消除后也沒有再進(jìn)行更深層次分析和研究。更嚴(yán)重的是個別單位甚至對故障不做任何記錄，出現(xiàn)管理上的不足后往往只是安排人員解決后就算完事。由于各單位對管理程度不同程度的重視，最終造成運(yùn)行維護(hù)效果也很不相同：有的單位出現(xiàn)故障，可能一次就根除，設(shè)備及電網(wǎng)安全基礎(chǔ)牢固；而有的單位出現(xiàn)同樣的故障，可能多次處理還不能完全消除，費(fèi)時費(fèi)力又耗材，而且嚴(yán)重影響設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；甚至有些故障出現(xiàn)時，因?yàn)閷I(yè)班組人員緊張，不能立即消除，再加上對故障又不做相應(yīng)記錄，從而導(dǎo)致小故障因擱淺而變成大損失。針對此種現(xiàn)象，為了減少重復(fù)消缺工作，不斷增強(qiáng)繼電保護(hù)人員處理故障的能力和積累經(jīng)驗(yàn)，提高繼電保護(hù)動作指標(biāo)，確保電力設(shè)備健康運(yùn)行以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。切實(shí)將故障排除管理工作做好，并通過科學(xué)管理來指導(dǎo)安全運(yùn)行維護(hù)工作。必須對故障及漏洞要實(shí)行微機(jī)化管理，借助微機(jī)強(qiáng)大的功能，對出現(xiàn)的故障存貯統(tǒng)計、匯總、分類，并進(jìn)行認(rèn)真研究、分析，尋找設(shè)備運(yùn)行規(guī)律，更好地讓故障管理應(yīng)用、服務(wù)于運(yùn)行維護(hù)與安全生產(chǎn)。

2.新時期加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理的對策

2.1要全面及時地分析電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)

相關(guān)技術(shù)人員必須要了解電力各種設(shè)備出現(xiàn)故障的規(guī)律，不斷地分析繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的日常數(shù)據(jù)信息。確保做到預(yù)先判斷分析故障出現(xiàn)的部位和時間，從而使故障在發(fā)生前能夠得到有效地排除。所以，我們必須要重視設(shè)備的狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)，要把設(shè)備運(yùn)行的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合起來，通過正確的完整的技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)檢修。通過數(shù)據(jù)的把握和設(shè)備運(yùn)行規(guī)律的把握，可以科學(xué)地制定設(shè)備的檢修方案，從而提高保護(hù)裝置的使用周期與安全系數(shù)，保證電力系統(tǒng)的正常、有效運(yùn)行。

2.2要詳細(xì)了解電力設(shè)備的初始狀態(tài)

研究表明，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)備的初始狀態(tài)往往會與其日后的正常和有效運(yùn)行息息相關(guān)。因而，相關(guān)技術(shù)人員很有必要收集、整理相關(guān)技術(shù)資料與設(shè)備圖紙的運(yùn)行和檢測數(shù)據(jù)的資料等。同時，要對設(shè)備日常狀態(tài)的檢修以及設(shè)備生命周期中各個環(huán)節(jié)都必須予以關(guān)注，并且要進(jìn)行全過程的管理，確保設(shè)備的安全、正常、有效運(yùn)作，但是應(yīng)該避免投入不符合相關(guān)技術(shù)要求的設(shè)備。此外，在設(shè)備真正投入使用前，務(wù)必要記錄好相應(yīng)設(shè)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、型式試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行記錄等信息，從而為企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益提供保障。

2.3采用新的技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù)

從我國目前電力事業(yè)發(fā)展的形式看來，繼電保護(hù)將面臨著新的挑戰(zhàn)，尤其是在繼電保護(hù)設(shè)備不夠完善的情況下，更需要我們不斷地加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)，只有這樣才能確保繼電保護(hù)裝置能夠科學(xué)、有效地運(yùn)作，并為相關(guān)電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)低成本高收益的目標(biāo)提供可靠保障。

3.新時期加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理發(fā)展趨勢

由于對斷電保護(hù)裝置的嚴(yán)格要求，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢是算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，計算機(jī)化、智能化和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

3.1計算機(jī)化

繼電保護(hù)的計算機(jī)化表現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面，從硬件上來看，微機(jī)線路保護(hù)的基本配置已經(jīng)從CPU8位結(jié)構(gòu)發(fā)展到32位微機(jī)保護(hù)，同時，還應(yīng)具有容量故障信息的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能、強(qiáng)大的通信能力，以上對繼電保護(hù)系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)和信息的能力等得到有效的提高。

3.2網(wǎng)絡(luò)化

目前為止，有斷電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量，其作用范圍也僅限于切除故障元件，縮小事故影響的程度。實(shí)際上，如果要從根本上對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，則需要更為強(qiáng)大的通訊手段。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，為系統(tǒng)保護(hù)這一概念的實(shí)現(xiàn)提供了現(xiàn)實(shí)條件，特別是GPS系統(tǒng)和光纖通信技術(shù)的發(fā)展，為全系統(tǒng)的繼電保護(hù)提供了重要的技術(shù)支撐。通過對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，可以使得整個系統(tǒng)上的各個單元共享系統(tǒng)安全的各種信息數(shù)據(jù)，在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)調(diào)一致地運(yùn)作。

3.3智能化

近年來，人工智能技術(shù)開始在繼電保護(hù)領(lǐng)域得到應(yīng)用，典型的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等?？傮w來看，這種智能化主要包括自適應(yīng)繼電保護(hù)和暫態(tài)保護(hù)兩大類型，前者主要是指根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)，對電力系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改變的一種方式，這種自適應(yīng)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)性能最優(yōu)化、整定計算在線化和使用簡便化等三大特點(diǎn)。暫態(tài)保護(hù)通過檢測故障暫態(tài)產(chǎn)生的高頻信號來實(shí)現(xiàn)傳輸線及電力設(shè)備等的保護(hù)，它通過特殊設(shè)計的高頻檢測裝置及算法來從故障暫態(tài)中提取所需的高頻信號，利用專門設(shè)計的快速信號處理算法判斷故障。

3.4計算機(jī)化、智能化和數(shù)據(jù)通信一體化

隨著計算機(jī)硬件的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷的提高當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該具有大容量的數(shù)據(jù)的長期存放的一個空間，這樣才能夠做到需要的時候快速處理這些數(shù)據(jù)。同時，繼電保護(hù)系統(tǒng)還要有強(qiáng)大的通信能力，這樣能夠與其他保護(hù)和控制的裝置來共享所有數(shù)據(jù)的信息，使得繼電保護(hù)裝置能夠具備計算機(jī)的所欲功能。為了保證整個電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，各個保護(hù)單元要能夠協(xié)調(diào)工作，所以，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化是勢在必行的。

4.結(jié)論

繼電保護(hù)發(fā)展的總體方向是實(shí)現(xiàn)智能化的全網(wǎng)保護(hù)，在這方面，電力技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)呈現(xiàn)出深入融合的態(tài)勢，體現(xiàn)出學(xué)科交叉和復(fù)雜性系統(tǒng)的技術(shù)特色，需要在多方面進(jìn)行深入的研究和探討。作為一名變電運(yùn)維人員，最重要的職責(zé)是保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，只有在工作中不斷學(xué)習(xí)，提高自己的業(yè)務(wù)知識水平，才能勝任變電站值班員這個崗位。還要有認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和豐富的經(jīng)驗(yàn)，只有這樣，才能適應(yīng)工作崗位的要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]顧毅華.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和前景[J].硅谷，2009，（03）.

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關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng) 繼電保護(hù) 配置 可靠性

1、繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷史階段

電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展對繼電保護(hù)提出了新的要求，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的動力，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，也是科技實(shí)力的發(fā)展。

建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。在引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)后，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。在60年代中期我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

50年代末，晶體管繼電保護(hù)已開始研究。6O年代中期到80年代中期是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。我國研制的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)的成功運(yùn)行，結(jié)束了500kV線路保護(hù)依靠進(jìn)口的時代。從7O年代中期，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到8O年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到9O年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時代。

70年代末開始計算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于l989年、l994年通過鑒定并投入運(yùn)行。南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于l993年、l996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代，開始走上高科技的發(fā)展時代。

2、農(nóng)村電網(wǎng)保護(hù)配置存在的問題

(1)由于系統(tǒng)運(yùn)行方式變化大，利用簡單的電流、電壓型保護(hù)有時很難同時滿足快速性、選擇性和靈敏性的要求。

(2)隨著農(nóng)村電網(wǎng)的改造，環(huán)形網(wǎng)、雙回路網(wǎng)的增加，現(xiàn)有保護(hù)配置(非方向元件)難以適應(yīng)運(yùn)行方式的要求。

(3)保護(hù)采用的電磁型、晶體管型、集成電路型繼電保護(hù)比微機(jī)保護(hù)可靠性差。

(4)隨著線路長度的縮短，電流速斷保護(hù)范圍相應(yīng)縮短，短線路一般無保護(hù)范圍，影響了快速性和靈敏性。

3、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景

智能化進(jìn)入2O世紀(jì)90年代以來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了活力。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，其未來趨勢向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微計算機(jī)硬件的更新和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在計算機(jī)領(lǐng)域，發(fā)展速度最快的當(dāng)屬計算機(jī)硬件，按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18～24個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機(jī)硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng)，片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計更加方便，高性價比使冗余設(shè)計成為可能，為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新，使微機(jī)保護(hù)對技術(shù)升級的開放性有了迫切要求。未來的繼電保護(hù)技術(shù)、變電所綜合自動化技術(shù)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元(RTu)、微機(jī)保護(hù)裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費(fèi)等回路納入計算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變。

電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念始于20世紀(jì)80年代，它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣，是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命，由數(shù)字時代跨入信息化時代，發(fā)展到一個新的水平。未來中國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景，會以嶄新的姿態(tài)走在世界前列。

4、10KV線路保護(hù)中容易被忽視的問題及解決方法

(1)10kV線路如裝有大量的配電變壓器，在線路投入時，這些配電變壓器是掛在線路上，在合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生的勵磁涌流在線路上相互迭加、來回反射，產(chǎn)生了一個復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，在系統(tǒng)阻抗較小時，會出現(xiàn)較大的涌流，時間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度，動作電流值往往取得較小，特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大于裝置整定值，使保護(hù)誤動。這種情況在線路變壓器個數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時并不突出，因此容易被忽視，但當(dāng)線路變壓器個數(shù)及容量增大后，就可能出現(xiàn)。

勵磁涌流的特征，就是它含有大量的二次諧波，另一特征就是它的大小隨時間而衰減，一開始涌流很大，一段時間后涌流衰減為零，流過保護(hù)裝置的電流為線路負(fù)荷電流，利用涌流這個特點(diǎn)，在電流速斷保護(hù)加入一短時間延時，一般為0.15～0.2s的時限，就可以防止勵磁涌流引起的誤動作，這樣雖然會增加故障時間，但在對穩(wěn)定運(yùn)行影響較小的地方還是適用的。

(2)10kV線路出口處短路電流一般都較小，特別是農(nóng)網(wǎng)中的變電所，它們往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大。對于同一線路，出口處短路電流大小會隨著系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式改變而改變。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV系統(tǒng)短路電流會隨著變大，可以達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些能正常運(yùn)行的變比小的TA就可能飽和；另一方面，短路電流中含大量非周期分量，又會進(jìn)一步加速TA飽和。在10kV線路短路時，由于TA飽和，感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零，使保護(hù)裝置拒動，影響供電可靠性，而且嚴(yán)重威脅運(yùn)行設(shè)備的安全。

避免TA飽和一是在選擇TA時，變比不能選得太小，要考慮線路短路時TA飽和問題，一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗，盡量避免保護(hù)和計量共用TA，縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面等,就能很好的防止TA飽和現(xiàn)象。

篇4

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；智能電網(wǎng)；發(fā)展

中圖分類號：U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向，被認(rèn)為是21世紀(jì)電力系統(tǒng)重大科技創(chuàng)新和發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)作為當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動向，已由最初模糊的概念到了具體實(shí)施階段。隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)的開展，智能電網(wǎng)的特征帶來的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、分布式電源接入、微網(wǎng)運(yùn)行等技術(shù)，對繼電保護(hù)提出了新的要求，基于本地測量信息及少量區(qū)域信息的常規(guī)保護(hù)在解決這些問題時面臨較大的困難。智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的大量應(yīng)用，必然對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)帶來影響。本文在分析智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，對智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)發(fā)展的影響進(jìn)行探討。

1、智能電網(wǎng)條件下繼電保護(hù)的構(gòu)成

繼電保護(hù)向保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展，它是實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測保護(hù)的重要技術(shù)，計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是未來該領(lǐng)域的長期發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)的分布式發(fā)電、交互式供電對繼電保護(hù)提出了要求。

第一，對保護(hù)裝置而言，保護(hù)功能一方面需要相關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備的運(yùn)行信息，另一方面還需要本保護(hù)對象的運(yùn)行信息。能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生，但前提是在保證故障的準(zhǔn)確實(shí)時識別，還保證在沒有或少量人工干預(yù)下。所以智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置保護(hù)動作不一定只跳本保護(hù)對象，也有可能只發(fā)連跳命令跳開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)，不跳開本保護(hù)對象，更有可能在跳本保護(hù)對象時還需發(fā)連跳命令跳開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)。

第二，各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護(hù)原理提供了條件，通信和信息技術(shù)的長足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用得到廣泛發(fā)展，智能電網(wǎng)中可對日常運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。主要是利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備來完成的。利用這些信息可對運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合和分析，實(shí)現(xiàn)對保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控和修正。

2、智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)應(yīng)解決的問題

2.1保證時間及數(shù)據(jù)的同步

智能電網(wǎng)采用分布式電子式互感器及合并單元的數(shù)據(jù)采集模式，數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送至保護(hù)等電子式設(shè)備的方式傳輸。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的同步以及各保護(hù)之間信息交互與相互配合，需要一個統(tǒng)一精確的時鐘作為系統(tǒng)的時鐘源，并通過精密對時技術(shù)實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)采集單元時鐘、各保護(hù)裝置的時鐘的準(zhǔn)確同步。

2.2智能電網(wǎng)中系統(tǒng)方式變更對繼電保護(hù)的影響

智能電網(wǎng)中，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使每個點(diǎn)即可能是電源點(diǎn)又是最終的用戶點(diǎn)，因此線路潮流的流向是雙向的。另外，分布式電源作為網(wǎng)狀電網(wǎng)的一個點(diǎn)，也可能會從系統(tǒng)中解列出來，形成微網(wǎng)單獨(dú)運(yùn)行。這種電網(wǎng)的運(yùn)行方式是不確定和易變的，從而導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行阻抗的千變?nèi)f化，最終導(dǎo)致傳統(tǒng)的過流保護(hù)、距離保護(hù)定值無法整定，保護(hù)不能單獨(dú)使用?；诖?，必須考慮新的保護(hù)方案，使它不受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的影響。

2.3繼電保護(hù)的整定計算更加復(fù)雜

從電網(wǎng)繼電保護(hù)整定計算的角度出發(fā)，需要考慮的因素很多，其中電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行方式對定值計算的影響最大。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模愈來愈大，接線方式和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜。其中大環(huán)、小環(huán)相互重疊，長線、短線交錯連接的狀況已經(jīng)比較普遍，這些都給保護(hù)定值的整定計算工作帶來困難。為了合理協(xié)調(diào)保護(hù)的靈敏性、選擇性、速動性和可靠性之間的關(guān)系，以使各保護(hù)達(dá)到最佳的配合狀態(tài)，就必須對電網(wǎng)的各種運(yùn)行方式及多種故障情況進(jìn)行反復(fù)而周密的計算。

3、智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)發(fā)展的影響

3.1數(shù)字化

智能電網(wǎng)的一個重要特征是數(shù)字化,對繼電保護(hù)而言,一是測量手段的數(shù)字化,二是信息傳輸方式的數(shù)字化。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能化儀器、設(shè)備的推廣,傳統(tǒng)的互感器將逐步退出運(yùn)行。電子式互感器采用網(wǎng)絡(luò)接口,通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器連接,大大簡化了二次回路接線,易于維護(hù)。

3.2網(wǎng)絡(luò)化

對繼電保護(hù)來說,數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)化帶來了兩個方面的變革,一是信息獲取,雖然繼電保護(hù)主保護(hù)的功能仍然是“自掃門前雪”,但由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓蚕硇?可以獲取全站相關(guān)設(shè)備元件的信息(電氣量信息)。二是信息發(fā)送,由于采用帶數(shù)字接口的智能斷路器,跳合閘等控制信號的傳輸方式也由二次電纜改為數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

3.3廣域化

近年來,隨著我國電網(wǎng)信息化進(jìn)程不斷推進(jìn),繼電保護(hù)信息專用網(wǎng)絡(luò)也已初步建成,將成為智能電網(wǎng)控制的重要環(huán)節(jié)。雖然WAMS網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)信息系統(tǒng)建設(shè)的初衷不是為繼電保護(hù)服務(wù),但利用其提供的廣域信息來提高后備保護(hù)的性能、提高安全自動裝置的性能卻值得思考。

3.4輸電靈活化

智能電網(wǎng)的一個最大特點(diǎn)就是輸電效率的提高,控制手段的靈活。智能電網(wǎng)中必然大量采用諸如可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、靜止無功補(bǔ)償裝置、電能質(zhì)量控制裝置、統(tǒng)一潮流控制器及STAT-COM等交流靈活輸電技術(shù)。另外,我國電網(wǎng)的交直流混合輸電的特征也使電網(wǎng)中非線性可控電力元件數(shù)量大大增加。

4、智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)的發(fā)展

4.1保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

4.2繼電保護(hù)技術(shù)智能化的應(yīng)用

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一個非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

4.3繼電保護(hù)自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用

自適應(yīng)繼電保護(hù)就是能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。它的基本思想是使繼電保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣，是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。針對電力系統(tǒng)頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統(tǒng)振蕩的影響以及故障發(fā)展問題，采用自適應(yīng)控制技術(shù)，從而提高保護(hù)的性能。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，智能電網(wǎng)的發(fā)展步伐會不斷加快，智能電網(wǎng)的建設(shè)是電力系統(tǒng)的一次重要變革,是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)和相關(guān)研究的深入,繼電保護(hù)專業(yè)要適應(yīng)電網(wǎng)需求向智能化方向發(fā)展,跟進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)步伐,為智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支持。

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關(guān)鍵詞：　海島；智能微電網(wǎng)；自動檢測；繼電保護(hù)；潮流雙向性

0　引言

微電網(wǎng)在海島上的應(yīng)用是微電網(wǎng)應(yīng)用的重大舉措之一。隨著海洋資源的不斷開發(fā)利用，發(fā)展海島經(jīng)濟(jì)越來越受到國家和社會的重視。然而海島一般遠(yuǎn)離市區(qū)，海底電纜工程造價昂貴，電力供應(yīng)始終是制約海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。某些海島已經(jīng)改變了當(dāng)初單一依靠柴油機(jī)供電模式，充分利用太陽能，風(fēng)能等新能源發(fā)電，形成了獨(dú)具特色的風(fēng)光柴蓄微電網(wǎng)供電系統(tǒng)。為了保障海島的供電安全，提高海島的供電可靠性，建立海島智能微電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)是勢在必行的。

1　海島智能微電網(wǎng)保護(hù)的特性

海島遠(yuǎn)離大陸，基本上無市電，相當(dāng)于孤網(wǎng)運(yùn)行。微電網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)決定了微電網(wǎng)的繼電保護(hù)和普通配電網(wǎng)的不同，其特性有以下幾點(diǎn)：

1）在普通配電網(wǎng)中，其結(jié)構(gòu)一般都是放射型的，采用單電源供電模式，因此其潮流方向一般都是單向的，而在微電網(wǎng)中，有多個分布式電源（DG）并在同一條交流母線上，這樣對于某個節(jié)點(diǎn)來說，其潮流的方向是雙向的。

2）在普通的配電網(wǎng)中，故障電流一般都很大，而在微電網(wǎng)中，各個分布式電源采用電力電子裝置給微電網(wǎng)供電，這樣當(dāng)微電網(wǎng)發(fā)生故障時，微電源產(chǎn)生的故障電流較之普通配電網(wǎng)較小，就造成繼電保護(hù)的靈敏性問題，因此需要新的繼電整定方法。

3）太陽能和風(fēng)能，在無光或無風(fēng)的特殊天氣情況下，此類清潔能源的發(fā)電功率幾乎為零，那么低壓線路上的故障電流則會產(chǎn)生一定的變化，線路上繼電器的整定值則需要重新調(diào)整。

2　海島智能微電網(wǎng)繼電保護(hù)原理

海島智能微電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)圖如圖1所示。

如圖1所示，該海島微電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)由微電源（光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電等）、數(shù)字?jǐn)嗦菲鳎儔浩?，并網(wǎng)逆變器，風(fēng)能變流器，雙向逆變器，以及主控機(jī)，交換機(jī)，總線等組成。該繼電保護(hù)系統(tǒng)是基于先進(jìn)的通訊設(shè)備和檢測設(shè)備，監(jiān)測微電源的運(yùn)行情況，將運(yùn)行數(shù)據(jù)回饋到主控機(jī)上，由主控機(jī)自動調(diào)整過流繼電器的整定值，從而使得斷路器能在線路故障時及時切除故障，保障線路設(shè)備不受到損壞。

圖1中有三個微電源：光伏發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電以及柴油機(jī)發(fā)電（或蓄電池）。柴油機(jī)發(fā)電（或蓄電池）通過雙向逆變器這條支路對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)起電壓支撐的作用。如圖1所示，低壓交流母線上并入微電源，通常微電源分布的地域范圍較廣，造成低壓交流母線的距離較長，為了更好更快地發(fā)現(xiàn)故障，在低壓交流母線上加裝了斷路器，將低壓交流母線分為幾段，這樣做的好處是能及時發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生位置以及縮小受故障影響的區(qū)域。本文提出一個整定電流的辦法，例如當(dāng)?shù)蛪耗妇€上發(fā)生故障k2，如圖1所示，當(dāng)發(fā)生短路故障k2時，此時的CB3.1按照以下的公式整定Ki指的是微電源對故障點(diǎn)短路電流的貢獻(xiàn)系數(shù)。IDGi指的是微電源的額定電流。一般來說，采用電力電子裝置接入微網(wǎng)的微電源，系數(shù)ki取2，而直接接入的微網(wǎng)的同步電源系數(shù)ki取5。假設(shè)為陰雨天氣，光伏發(fā)電功率很小，則此時光伏發(fā)電對故障電流貢獻(xiàn)系數(shù)則為0。通過主控機(jī)的控制，整定值會根據(jù)光伏是否發(fā)電相應(yīng)的做出調(diào)整。當(dāng)CB3.1跳開之后，主控機(jī)根據(jù)控制程序，遠(yuǎn)程控制先后斷開斷路器CB2.1和CB1。這樣不僅能準(zhǔn)確地切除故障k2，而且監(jiān)控人員根據(jù)控制屏上的顯示發(fā)現(xiàn)故障位置，方便維修。

假設(shè)主變壓器發(fā)生故障k1，斷路器CB1根據(jù)整定值跳閘。跳閘之后，斷路器CB0在主控機(jī)的控制之下跟隨CB1跳閘。這樣不僅能夠切除變壓器故障，低壓側(cè)仍然能夠?yàn)樨?fù)荷供電。而對于負(fù)荷側(cè)的故障k3，系統(tǒng)斷開斷路器CB3.4切除該故障，若CB3.4沒有跳閘，則CB3.3和CB3.5作為后備保護(hù)，切斷光伏供電、故障和低壓交流母線的聯(lián)系。

3　結(jié)語

海島的電力供應(yīng)是制約海島經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要因素，確保海島的電力供應(yīng)可靠就顯得非常重要。太陽能，風(fēng)能等清潔能源的利用確實(shí)豐富了海島上的電力來源，同時也有利于海島生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。但此類清潔能源發(fā)電易受自然因素的影響，變化較大，接入海島微電網(wǎng)中會引起海島供電網(wǎng)絡(luò)的潮流變化較大，對海島微電網(wǎng)的繼電保護(hù)提出了更高的要求。本文介紹了海島微電網(wǎng)保護(hù)的一些特性，分析海島微電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了如何確定整定值的方法。最后分析各個故障產(chǎn)生后，系統(tǒng)如何快速發(fā)現(xiàn)與切除故障。探討建立一種采用先進(jìn)的通訊設(shè)備，能夠不斷適應(yīng)微電源變化的繼電保護(hù)系統(tǒng)。該繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠高效地對海島微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，保障電力的正常供應(yīng)。

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篇6

繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。

我國從70年代末即已開始了計算機(jī)繼電保護(hù)的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代。

2繼電保護(hù)的未來發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計算機(jī)化

隨著計算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺PC機(jī)的功能。在計算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。

繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。

2.2網(wǎng)絡(luò)化

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時主要指安全自動裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。

對于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。

對于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動保護(hù)的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護(hù)單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€保護(hù)單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。

2.3保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護(hù)的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

篇7

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；光纖通道；保護(hù)研究；分析信號

電網(wǎng)多次發(fā)生因普纜遭外破造成多套保護(hù)同時停運(yùn)，嚴(yán)重的造成多條線路兩套主保護(hù)通道同時中斷導(dǎo)致線路停運(yùn)，為提高繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行可靠性，調(diào)度信息通信中心要加強(qiáng)繼電保護(hù)光纖通道運(yùn)行維護(hù)工作，對電網(wǎng)220KV線路光纖繼電保護(hù)通道進(jìn)行隱患排查工作。對繼電保護(hù)主備的通道不同類型進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計，對照通道的參數(shù)即：首先對高頻保護(hù)的頻率、其次對光纖保護(hù)的光纜纖芯、2M端口、線路長度、保護(hù)設(shè)備的型號、廠家、通道路由方式進(jìn)行統(tǒng)計。按照《電網(wǎng)繼電保護(hù)復(fù)用通道技術(shù)及管理規(guī)定》對繼電保護(hù)通道配置是否符合保護(hù)專業(yè)要求，承載同一條線路的兩套繼電保護(hù)通道的光纖設(shè)備、電源設(shè)備是否雙配置并滿足相互獨(dú)立的要求進(jìn)行復(fù)核。對承載繼電保護(hù)電路的光纜路由是否安全、保護(hù)設(shè)備和通道標(biāo)識是否進(jìn)行特殊標(biāo)志進(jìn)行檢查。目前，調(diào)度信息通信中心已完成隱患排查工作，查出隱患兩條，上報省信通中心協(xié)助解決。此項(xiàng)工作的開展，將提高電網(wǎng)繼電保護(hù)復(fù)用通道的運(yùn)行管理，促進(jìn)繼電保護(hù)安全和復(fù)用通道的穩(wěn)定運(yùn)行。在制訂保護(hù)光纖化改造方案的時候，要考慮到檢修、調(diào)度及運(yùn)行單位密切配合的問題，而對于電網(wǎng)線路保護(hù)通道的全光纖化改造工作可以徹底解決線路保護(hù)高頻每天進(jìn)行通道檢測的問題，降低了運(yùn)行維護(hù)成本，為加快智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、繼電保護(hù)裝置與光纖電力互感器的接口

對帶光纖接口的保護(hù)裝置來說，它的采樣值輸入設(shè)備為裝置外部的數(shù)字式輸出的電子式光纖電力互感器。各個光纖電力互感器將數(shù)字式采樣值數(shù)據(jù)經(jīng)由一次轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成合適在傳輸系統(tǒng)中傳輸?shù)男盘枺⑼ㄟ^傳輸系統(tǒng)將這些信號傳輸至二次部分，二次部分中的二次轉(zhuǎn)換器接收這些信號后，將其轉(zhuǎn)換為測量儀器、控制裝置等設(shè)備所用到的信號形式，并將其傳送至信息合并單元。信息合并單元將各路二次轉(zhuǎn)換器傳送進(jìn)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總后作同步處理，再將這些數(shù)據(jù)打包校驗(yàn)，發(fā)送出去。保護(hù)裝置最后通過光纖接口接收前端信息合并單元傳送過來的數(shù)字式電量采樣值。繼電保護(hù)裝置作為變電站自動化系統(tǒng)的一部分，與系統(tǒng)中的其它智能電子裝置存在著高效通訊的要求。目前為止，由許多制造廠開發(fā)的特定的專用通訊規(guī)約已經(jīng)得到應(yīng)用，但是當(dāng)采用不同制造廠的智能電子裝置時要求復(fù)雜的、高費(fèi)用的規(guī)約轉(zhuǎn)換。而工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明了這種需要，允許不同制造廠的裝置具有互操作性，互操作性是指能夠工作在同一個網(wǎng)絡(luò)上或者通訊通路上共享信息和命令的能力。這里還有智能電子設(shè)備的互換性，它是指一個制造廠的裝置可以用另一個制造廠的裝置代替而不造成改變系統(tǒng)中其他元件?；ゲ僮餍允请娏?、設(shè)備制造廠和標(biāo)準(zhǔn)化組織的共同目標(biāo)。而變電站自動化通訊標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的目的就在于解決智能電子設(shè)備之間這種高效通信的要求。在IEC61850中，電站在功能上分為三層：變電站(第二層)，間隔層(第一層)和過程層(第0層)。IEC61850中的第九部分詳細(xì)地定義了間隔層和過程層之間特定通訊服務(wù)的映射。這個部分詳細(xì)說明了一個串行單向多支路點(diǎn)對點(diǎn)連接的映射。它在變電站中主要應(yīng)用于電流電壓傳感器與間隔層設(shè)備(如保護(hù)裝置、測量儀器等控制設(shè)備)之間的連接。按照IEC61850－9中的建議，光纖數(shù)字化保護(hù)裝置與前端的信息合并單元采用IEEE802．3以太網(wǎng)協(xié)議傳輸采樣值數(shù)據(jù)，其傳輸媒介為多膜光纖。在這里保護(hù)裝置只是通過光纖接口單向接收采樣數(shù)據(jù)，因此在光纖通道上不會出現(xiàn)信道沖突的問題，有力地保證了傳輸數(shù)據(jù)的可靠性。數(shù)據(jù)應(yīng)用層的標(biāo)示格式采用與IEC61850－9－1相一致的格式，它允許測量值超過正常值的10000倍而不會發(fā)生溢出。

二、TX5115繼電保護(hù)光纖通道測試儀

適用于無交流供電條件的測試；集成了光繼電保護(hù)通道多種常用的測試儀功能：多波長光功率計、雙波長單模光源、數(shù)字預(yù)置可變光衰減器、光電話和2M接口誤碼測試儀。

主要技術(shù)指標(biāo)及功能：光功率計，工作波長：850nm、1300nm、1310nm、1550nm；測量范圍： -50.00dBm～+3.00dBm(850nm、1300nm)；-50.00dBm～+20.00dBm(1310nm、1550nm)。顯示分辨率：0.01dB；基本測量誤差：優(yōu)于±0.2dB；具備已調(diào)低頻方波的解調(diào)和識別功能：和本機(jī)光源的低頻輸出調(diào)制功能配合使用，實(shí)現(xiàn)對纖和波長識別功能。

解調(diào)靈敏度：優(yōu)于-50dBm；可識別的已調(diào)低頻方波頻率：0.27kHz、0.33kHz、1.00kHz或2.00kHz。具備相對功率電平測試功能：和本機(jī)光源配合使用，實(shí)現(xiàn)對損耗或衰減的測量，根據(jù)光纖的衰減系數(shù)，可對光纖的長度進(jìn)行估算。具備衰減校準(zhǔn)功能:當(dāng)外置固定衰減量的光衰減器時，和本機(jī)光源配合使用進(jìn)行衰減校準(zhǔn)，使光功率計的顯示值為當(dāng)前功率實(shí)測值，無需衰減量折算。光源工作波長：1310nm、1550nm；輸出功率：連續(xù)波輸出：典型值0dBm；低頻方波調(diào)制輸出：典型值-3dBm。長時穩(wěn)定度：優(yōu)于±0.01dB/1h低頻方波調(diào)制頻率：270Hz、330Hz、1kHz、2kHz?？勺児馑p器采用鍵盤數(shù)字預(yù)置方式進(jìn)行衰減量調(diào)節(jié)。工作波長：1310nm、1550nm；衰減范圍：15dB～40dB；顯示分辨率：0.1dB。2M接口誤碼儀信號速率：2048kbit/s±50ppm；工作模式：非成幀、成幀(PCM30、PCM30C 、PCM31、PCM31C)；接口編碼：HDB3、AMI；負(fù)載阻抗：輸出阻抗：不平衡75Ω、平衡120Ω；輸入阻抗：不平衡75Ω、不平衡高阻，平衡120Ω、平衡高阻。收發(fā)時鐘：內(nèi)部時鐘；測試圖案：偽隨機(jī)碼(223-1、215-1、211-1、29-1、23-1)或八位人工碼；插入誤碼：關(guān)、1bit、1×10-3、1×10-4；、1×10-5、1×10-6；最大連續(xù)測試時間:999小時；比特誤碼率顯示范圍：1.0～1.0×10-14。提供對測量輸入通道0dB、+6dB的輸入增益設(shè)置:當(dāng)被測設(shè)備2M電接口輸出信號的幅度出現(xiàn)衰減并有可能影響正常測試時，可預(yù)置測量輸入通道的增益為+6dB，以滿足正常測試要求。提供對測量輸出通道0dB、-6dB的輸出衰減設(shè)置：以檢驗(yàn)被測設(shè)備2M電接口的輸入信號端對輸入信號幅度的適應(yīng)要求。特色功能：光電話選購光電話適配器時，可在一根單模光纖上實(shí)現(xiàn)雙工電話功能。工作波長：1310nm、1550nm；動態(tài)范圍：35dB。綜合測試功能具備測試操作簡單的光通信設(shè)備的發(fā)射功率和接收靈敏度綜合測試功能。工作波長：1310nm、1550nm；發(fā)射功率測試范圍：-20dBm～+20dBm；接收靈敏度測試范圍：-15dBm～-50dBm。

三、光纖通道交換機(jī)的技術(shù)

核心級交換機(jī)一般位于大型SAN的中心，使若干邊緣交換機(jī)相互連接，形成一個具有上百個端口的SAN網(wǎng)絡(luò)。核心交換機(jī)也可以用作單獨(dú)的交換機(jī)或者邊緣交換機(jī)，但是它增強(qiáng)的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)使它在核心存儲環(huán)境下工作的更好。核心交換機(jī)的其他功能還包括：支持光纖以外的協(xié)議、支持2Gbps光纖通道、高級光纖服務(wù)。核心級光纖交換機(jī)通常提供很多端口，從64口到128個端口到更多。它使用非常寬的內(nèi)部連接，以最大的帶寬路由數(shù)據(jù)幀。使用這些交換機(jī)的目的是為了建立覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)和提供更大的帶寬，它們被設(shè)計成為在多端口間以盡可能快的速度用最短的延遲路由幀信號。

結(jié)束語

基于光纖通信具有通信容量大、抗干擾、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，把繼電保護(hù)通道光纖化改造作為加快電網(wǎng)發(fā)展的首要工作。在制訂保護(hù)光纖化改造方案的時候，要考慮到檢修、調(diào)度及運(yùn)行單位密切配合的問題，而對于電網(wǎng)線路保護(hù)通道的全光纖化改造工作可以徹底解決線路保護(hù)高頻每天進(jìn)行通道檢測的問題，降低了運(yùn)行維護(hù)成本，為加快智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)敬歡.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009(18).

[2]李強(qiáng),代志勇,劉永智.光纖放大器在無線光通信的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009(15)

篇8

隨著計算機(jī)多媒體技術(shù)、圖像技術(shù)等的發(fā)展，人們開始使用數(shù)字仿真技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理模擬實(shí)驗(yàn)，在計算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，在廣東工業(yè)大學(xué)投入使用的變電站仿真系統(tǒng)KEA采用開放式的實(shí)時UNIX操作系統(tǒng)作為仿真軟件運(yùn)行環(huán)境，在電力系統(tǒng)尤其是高壓及超高壓系統(tǒng)中應(yīng)用越來越普及，可模擬實(shí)際系統(tǒng)中繼電保護(hù)中常規(guī)保護(hù)的動作行為，如線路距離保護(hù)、零序保護(hù)、過流保護(hù)、母線的母差保護(hù)、開關(guān)失靈保護(hù)、變壓器的縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)、 零序電流保護(hù)等。

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)及裝置結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)配置設(shè)計、繼電保護(hù)裝置運(yùn)行與維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。利用電力系統(tǒng)中發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化，迅速找出有別于正常運(yùn)行狀態(tài)的特征量，從而構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理，還有根據(jù)電氣設(shè)備的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)反映非電氣量的保護(hù)，如變壓器油箱內(nèi)部繞組發(fā)生短路時產(chǎn)生的大量瓦斯和油箱壓力增大的保護(hù)。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置是就是通過反映電力系統(tǒng)中被保護(hù)設(shè)備的各種電氣狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)時，自動、迅速、準(zhǔn)確地跳開離故障元件最近的斷路器，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中切除，減少對電網(wǎng)及系統(tǒng)元件的損壞，防止事故的擴(kuò)大和蔓延；繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)密不可分的一部分，是保障電力設(shè)備安全和防止、限制電力系統(tǒng)大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。同時，它的基本要求有選擇性、速動性、靈敏性、可靠性，除了以上四個基本的要求外，在實(shí)際中還要考慮經(jīng)濟(jì)性，在能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，盡量采用投資少、維護(hù)費(fèi)用低的保護(hù)裝置。

母線繼電保護(hù)的基本原則

（1）電流差動母線保護(hù)：通過比較與母線相連的所有元件的流入與流出電流，即差動回路的電流∑I，可以用來判斷母線故障或正常運(yùn)行與母線外部故障；以單母線電流差動保護(hù)為例，所有接于母線的支路，都將其電流接入差動回路，因而這些支路的元件發(fā)生故障都不在母線差動保護(hù)范圍內(nèi)。在正常運(yùn)行及外部故障時，I流入差動回路=Iub；當(dāng)母線上故障時，流入差動回路的電流如下：

（2）電流比相式母線保護(hù)：利用總差動電流判別是否母線上發(fā)生故障，在判別為母線故障的情況下，一差動電流為參考量，用母聯(lián)電流相位判別故障母線。在正常運(yùn)行及母線外部故障時，至少有一個母線連接元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，即電流流入的元件和電流流出的元件中電流的相位相反；當(dāng)母線故障時，除電流等于零的元件以外，其他元件的電流基本上是同相位的。

（3）斷路器失靈保護(hù)：在110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中，當(dāng)母線發(fā)生故障，在保護(hù)裝置動作于切除故障時，出現(xiàn)了斷路器拒動現(xiàn)象，稱之為斷路器失靈故障，所以要裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。斷路器失靈保護(hù)動作時要求故障母線上連接的所有支路斷路器能夠以較短的時間全都跳開，隔離故障部分，降低保護(hù)勿動帶來的損失。對斷路器失靈保護(hù)增加了兩個保護(hù)動作出口條件：故障支路保護(hù)裝置出口繼電器在保護(hù)動作后一直處于保持狀態(tài)不返回；被保護(hù)范圍內(nèi)的故障狀態(tài)仍未被切除。當(dāng)母線支路較多時，一般采用母線Tv檢測的方法判斷母線故障或者斷路器拒動是否被切除；當(dāng)母線支路較少時，一般采用各支路TA檢測的方法判斷母線故障或者斷路器拒動是否被切除。

新建220kV變電站仿真系統(tǒng)

新建220kV變電站主接線圖如圖1所示。新建220kV變電站采用雙母線雙分段接線方式，有兩臺母聯(lián)聯(lián)絡(luò)斷路器，220kV八回出線，其中六回為聯(lián)絡(luò)線，一回線為聯(lián)絡(luò)線或終端方式，一回為終端線，220kV與35kV母線之間用三臺兩圈五載調(diào)壓變壓器連接，單臺容量為100兆伏安，35kV側(cè)接地變中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地。35kV為單母線六分段接線方式，中間用三臺分段斷路器連接，共24回出線，35kV母線上接有三組電容器，電抗器作為無功補(bǔ)償。兩臺站用變，35kV/380V。直流部分分為二套硅整流器，一套硅整流器，一套蓄電池，二段直流母線，八路直流負(fù)荷線。

變電站繼電保護(hù)配置：變電站中2201線采用7SD24，LCD21，PL-H-11A（相間距離Ⅰ Ⅱ Ⅲ段，接地距離Ⅰ、Ⅱ段，零序Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ段），斷路器失靈保護(hù)等保護(hù)配置；2202線的保護(hù)配置有電流Ⅰ、Ⅱ段（兩套）；而2203線與2207線采用WXB-11C，LFP901A保護(hù)配置，2204線與2208線采用JGB-11D，JGX-11D，PLH-11A（相間距離Ⅰ Ⅱ Ⅲ段，接地距離Ⅰ Ⅱ段，零序Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ段）保護(hù)配置，而2205線采用CLS101A，LEP902A保護(hù)配置，2206線采用LEP931A，LFP902A；母線上220母聯(lián)和220分段都采用充電保護(hù)、解列保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)，主變T1、T2、T3的保護(hù)配置有差動（BCH-1），220kV零流Ⅰ Ⅱ段，220kV零壓，220kV速斷、220kV過流、35kV過流、35kV零流、35kV過負(fù)荷、重瓦斯、溫度、斷路器失靈保護(hù)；同時，該變電站在接地變裝有速斷、過流、零流Ⅰ Ⅱ段，重瓦斯、輕瓦斯等保護(hù)配置，在35kV母線上有單母母差保護(hù)，35kV電容器采用了過流Ⅰ Ⅱ段，零流Ⅰ Ⅱ段，壓差、低電壓、過電壓等保護(hù)配置，35kV電抗器則采用了差動、重瓦斯、過流Ⅰ Ⅱ段、零流Ⅰ Ⅱ段等保護(hù)配置。

母線故障模擬及結(jié)果分析

故障類型：正一母線A相接地

（1）故障現(xiàn)象：該變電站與正一母線相連接的負(fù)載斷開，母聯(lián)斷路器、分段斷路器斷開。1號母聯(lián)斷路器中正一母差動動作，220kV1號母聯(lián)第一、二組出口跳閘，正一母復(fù)合電壓動作；2201線路中第一、二組出口跳閘；2202線路中第一、二組出口跳閘，WXB-11C故障，LFP-901發(fā)信及異常，WXB-11C發(fā)信 ；2203線路中的WXB-11C故障，LFP-901A發(fā)信及異常，WXB-11C發(fā)信；2204線路JGX-11D發(fā)信，JGB-11發(fā)信；2205線路上YBX-1（CSL-101A）動作；2206線路中WXB-11C故障，LFP-901A發(fā)信及異常，WXB-11C發(fā)信；2207線路中WXB-11C故障，LFP-901A發(fā)信及異常；2208線路中JGX-11D發(fā)信，JGB-11D發(fā)信。

（2）故障分析：壓板打上之后，正一母線發(fā)生A相接地故障時，A相電壓下降為零，正一母差動動作跳閘，切除正一母與付一母的連接，防止故障擴(kuò)大到付一母線，同理，分段斷路器2也動作跳閘，切除正一母線與正二母線的連接，防止故障擴(kuò)大到正二母線。2201、2202線路與正一母連接， 2201線路零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段保護(hù)動作，母線故障導(dǎo)致WXB-11C微機(jī)高頻距離保護(hù)和LFP-901A微機(jī)方向高頻保護(hù)檢測到外部故障先發(fā)出閉鎖信號；在正一母切除后，線路2202失壓，WXB-11C發(fā)信使2202的第一、二組出口跳閘，切除線路與母線的連接；同理，連接在正一母線上的負(fù)載全部斷開連接。對于2203～2208的其他負(fù)載線路，正一母線的故障屬于外部故障，因此，對應(yīng)線路的保護(hù)會發(fā)出相應(yīng)的閉鎖信號。

故障類型：220kV正一母A相接地（壓變處）、220kV#1母聯(lián)開關(guān)拒動

（1）故障現(xiàn)象：該變電站的2201線路第一、二組出口跳閘，2202線路第一、二組出口跳閘，WXB-11C故障，LFP-901A發(fā)信及異常；2203線路WXB-11C故障，WXB-11C發(fā)信；2204線路JGX-11D發(fā)信，JGB-11D發(fā)信；2205線路中YBX-1（CSL-101A）動作，YBX-1（LFP-902A）動作；2206線路FOX-40動作信號；2207線路WXB-11C故障，LFP-901A發(fā)信及異常，WXB-11C發(fā)信；而2208線路JGX-11D發(fā)信，JGB-11D發(fā)信；母線上正一母線上母差動作和復(fù)合電壓動作，付一母線上復(fù)合電壓動作，220kV1號母聯(lián)第一、二組出口跳閘，付二母線上復(fù)合電壓動作，正二母線上復(fù)合電壓動作；220kV1號分段斷路器的第一、二組出口跳閘；35kV母聯(lián)上一/六母線失壓，二/三母線失壓，四/五母線失壓，一/六母線低電壓動作，二/三母線低電壓動作；此時2203線路第一、二組出口跳閘；2204線路出口跳閘，付一母差動動作，正一母線失靈動作，付一母線失靈動作；220千伏2號分段處第一、二組出口跳閘，35kV四/五母線低電壓動作，35kV一/六分段報警、彈簧未儲能，自切動作，35kV二/三分段自切動作。

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關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)及自動化；專業(yè)英語；教學(xué)方式；考核模式

作者簡介：王燦（1981-），女，重慶人，重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院碩士研究生，重慶電力高等專科學(xué)校，講師（重慶?400053）。（重慶?400044）

基金項(xiàng)目：本文系2010年重慶電力高等?？茖W(xué)校校內(nèi)教研課題的研究成果。

中圖分類號：G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）28-0152-02

專業(yè)英語是重慶電力高等?？茖W(xué)校（以下簡稱“我校”）發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化專業(yè)及供用電技術(shù)專業(yè)的一門必修課，雖然學(xué)時較少，以2009級電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化專業(yè)為例僅為28學(xué)時，但它是公共英語課的延伸，是專業(yè)課程和英語相結(jié)合的課程，對于培養(yǎng)大學(xué)生英語實(shí)際應(yīng)用能力有重要作用。對于一名專業(yè)英語教師來說，一定要清楚專業(yè)英語課程的定位，并且按照此定位合理的選擇教學(xué)內(nèi)容，采用合理的教學(xué)方式，爭取在大學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)文獻(xiàn)閱讀能力、赴國外與專家交流的能力以及對國外先進(jìn)技術(shù)的學(xué)習(xí)能力。

一、專業(yè)英語教學(xué)情況

1.學(xué)生英語基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)較差

我校電力工程系電氣、繼保、供用電、電力營銷等專業(yè)學(xué)生以理科類居多，本來部分學(xué)生的英語基礎(chǔ)就較差，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)英語的過程就已經(jīng)比較吃力，再加上電力類專業(yè)課程較難掌握，導(dǎo)致這部分學(xué)生在專業(yè)英語的學(xué)習(xí)中很難理解專業(yè)詞匯。

2.課程安排不夠協(xié)調(diào)

專業(yè)英語課程的學(xué)時一直遠(yuǎn)少于基礎(chǔ)英語，如我校繼電保護(hù)及自動化專業(yè)，由于只有26～28個學(xué)時，因此在教學(xué)進(jìn)度上較為緊張，不利于教師擴(kuò)展專業(yè)知識，也不利于教學(xué)方式的多樣化安排。此外，在課程安排上也不夠協(xié)調(diào)，例如專業(yè)英語課程在其他專業(yè)課程之前開設(shè)，或者在一個學(xué)期同時開設(shè)，學(xué)生還沒熟悉理解專業(yè)知識，就開始講授英文部分，自然會對學(xué)生的專業(yè)英語學(xué)習(xí)帶來很大困難。

3.教學(xué)方式單一、學(xué)生缺乏興趣

在專業(yè)英語教學(xué)中，教師有時太看重翻譯，以教師的翻譯講解為主，而對于聽、說、讀、寫以及實(shí)踐方面的要求較少，導(dǎo)致學(xué)生覺得專業(yè)英語枯燥沉悶，缺乏學(xué)習(xí)積極性。此外，因?yàn)閷I(yè)英語的專業(yè)性很強(qiáng)，授課的教師一般都是專業(yè)課教師，雖然他們熟練理解這些教學(xué)內(nèi)容，但由于不是英語專業(yè)出身，因此在教學(xué)方式和口語能力方面始終是弱項(xiàng)，教學(xué)效果不理想，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完后，覺得英語應(yīng)用能力并沒有提升，聽說方面的能力也沒有明顯的進(jìn)步。

4.考核模式不全面

我校專業(yè)英語一般為考查課，即考核過程是由教師自行組織，不列入學(xué)校期末統(tǒng)考，更沒有獲取證書的要求，教師一般通過最后一次筆試成績來考核，而筆試題大多為翻譯題，對于學(xué)生的聽、說、實(shí)踐方面的能力難以考核，造成專業(yè)英語聽、說、讀、寫、譯和實(shí)踐全方面提高的教學(xué)目的難以實(shí)現(xiàn)。

二、專業(yè)英語教學(xué)方式和考核模式的試點(diǎn)研究

1.研究的主要內(nèi)容和基本思路

本次研究對象主要為我校2009級電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化專業(yè)學(xué)生，研究目標(biāo)是針對該專業(yè)所需的聽、說、讀、寫、譯和實(shí)踐等方面，改進(jìn)專業(yè)英語課程的教學(xué)方法和考核方式，幫助學(xué)生更好的利用專業(yè)英語課程中所學(xué)知識，獲取最新的專業(yè)科技知識、資料和招聘等信息，并為學(xué)生今后從事的工作積累必備的英語知識。

（1）主要研究內(nèi)容。

1）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置：在教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)專業(yè)不同，合理的選擇教學(xué)內(nèi)容，圍繞本專業(yè)的特色介紹專業(yè)英語的文體特點(diǎn)，基本的專業(yè)術(shù)語，輔以翻譯和讀寫的技巧。

2）教學(xué)方法的改進(jìn)：增加多種教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生在讀、寫、譯、聽、說及實(shí)際應(yīng)用等多方面的能力。

3）考核方式的多樣化：筆試、口試、平時考核等多種考核方式相結(jié)合，考核學(xué)生的綜合能力。

（2）研究基本思路。

1）針對本學(xué)期電力工程系開設(shè)專業(yè)英語課程的班級進(jìn)行調(diào)研，收集學(xué)生對于現(xiàn)有內(nèi)容設(shè)置的意見和建議，再根據(jù)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃和專業(yè)英語大綱要求，改進(jìn)授課內(nèi)容的設(shè)置。

2）組織任課教師和學(xué)生代表討論教學(xué)方法的改進(jìn)，針對如何調(diào)動學(xué)生對于專業(yè)英語課程學(xué)習(xí)的積極性，如何達(dá)到教與學(xué)的互動，如何更好的改進(jìn)專業(yè)英語考核方法，真正使學(xué)生的綜合能力得到考核等方面進(jìn)行探討。

3）收集國內(nèi)外各高校不同專業(yè)關(guān)于專業(yè)英語教學(xué)過程中的多種方式，重點(diǎn)收集對培養(yǎng)學(xué)生聽、說、讀、寫、譯和實(shí)踐等多方面能力提升有益的方式。

4）在教學(xué)過程中應(yīng)用多種教學(xué)方式和考核方式，并在課程結(jié)束時對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，主要涉及本課程專業(yè)知識的接受程度、課程內(nèi)容設(shè)置的難易程度、學(xué)生的滿意度等方面。

2.研究過程

（1）選取合適的教學(xué)內(nèi)容。選擇合適的教學(xué)內(nèi)容對于專業(yè)英語的教學(xué)非常重要，選擇的內(nèi)容要涵蓋本專業(yè)的基礎(chǔ)內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容，因此在內(nèi)容的選擇過程中，需收集大量的英文原版資料，并針對本學(xué)期電力工程系開設(shè)專業(yè)英語課程的班級進(jìn)行調(diào)研，收集學(xué)生對于現(xiàn)有內(nèi)容設(shè)置的意見和建議，再根據(jù)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃和專業(yè)英語大綱要求，改進(jìn)了授課內(nèi)容的設(shè)置。最終確定了以下6個單元的內(nèi)容作為2009級電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動化專業(yè)2011～2012學(xué)年上學(xué)期專業(yè)英語教學(xué)的主要內(nèi)容，具體為：

1）能源的產(chǎn)生：各種能源的特點(diǎn)，包括各種新能源的優(yōu)缺點(diǎn)，并配套視頻及圖片。

2）電力系統(tǒng)中基本主設(shè)備：發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本原理。

3）電網(wǎng)部分：變電站和電網(wǎng)部分、配電網(wǎng)的組成等相關(guān)知識。

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、電動機(jī)以及低壓配電線路，尤其是在線路有分支線，且分支線用高壓熔斷器保護(hù)時具有更優(yōu)秀的保護(hù)特性。在我國，反時限過流保護(hù)應(yīng)用的范圍很小，還沒有充分認(rèn)識到它的優(yōu)越性，應(yīng)用反時限原理的繼電器也僅有感應(yīng)型和用電容充放電來模擬等幾種，作者認(rèn)為在這方面應(yīng)向國外同類繼電保護(hù)學(xué)習(xí)。

6　事件報告

WXB-11在系統(tǒng)故障時能通過打印機(jī)打印多種信息，如故障時刻、故障類型、短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處距離、各種保護(hù)動作情況和動作時間順序及每次故障前20ms和故障后40ms各相電壓/電流采樣值。

SEL-321在以下四種情況之一時，產(chǎn)生事件報告。

a.保護(hù)出口跳閘；

b.鍵入Trigger(啟動報告)命令；

c.由SEL-logic控制的啟動報告的事件發(fā)生；

d.外部啟動。

產(chǎn)生的事件報告有4種形式，可根據(jù)需要任選一種：

a.摘要模式：簡要顯示故障信息及動作順序；

b.缺省模式：每隔1/4周期記錄一次采樣值及繼電器動作順序；

c.延長模式：每隔1/16周期記錄一次采樣值及繼電器動作順序；

d.計算機(jī)模式：通過RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行口與PC機(jī)相聯(lián)，并應(yīng)用專門程序讀出事件詳細(xì)記錄并產(chǎn)生故障錄波圖。

7　高頻保護(hù)

WXB-11型微機(jī)保護(hù)的高頻保護(hù)元件在相間故障時用高頻距離保護(hù)，單相接地故障時用高頻零序方向保護(hù)，但同裝置內(nèi)的距離和零序保護(hù)插件相互獨(dú)立。高頻保護(hù)自身帶有方向元件，其主要性能如下：

a.相電流差突變量啟動元件在電網(wǎng)發(fā)生故障時，啟動元件動作驅(qū)動QDJ，并首先執(zhí)行一個由相電流差突變量原理構(gòu)成的選相程序，判斷故障類型及相別；

b.若判斷為相間故障時，則計算故障相間阻抗，并由帶記憶的多邊形方向阻抗動作特性判別方向；正方向時，驅(qū)動TXJ動作，并等待對側(cè)信息。在兩側(cè)均為正方向時出口跳三相，如果經(jīng)100ms不跳閘，進(jìn)入振蕩閉鎖狀態(tài)，閉鎖高頻距離；

c.如判斷為單相接地故障，由零序方向元件判別方向，在對側(cè)也是正方向時出口跳閘，如判斷為反方向，立即進(jìn)入振蕩閉鎖狀態(tài)；

d.通過控制字可以選擇閉鎖式或允許式兩種工作方式。

閉鎖式：由QDJ觸點(diǎn)啟動發(fā)信，由TXJ控制停信。裝置的收信輸入端子監(jiān)視收發(fā)訊機(jī)收信繼電器觸點(diǎn)的狀態(tài)，保護(hù)動作的判據(jù)是QDJ動作后至少連續(xù)5ms后收不到信號，并且本側(cè)在停信狀態(tài)。

允許式：不用QDJ觸點(diǎn)去啟動發(fā)信，而用TXJ常開觸點(diǎn)去控制發(fā)信，向?qū)?cè)發(fā)送允許信號。保護(hù)動作跳閘的判據(jù)是本側(cè)判斷為正方向，同時有收到對側(cè)發(fā)來的允許信號；

e.本裝置工作于閉鎖方式時，要求收發(fā)訊機(jī)具有遠(yuǎn)方啟動功能。

SEL-321型微機(jī)保護(hù)本身不設(shè)有單獨(dú)的高頻保護(hù)，但是可以通過整定值選擇高頻保護(hù)邏輯，并與該保護(hù)中有關(guān)阻抗元件配合，構(gòu)成完整的高頻保護(hù)。SEL-321最常用的高頻保護(hù)邏輯叫做“方向比較解鎖式”(簡稱DCUB)，這是一種國外常見而國內(nèi)很少見的高頻保護(hù)邏輯，這里有必要做一介紹。

方向比較解鎖系統(tǒng)(DCUB)，在正常運(yùn)行時連續(xù)傳送一個閉鎖信號，而在線路故障時傳送一個解鎖信號，這要求收發(fā)訊機(jī)是一種長期發(fā)訊移頻式收發(fā)訊機(jī)。正常運(yùn)行時長期發(fā)送一個閉鎖(監(jiān)控)頻率，區(qū)內(nèi)故障時，發(fā)訊機(jī)將頻率改變?yōu)椤敖怄i”(跳閘)頻率。正常運(yùn)行時發(fā)信功率為1W，區(qū)內(nèi)故障發(fā)訊機(jī)移頻后將發(fā)信功率增至10W。

簡化的DCUB邏輯框圖如圖4所示，保護(hù)示意圖和直流回路圖如圖5所示。如圖，每個斷路器的故障檢測元件應(yīng)檢測出被保護(hù)線路上的所有故障，它可以是相間/接地距離元件，也可以是方向元件，但必須將保護(hù)區(qū)延伸到下一線路始端。兩側(cè)的發(fā)收訊機(jī)使用不同的工作頻率，也就是說每臺收發(fā)訊機(jī)的發(fā)信頻率和收信頻率不同，這是DCUB邏輯一個獨(dú)具的特色。在正常運(yùn)行時，收訊機(jī)收到對側(cè)發(fā)來的閉鎖頻率，解鎖頻率收不到，因此或1輸出為0，從而與1、與2輸出為0，或2輸出為0，RR不動作，CKJ不出口。區(qū)內(nèi)故障時，如FI，兩側(cè)故障檢測元件P均動作，啟動收發(fā)訊機(jī)將頻率移至解鎖頻率，并準(zhǔn)備好跳閘回路，如果收訊機(jī)收到解鎖頻率，經(jīng)或2直接輸出啟動RR，從而CKJ出口跳閘，同時使與1輸出為0，停止計時。若由于區(qū)內(nèi)故障，信道被破壞，收訊機(jī)收不到解鎖頻率，這時由于兩個頻率都消失，或1輸出為1，與1輸出也為1，在時間元件計時未到150ms之前與2輸出也為1，從而經(jīng)或2輸出啟動RR出口跳閘。在150ms后，或2將被閉鎖，同時輸出閉鎖信號。區(qū)外故障時，如FE，很顯然兩側(cè)的P和RR只能有一個動作而不可能同時動作，保護(hù)不會出口跳閘。正常運(yùn)行時，如果信道故障，兩個頻率都消失，則在150ms后閉鎖保護(hù)并發(fā)信號。

圖4　簡化的DCUB邏輯框圖

圖5　應(yīng)用DCUB邏輯的線路保護(hù)示意圖和直流回路圖

DCUB邏輯與我國通用的閉鎖式和允許式高頻邏輯相比，既具有閉鎖式的可靠性，又具有允許式的安全性，同時由于采用長期發(fā)信，能起到信道監(jiān)視的作用，保證不會誤跳閘，只有在區(qū)外故障后150ms內(nèi)信道故障這種極惡劣的情況下保護(hù)才可能誤動。而且由于不需要啟動元件，簡化了直流回路，使得整套保護(hù)更加簡單可靠。以上這些優(yōu)點(diǎn)使這種邏輯成為高頻保護(hù)中最具優(yōu)越性的邏輯，在國外已泛應(yīng)用，技術(shù)上也十分成熟，而在國內(nèi)這種邏輯卻很少，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真加以研究。

這里順便介紹一下DCUB邏輯所需要的TCF-10B型可編程移頻收發(fā)訊機(jī)，它除了具有前面介紹過的基本邏輯之外，還具有遠(yuǎn)方跳閘功能，即在正常運(yùn)行時，發(fā)訊機(jī)發(fā)出中心頻率fc，區(qū)內(nèi)故障時發(fā)出解鎖頻率fh=fc+Δf，遠(yuǎn)方跳閘時發(fā)出另一個下移的頻率f1=fc-Δf,fc可在面板上整定，Δf則取決于收發(fā)訊機(jī)帶寬。這套收發(fā)訊機(jī)采用插件式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部主要采用集成電路元件和晶體振蕩器。此外，TCF-10B還可以選擇設(shè)置語言接口插件，可聯(lián)接電話進(jìn)行全雙工通信。

8　重合閘

在我國，對于重合閘裝置的基本要求是能確定故障相，能檢無壓或檢同期，在故障后經(jīng)一定延時重合，且只重合一次。WXB-11的綜重元件靠軟件來實(shí)現(xiàn)了以上功能。對于轉(zhuǎn)換性故障，在單跳后又三跳時，由軟件保證重新計時，軟件同時設(shè)置一個計數(shù)器，以模擬重合閘電容充電，每次上電復(fù)位或重合后都有15s的充電時間準(zhǔn)備，以防止多次重合。如保護(hù)發(fā)出單跳令，但充電未準(zhǔn)備好，此時將由綜重發(fā)三跳令，以防止線路長期非全相運(yùn)行。

而在國外，在高電壓輸電線路上常采用瞬時重合閘，即在斷路器跳開后立即重合，不經(jīng)延時也不檢同期，這是因?yàn)閲獾妮旊娋€路大都采用多回線環(huán)網(wǎng)供電，且采用全線路速動保護(hù)。此外國外還通常采用多次重合閘，每次重合閘的時間可以整定。參考文獻(xiàn)［1］認(rèn)為多次重合閘確實(shí)能提高重合成功率，但是第二、三次重合成功率要明顯小于第一次重合。

SEL-279就是根據(jù)以上原則設(shè)計的微機(jī)型重合閘裝置，它用軟件模擬一個多觸點(diǎn)的時間繼電器，如圖6所示。

圖6　SEL-279的時間特性

從圖上可以看出，這個時間繼電器共有8個重合時間整定點(diǎn)MT1D至MT8D，一個閉鎖時間整定點(diǎn)MTPD。每個整定點(diǎn)的延時均可獨(dú)立整定，也可以不整定。對于每個重合閘整定點(diǎn)，可分別通過控制字來整定為非同期，檢無壓或檢同期。當(dāng)斷路器跳閘啟動重合閘后，重合時間繼電器動作，每到達(dá)一個整定點(diǎn)，如果滿足該點(diǎn)所規(guī)定的重合閘條件即可發(fā)重合令，如不滿足就繼續(xù)計時，直至到達(dá)合適的整定點(diǎn)。如果重合成功，則時間繼電器繼續(xù)計時至MTPD，然后啟動復(fù)位定時器(<時間另行整定)，復(fù)位計時器時間到后，回到起始(復(fù)位)狀態(tài)。如在某一整定點(diǎn)重合不成功，重合時間繼電器繼續(xù)計時，到達(dá)下一個重合整定點(diǎn)再發(fā)重合令。如果重合一直不成功，則在重合時間繼電器計時到MTPD后，進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，不啟動復(fù)歸計時器并發(fā)信號。

筆者認(rèn)為，由于運(yùn)行要求的不同，我國不采用多次重合閘，但對于無人值班的變電所還是多次重合閘更具優(yōu)勢。瞬時重合閘和多次重合閘對斷路器的性能提出了更高的要求。在國外，由于較多采用橋型或3/2斷路器接線方式，每條線路由兩臺斷路器供電，一般地，其中一臺采用高速重合閘和一個長延時重合閘，另一臺采用短延時重合閘。當(dāng)線路故障，兩臺斷路器跳開后，其中一臺立即重合，如重合成功，另一臺則以短延時重合后恢復(fù)正常運(yùn)行。如第一臺重合不成，第二臺則以短延時重合，如果重合還不成功，通過輔助觸點(diǎn)可以閉鎖第一臺斷路器，如果成功了，第一臺斷路器則以長延時重合恢復(fù)正常運(yùn)行。SEL-279這種多次重合閘裝置在這里得到了很好的應(yīng)用。

9　結(jié)　束　語

通過以上的對比與分析，筆者認(rèn)為兩套微機(jī)保護(hù)各有其特色和優(yōu)勢。WXB-11在保護(hù)功能的全面性和可靠性方面見長，而SEL-321和SEL-279則在簡化回路和廣泛的適用性方面占優(yōu)。由于國情及運(yùn)行習(xí)慣的不同，兩種保護(hù)在原理和性能上有些差異，應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短，豐富、完善并開發(fā)出新的保護(hù)原理。同時通過對這兩種保護(hù)的對比與分析，更加深了對微機(jī)保護(hù)基本原理的理解，開闊了眼界，活躍了思維，這對于我們繼電保護(hù)工作者是大有裨益的。

參　考　文　獻(xiàn)