电力大学 继电保护技术的发展 华北电力大学 黄少锋 2006-4 1 发展
发展 电力大学 1 继电保护技术的发展 华北电力大学 黄少锋 2006－4
电力大学 一、技术条件基础 1、微型机的功能越来越强，计算速度越来越快， 容量越来越大。包括专用的DSP器件。 为复杂的计算提供了技术条件。 2、通信网络（包括光纤通信)广泛应用，传输 速度和可靠性、安全性都得到了极大地提高。 3、光学和电子互感器的应用。 4、分析工具的完善。 2 发展
发展 电力大学 2 一、技术条件基础 1、微型机的功能越来越强，计算速度越来越快， 容量越来越大。包括专用的DSP器件。 为复杂的计算提供了技术条件。 2、通信网络（包括光纤通信）广泛应用，传输 速度和可靠性、安全性都得到了极大地提高。 3、光学和电子互感器的应用。 4、分析工具的完善
二、发展动态 电力大学 1、暂态电气量（包括行波）保护的研究与应用。 行波测距在750kV系统中得到了验证。 迄今在广泛应用的保护原理，基本上都属于反 映工频量的保护原理。反映暂态量的保护原理， 虽早有人提出，但一直未成气候，近年来在许多 高校和科研单位引起了研发热潮。背景是： 1)微机处理速度越来越高，可以采用很高的 采样率，可以做相当复杂的运算处理。 2)信号分析工具有了许多发展。例如小波分 析方法。 3)电子式TA、TV的应用，可以更真实地反 映故障时的暂态量。 3 发展
发展 电力大学 3 1、暂态电气量（包括行波）保护的研究与应用。 行波测距在750kV系统中得到了验证。 迄今在广泛应用的保护原理，基本上都属于反 映工 频量的保护原理。反映暂态量的保护原理， 虽早有人提出，但一直未成气候，近年来在许多 高校和科研单位引起了研发热潮。背景是： 1）微机处理速度越来越高，可以采用很高的 采样率，可以做相当复杂的运算处理。 2）信号分析工具有了许多发展。例如小波分 析方法。 3）电子式TA、TV的应用，可以更真实地反 映故障时的暂态量。 二、发展动态
750kV行波测距的录波图 电力大学 C相 零序 零序 4 (1.2万点T) 发展 1ms
发展 电力大学 4 750kV行波测距的录波图 1ms （1.2万点/T） C相 零序 零序
二、发展动态 电力大学 2、进一步研究变压器和发电机的内部机理，提 出性能优良的保护原理，从而提高元件保护 的正确动作率。 2001年以来，在220kV及以上系统中，微机线 路保护的正确动作率保持在99%以上，但是， 变压器保护的正确动作率只有76.21%。 3、进一步简化定值。 4、内部逻辑节点和信息的公开化，最好能够图 形化，以便于工程技术人员参与分析、研究。 工程技术人员特别需要：简便性和少维护。 5 发展
发展 电力大学 5 2、进一步研究变压器和发电机的内部机理，提 出性能优良的保护原理，从而提高元件保护 的正确动作率。 2001年以来，在220kV及以上系统中，微机线 路保护的正确动作率保持在99％以上，但是， 变压器保护的正确动作率只有76.21％。 3、进一步简化定值。 4、内部逻辑节点和信息的公开化，最好能够图 形化，以便于工程技术人员参与分析、研究。 工程技术人员特别需要：简便性和少维护。 二、发展动态
二、发展动态 电力大学 5、研究电力电子技术的应用对继电保护的影响， 研究交直流混合系统对继电保护的影响。如： 1)限流器投入使用后，电流减小、测量阻抗不再 与故障点的距离成正比；投入的时间差别。 (有一部分限流器是判别短路后再投入) 2)某省电力系统在一年半的时间内，出现过十几 次的直流换相失败。在这十几次换相失败中， 大部分又与“故障期间”、“重合成功后”相 对 应。属于复故障范畴。 6 发展
发展 电力大学 6 5、研究电力电子技术的应用对继电保护的影响， 研究交直流混合系统对继电保护的影响。如： 1）限流器投入使用后，电流减小、测量阻抗不再 与故障点的距离成正比；投入的时间差别。 （有一部分限流器是判别短路后再投入） 2）某省电力系统在一年半的时间内，出现过十几 次的直流换相失败。在这十几次换相失败中， 大部分又与“故障期间” 、 “重合成功后”相 对 应。属于复故障范畴。 二、发展动态
二、发展动态 电力大学 换相失败侧 计算需要的数据 换相失败 有时会出现类似于“功率倒向”的情况，导致继电 保 护设备的不正确工作。原有的“功率倒向”对策是考 7虑 发展
发展 电力大学 7 计算需要的数据 换相失败 t 有时会出现类似于“功率倒向”的情况，导致继电 保 护设备的不正确工作。原有的“功率倒向”对策是考 虑 断路器跳闸后引起的，在这种情况下已经不适用。 换相失败侧 二、发展动态
二、发展动态 电力大学 6、自适应理论、模糊数学、神经元网络、小波分 析、智能方法和形态学方法等各种理论在继电 保护中的应用研究。 7、高速通信网络的应用。信息的快速性和广泛性 8、研究超导器件应用于电力系统后对继电保护的 影响。 一旦推广应用后，继电保护的技术和原理将 受到冲击。 9、过程总线和IEC61850。 方便设备的互联。 8 发展
发展 电力大学 8 6、自适应理论、模糊数学、神经元网络、小波分 析、智能方法和形态学方法等各种理论在继电 保护中的应用研究。 7、高速通信网络的应用。信息的快速性和广泛性 8、研究超导器件应用于电力系统后对继电保护的 影响。 一旦推广应用后，继电保护的技术和原理将 受到冲击。 9、过程总线和IEC61850。 方便设备的互联。 二、发展动态
二、发展动态 电力大学 10、PMU及其应用。 1)电网稳定性监测与分析 （暂态、稳态）。 2)电压检测。 东北电网电压3维示意图个 X-Axis 111110000000 9 发展
发展 电力大学 9 10、PMU及其应用。 1）电网稳定性监测与分析（暂态、稳态）。 2）电压检测。 二、发展动态
二、发展动态 电力大学 3)在线扰动识别。 4)低频振荡的在线监测与分析。 5)负荷参数辨识。 6)仿真和计算的校核。为最终解决离线仿真 的保守性奠定基础。 04年3月25日东北大扰动（三相短路)试验。据 透露：可以提高传输功率(1条线路的传输功率 可以由80万提高到100多万，2条线路可以当作3 条使用)，，。 取得效益后，05年3月29日又做了一次三相短路 试验。 10 发展
发展 电力大学 10 3）在线扰动识别。 4）低频振荡的在线监测与分析。 5）负荷参数辨识。 6）仿真和计算的校核。为最终解决离线仿真 的保守性奠定基础。 04年3月25日东北大扰动（三相短路）试验。据 透露：可以提高传输功率（1条线路的传输功率 可以由80万提高到100多万，2条线路可以当作3 条使用），…。 取得效益后，05年3月29日又做了一次三相短路 试验。 二、发展动态