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繼電保護及其自動化范文第1篇

【關鍵詞】繼電保護；自動化；可靠性；應用；配置

1.繼電保護與自動化裝置

繼電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能夠及時起到保護電路的作用，因為不論是短路還是過載運行都會對信號的發(fā)射產(chǎn)生巨大的影響，繼電系統(tǒng)的安全可靠性保證了信號發(fā)送的及時性。因此，我們可以聯(lián)合一些其他設備對繼電系統(tǒng)的故障進行排除。繼電系統(tǒng)的故障有兩種表現(xiàn)，一是拒動，二是誤動。當要對電力系統(tǒng)進行檢測以及控制的時候，我們會用到自動化裝置這種運行參數(shù)。因此，我們也必須要保障其安全可靠性，否則電力系統(tǒng)各參數(shù)的測量準確性就會受到影響。

2.繼電保護的應用與可靠性保證

2.1繼電保護裝置的應用

2.1.1線路保護

對于線路的保護有三種。一段是正常的電流速斷保護，二段是對其進行了限時，三段是采用了過電流保護。通常情況下是采用一段和三段的方式。

2.1.2母聯(lián)保護

將限時電流保護和過電流保護相結合起來。

2.1.3主變保護

主要用來保護變壓器，其中主保護是指重瓦斯和差動保護；后備保護是指對復合電壓進行過流以及過負荷保護，由這二者構成主變保護。

2.1.4電容器保護

繼電系統(tǒng)的發(fā)展給電容器保護帶來了新的方法。除了常規(guī)的過流過壓失壓保護以及零序電壓保護，現(xiàn)在又有了微機保護。微機保護裝置的基本原理及使用目的都大同小異，但是因為生產(chǎn)廠家不同微機保護裝置也就呈現(xiàn)出了各種各樣的樣式或者各種比較突出的功能。

2.2提高繼電保護裝置可靠性的措施

2.2.1 AAT的使用

備用電源自動投入裝置是當工作電源或工作設備因故障斷開后，能自動將備用電源或備用設備投入工作，使用戶不致停電的一種自動裝置，亦稱為AAT。

在實際應用中，AAT裝置形式多樣，但根據(jù)備用方式（即備用電源或備用設備的存在方式）劃分，可分為明備用和暗備用兩種。明備用指正常情況下有明顯斷開的備用電源或備用設備。暗備用是指正常情況下沒有斷開的備用電源或備用設備，而是分段母線間利用分段斷路器取得相互備用。

2.2.2對繼電保護裝置的維護進行加強

對繼電保護裝置的維護主要是從以下方面著手：裝置的名稱有沒有發(fā)生混淆，有沒有明確的裝置二次設備零部件標示、能不能輕松運行連接裝置，紅綠燈能不能正常地進行報警提醒，有沒有零部件缺失情況的發(fā)生。另外，對于電路電線的定時定期的檢查也非常重要，要做到隨時防患于未然。正常的檢查包括：對絕緣皮的檢查、對連接處的檢查、預測可能發(fā)生的電路故障、排除可能會發(fā)生的危險。維修人員要做好相關聯(lián)的一系列的日常維護記錄，有關部門要及時妥善地針對相應的情況進行處理。只有通過一系列的方式方法對繼電保護裝置進行保護，當有異常情況發(fā)生時，我們才能夠有條不紊地及時將其進行解決。

2.2.3 ARC（自動重合閘裝置）的利用

運行經(jīng)驗表明，輸電線路的故障大多是瞬時性故障，約占總故障次數(shù)的80%～90%以上。因此，若線路因故障被斷開之后再進行一次合閘，其成功恢復供電的可能性是相當大的。而ARC就是將被切除的線路斷路器重新自動投入的一種自動裝置。

采用ARC后，如果線路發(fā)生瞬時性故障時，保護動作切除故障后，重合閘動作，能夠恢復線路的供電；如果線路發(fā)生永久性故障時，重合閘動作后，繼電保護再次動作，使斷路器跳閘，重合不成功。根據(jù)多年來運行資料的統(tǒng)計，輸電線路ARC的動作成功率（重合閘成功的次數(shù)/總的重合次數(shù)）一般可達60%～90%?？梢姴捎米詣又睾祥l裝置來提高供電可靠性的效果是很明顯的。

3.自動化裝置的配置及可靠性保證

3.1自動化裝置的配置

3.1.1靈敏性

采用靈敏度高的繼電保護裝置最大的作用之一就是能夠快速切除短路時發(fā)生的故障。這不僅能夠減少經(jīng)濟損失，還能夠提高系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性。其次，高靈敏度的保護裝置還能夠對自動重合和備用設備的自動投入進行提高，進而能夠降低生產(chǎn)和設備的損失，最終能夠達到降低經(jīng)濟成本的目的。

3.1.2可靠性

繼電保護裝置不會在電力系統(tǒng)處于正常的工作狀態(tài)時運行，而是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時它能夠立刻做出保護措施。所以為了對電力系統(tǒng)進行合理有效的保護，使得諸如線路、母線、變壓器等電力設備在其保護下進行工作，那么自然在安裝繼電保護裝置的時候，就要選擇安全可靠的裝置。

3.1.3快速性

繼電保護系統(tǒng)的快速性與其靈敏性在某些程度上大同小異。一方面，它體現(xiàn)在當系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠迅速地切斷發(fā)生故障的線路，有效地防止危險的擴散與滋生；另一方面，它還包括當設備故障發(fā)生后能否快速地對其進行修復以及快速地將故障進行排除。這些都是電力系統(tǒng)能夠暢通高效運行的有力保障。

3.1.4選擇性

繼電保護裝置的選擇性體現(xiàn)出精準的特性，它是通過有針對性的根據(jù)發(fā)生故障的部位進行準確定位，進而對其進行切除。所以，對繼電保護裝置的設置顯得尤其的重要。當發(fā)生故障時，斷路器要由近及遠地對故障線路進行切除，相鄰的設備、線路以及斷路器失靈等保護要運行在電路系統(tǒng)本身保護發(fā)生拒動之后。

3.2提高自動化裝置的可靠性的措施

（1）影響自動化保護裝置的因素不少，其自身的結構也比較復雜，所以相應的工作技術人員就必須具備熟練的操作技能?？梢詮囊韵聝蓚€方面進行：熟悉相關技術的資料，定時校對裝置數(shù)據(jù)。這樣不僅能夠有效地維持其穩(wěn)定性，還能夠提高繼電裝置的安全可靠性。

（2）通過以下幾個方面解決諸如在自動化裝置運行中產(chǎn)生的對裝置維護保修忽視，過度使用裝置以及設備老化等問題：第一，記錄裝置運行時的各種規(guī)律并總結；第二，合理、有目的性地分析處理數(shù)據(jù)；第三，定期進行檢查，及時進行設備更新和替換。

（3）裝置監(jiān)測器的運用對自動化保護裝置的保護來說有非常重大的意義，有效地檢測能夠避免很多不必要問題的產(chǎn)生?，F(xiàn)階段可以利用變壓器繞組或紅外熱成像技術等對自動化保護裝置進行監(jiān)測。保證自動化保護裝置的安全、可靠。進而保護了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4.小結

保證電力系統(tǒng)供電正常，保障人民用電安全、促進企業(yè)發(fā)展，保證電力系統(tǒng)正常安全運行是基礎。作為電力系統(tǒng)運行中非常重要的環(huán)節(jié)，繼電保護及其自動化裝置要進行合理設計并保證其正常運行。將高新設備投入實踐。同時，還要加強工作人員的專業(yè)技能，切實有效地解決好電力系統(tǒng)繼電保護及自動化裝置的問題。

【參考文獻】

[1]袁翥.電力系統(tǒng)繼電保護配置的影響[J].廣東科技，2011（12）.

繼電保護及其自動化范文第2篇

關鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;信息技術;綜合自動化

中圖分類號：TM77文獻標識碼： A

1信息技術與自適應控制技術

1.1信息技術

在電力系統(tǒng)繼電保護中信息技術的應用特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面:(1)遠方投切與整定,具備自診斷與監(jiān)視報警的功能;(2)信息保護與多種保護的集成;(3)波形識別,從穩(wěn)態(tài)發(fā)展至暫態(tài),有利于推動綜合自動化發(fā)展;(4)可提供動態(tài)的定值修改功能｡

在電力系統(tǒng)繼電保護中信息技術的應用主要表現(xiàn)為2個方面,即數(shù)字信號處理技術與小波變換:(1)數(shù)字信號處理技術｡隨著通信技術以及計算機技術的快速發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)也得到了相應的發(fā)展,就電力行業(yè)來講,在繼電保護發(fā)展過程中,數(shù)字信號處理技術的發(fā)展對其所產(chǎn)生的影響非常大,尤其是DSP｡(2)小波變換｡小波變換其實是將一個信號波形劃分為不同位置與尺度的小波總和,為振蕩波形,持續(xù)的周期最多為幾周,且形式較為多樣,可產(chǎn)生新小波或者小波函數(shù)｡小波變換具備較好的時頻局部化分析性能,可分析信號或者圖像中一些小細節(jié)｡

1.2自適應控制技術

在電力系統(tǒng)繼電保護中,自適應控制這一概念出現(xiàn)于20世紀80年代,其含義為按照電力系統(tǒng)自身運行方式與故障狀態(tài)所發(fā)生的變化,實施定值改變､保護性能或者特性的一種新繼電保護｡自適應控制模型如圖1所示｡在電力系統(tǒng)繼電保護中應用這種技術的原理為使保護能夠適應電力系統(tǒng)所發(fā)生的各種變化,從而在此基礎上使保護性能得到改善｡在繼電保護中,自適應控制技術不僅可使電力系統(tǒng)響應得到有效的改善,同時還可提高繼電保護的可靠性與經(jīng)濟效益｡自適應控制技術在輸電線路自動重合閘､距離保護､發(fā)電機保護以及變壓器保護等方面具有良好的應用前景｡

圖1自適應控制模型

2人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術與模糊理論

2.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術

人工神經(jīng)網(wǎng)絡就是模仿腦細胞結構和功能､腦神經(jīng)結構以及思維方式等人腦功能的信息處理系統(tǒng)｡其所具備的動力學特性相對比較復雜,可實現(xiàn)問題的并行處理,不僅具備記憶､學習以及聯(lián)想等功能,還具備較高的自適應能力與自組織能力,經(jīng)過學習可反映輸入特征量的樣本,不論對何種狀態(tài)或過程均可實施分類及識別｡在電力系統(tǒng)繼電保護中,這種技術主要應用于非線性優(yōu)化､人工智能､自動控制以及信息處理等方面,具體如圖2所示｡

圖2繼電保護中人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術的應用

近年來,隨著信息技術水平的提升,在電力系統(tǒng)繼電保護范圍內開始借助于人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術來判故障的類型､測定故障的實際距離等｡比如,電力系統(tǒng)中輸電線路的兩側系統(tǒng)電勢角度擺開,并在此基礎上引發(fā)了非線性問題時,由于距離保護難以正確地判別故障的實際位置,因此會導致拒動或者誤動｡在這種情況下,可借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術的應用,學量的故障樣本,只要該樣本綜合考慮了故障的各種情況,那么在出現(xiàn)故障時繼電保護就能正確地進行判別｡除此之外,還可采用遺傳算法與進化規(guī)劃等手段,它們均具備復雜問題的求解能力,把這些先進且合理的智能方式有效結合,能使問題求解的速度變得更快｡

2.2模糊理論

在電力系統(tǒng)繼電保護中,模糊理論的應用與發(fā)展主要表現(xiàn)為以下幾個方面:(1)通過模糊理論可有效區(qū)分電力系統(tǒng)在出現(xiàn)多模振蕩時,是同步振蕩,還是失步振蕩｡通過區(qū)分,在對一些復雜系統(tǒng)的失步振蕩實施系統(tǒng)解列時,可有效提高其解列穩(wěn)定性與可靠性｡(2)借助小波理論來提取特征,用模糊集法來進行變壓器勵磁故障與涌流的區(qū)分,即借助于小波變極大值符號特征來進行變壓器勵磁涌流間斷角特征的提取,而這種識別方式也為新變壓器保護的研制提供了相對比較先進且合理的思路｡(3)通過振動中所存在的無功功率和阻抗中電抗分量之間的關系,借助于模糊原理來實施振蕩中不對稱故障的選相,待正確選相以后,電力系統(tǒng)距離保護就能將振蕩中存在的這種不對稱故障及時切除｡

3可編程控制器和新型互感器

3.1可編程控制器

可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)過程中被看作一種具備特殊體系結構的計算機,這種類型的計算機可應用各種語言完成編程,便于控制｡在由繼電器所構成的需定期改變操作任務與實現(xiàn)復雜邏輯關系的控制系統(tǒng)中,要想用導線將各分立元件有效地連接在一起,顯然是十分困難的,但應用可編程控制器則可有效地解決這一問題,即借助于軟件編程來代替各分立元件接線｡除此之外,為減少設備占地面積,還可借助于可編程控制器內所定義的各輔助繼電器代替以往的機械觸點繼電器來完成保護工作,并實現(xiàn)各種更為復雜的邏輯關系,以降低工作人員的勞動強度,同時確保其工作質量與效率､

3.2新型互感器

在電力系統(tǒng)中互感器為實現(xiàn)自動化的一個關鍵部件｡推動電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展的一個根本性因素即光電流互感器與光電壓互感器在電力系統(tǒng)中的應用｡相對于傳統(tǒng)互感器而言,這些新型互感器具有顯著的優(yōu)勢,它們不僅可完全將高壓與弱電絕緣､隔離,還可通過光纖的應用來實現(xiàn)無電磁干擾影響的數(shù)據(jù)測量與信號傳遞,同時響應頻帶相對較寬,可有效改善各種保護技術的性能,改變繼電保護應用的條件與方式,拓寬其應用范圍｡

4綜合自動化技術

相對于常規(guī)變電所二次系統(tǒng)而言,這種綜合自動化技術具備以下特征:

(1)設備､監(jiān)視與操作的微機化｡在綜合自動化系統(tǒng)中,各子系統(tǒng)都實現(xiàn)了微機化,即實現(xiàn)了信號數(shù)字化與系統(tǒng)功能軟件化等,其完全摒棄了常規(guī)變電所中的模擬式設備､機電式設備等,在一定程度上使得二次系統(tǒng)電氣性能以及可靠性得到了相應的提高,再加上監(jiān)視與操作的微機化,可使我們通過人機聯(lián)系系統(tǒng)更為便捷地監(jiān)視與控制變電所｡

(2)運行管理的智能化｡綜合自動化技術不僅包含了常規(guī)的自動化功能,比如故障錄波､自動報警､事故判斷和處理､電壓調節(jié)等,還具備在線自診斷功能,可實時把所獲得的信息傳送至控制中心,從而將運行管理從以往的被動模式轉變成主動模式｡

(3)通信局域的光纜化與網(wǎng)絡化｡隨著光纖通信技術與局域網(wǎng)絡技術的廣泛應用,綜合自動化系統(tǒng)自身所具備的抗電磁干擾性能也相對提高｡另外,通信局域的光纜化與網(wǎng)絡化不僅符合當前電力系統(tǒng)繼電保護的實時性要求,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸,同時也使系統(tǒng)組態(tài)也更為靈活,有利于擴展,還簡化了以往變電所中各種復雜的電纜,使得施工更為便捷｡總的來看,綜合自動化技術打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)的設備劃分原則與各專業(yè)的界限,彌補了以往常規(guī)保護裝置與調度中心不可通信這一不足,賦予了變電所自動化發(fā)展更為先進的內容及含義｡隨著信息技術的快速發(fā)展,結構更為完善､功能更為全面且智能化水平更高的綜合自動化系統(tǒng)必然出現(xiàn),也必然會將電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性､安全性､穩(wěn)定性等提升到更高層次｡

5結語

綜上所述,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,信息網(wǎng)絡技術水平與通信技術水平不斷提高,電力系統(tǒng)繼電保護技術也取得了突飛猛進的發(fā)展,涌現(xiàn)出了很多新技術,而這些新的繼電保護技術的發(fā)展也為電力系統(tǒng)的完善奠定了基礎,拓寬了電力系統(tǒng)自動化運行的范圍,減輕了電力工作者的勞動強度｡相信在今后的發(fā)展過程中,繼電保護新技術將會得到更加廣泛的推廣及應用,繼而進一步確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性､安全性以及可靠性｡

參考文獻:

[1]熊小伏,陳星田,夏瑩,等.面向智能電網(wǎng)的繼電保護系統(tǒng)重構[J].電力系統(tǒng)自動化,2009(17):33~37.

繼電保護及其自動化范文第3篇

關鍵詞：電氣工程及其自動化；創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；特色

作者簡介：袁鐵江（1976-），男，四川成都人，新疆大學電氣工程學院博士研究生；晁勤（1959-），女，湖南邵陽人，新疆大學電氣工程學院，教授。（新疆烏魯木齊830047）

基金項目：本文系新疆大學“21世紀教育教學改革工程”二期項目（XJU2008JGZ15）、新疆大學《電力系統(tǒng)繼電保護》校級精品課程的研究成果。

中圖分類號：G642     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）06-0060-02

電氣工程及自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)能夠從事與電氣工程有關的系統(tǒng)運行、通訊、綜合自動化、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術應用等領域工作的寬口徑“復合型”高級工程技術人才和管理人才[1]。要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，首先要解決的重點和難點問題是實踐教學[2]，其目的是：通過實踐教學各環(huán)節(jié)的實施培養(yǎng)學生的動手能力，促使學生綜合應用專業(yè)知識，優(yōu)化學生的知識智能結構，為培養(yǎng)優(yōu)秀的、適應市場需求的應用創(chuàng)新型人才創(chuàng)造條件。以新疆大學為例，介紹電氣工程及自動化專業(yè)教學改革思路、成果、經(jīng)驗，為今后進一步進行更有成效的教學模式改革提供借鑒和幫助。

一、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革思路

根據(jù)教育部關于實施大學生創(chuàng)新性實驗計劃的精神，圍繞電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)目標，根據(jù)電力行業(yè)的發(fā)展方向和現(xiàn)狀，結合人才市場需求，與電力行業(yè)的企、事業(yè)單位多次交流，總結了往屆畢業(yè)生走向工作崗位后所遇到的問題、工作中暴露出的知識弱點，結合學生在學習專業(yè)知識時所遇到的困難，認真研究分析了電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學各環(huán)節(jié)中存在的不足之處，以實踐教學為試點，突出學生職業(yè)素質、實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)，積極探索實踐教學模式創(chuàng)新，主要從以下幾個方面進行了嘗試。

（1）將電氣行業(yè)先進設備應用到實踐教學中，完善實踐教學內容，提高實踐教學的現(xiàn)代化程度。

（2）精心設計實踐教學內容，打破課程界限，優(yōu)化學生的專業(yè)知識結構[3]。由于某些課程的實踐教學環(huán)節(jié)與電力系統(tǒng)行業(yè)結合不緊密，學生不能很好地了解各課程內容在電力系統(tǒng)的具體應用。通過改革創(chuàng)新，加強各專業(yè)課程間的聯(lián)系，實踐教學體現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)方案的整體性。以繼電保護實踐教學為例，通過改革創(chuàng)新研究，微機保護實驗室在完成繼電保護實踐教學內容的同時，將電力系統(tǒng)分析、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統(tǒng)故障計算、電力系統(tǒng)仿真等多個課程的知識應用在繼電保護的實踐教學活動的各個環(huán)節(jié)，使學生對這些專業(yè)課在專業(yè)中的作用及課程間的聯(lián)系有整體的認識。

（3）將實踐教學與工業(yè)現(xiàn)場所需相結合，既豐富實踐教學內容，也鍛煉學生解決生產(chǎn)第一線實際問題的能力，充分體現(xiàn)高等教育為當?shù)氐慕?jīng)濟建設和生產(chǎn)實踐服務的宗旨[4]。如在微機保護實踐教學環(huán)節(jié)中，在教師指導下，學生以新疆實際電網(wǎng)結構為研究對象，對繼電保護問題進行分析計算。

（4）鼓勵學生參與教學實驗設備的開發(fā)和實踐教學改革，學生要順利完成指定任務，不但要擁有本專業(yè)各種知識，還要自學很多其它知識，因此吸收學生參與實踐教學改革，有助于提高學生的自學和創(chuàng)新能力[5]，既鍛煉學生的實踐動手能力又激發(fā)學生的求知興趣，促使學生綜合應用所學知識，優(yōu)化學生知識智能結構。同時，參與設備開發(fā)的學生分別負責不同內容，而整體功能的實現(xiàn)需要團結協(xié)作；實踐教學過程的實施，同樣要求通盤考慮，整體設計。因此通過實踐教學內容及教學模式的改革有助于培養(yǎng)學生的團隊精神。

實踐教學改革的成果可用于相同設備及類似設備的二次開發(fā)，具有一定推廣價值；提高了實驗設備的功能和現(xiàn)代化程度，拓寬實驗設備的應用范圍，開發(fā)后的實驗裝置不僅能用于教學任務，還可用于科學研究。可避免設備過早淘汰，具有一定的經(jīng)濟效益。

（5）通過教學改革創(chuàng)新，加強師資隊伍建設，豐富教師各自講授課程的教學內容，體現(xiàn)各個專業(yè)課程間的整體性和連貫性，提高師資隊伍的教學科研能力，形成一支年齡結構合理，知識體系優(yōu)良的教學團隊。在實踐教學模式改革中，項目組成員要充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，團結協(xié)作完成任務，相互學習，取長補短，拓寬各自知識面。

二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實現(xiàn)方法和具體措施

1.電氣工程及其自動化畢業(yè)學生需求分析調研及就業(yè)措施

通過對新疆各電力相關的企事業(yè)單位的走訪調研，對本專業(yè)領域技術發(fā)展現(xiàn)狀及人才需求等情況進行了分析，全疆電力系統(tǒng)預計近幾年中每年都有700余人專業(yè)技術就業(yè)崗位需求，加之大型電力設備制造業(yè)和油田等各大型企業(yè)自備電廠以及廠礦企業(yè)電氣部分，預計每年需要電氣技術人員1000余人。但是內地學生來疆就業(yè)人數(shù)少，且部分不能長期在疆工作，目前新疆大學的招生量并未達到飽和程度，有很廣闊的就業(yè)前景。因此，新疆大學電氣工程學院陸續(xù)與新疆電力公司等相關單位簽署了多項定向培養(yǎng)的協(xié)議書，已有部分學生履行了協(xié)議并在新疆喀什、伊犁等地就業(yè)。

2.專業(yè)知識結構和課程設置、培養(yǎng)方案調研及地方特色人才培養(yǎng)模式改革

有關課程設置和培養(yǎng)計劃制定，我們向新疆電力公司和金鳳科技等多家行業(yè)單位發(fā)函征求了意見，同時參加了全國電氣專業(yè)教改年會，收集了大量兄弟院校電氣專業(yè)教改資料，經(jīng)過電氣全體教師仔細討論和研究，確定了專業(yè)發(fā)展定位，制定了包含電力和風電兩個方向的全新的專業(yè)培養(yǎng)方案，學院又專門組織專家和負責人進行了論證討論，提出很多修改意見，形成了兩套分別針對民漢學生的具有地方特色的培養(yǎng)方案[7]。

3.大學生創(chuàng)新實踐、畢業(yè)生畢業(yè)設計結合現(xiàn)場實際取得良好效果

在各屆學生中進行了大學生創(chuàng)新實踐活動，獲得多項國家大學生實驗創(chuàng)新項目和校級科研實訓項目。從新疆多個涉電企業(yè)外聘導師，聯(lián)合進行了認識實習、畢業(yè)設計和畢業(yè)實習，并取得了較好的效果，社會用人單位對各屆畢業(yè)生思想品德、敬業(yè)精神、工作態(tài)度、專業(yè)知識、工作能力、創(chuàng)新能力等綜合評價良好。

4.專業(yè)主干課程與專業(yè)實驗室相結合實踐創(chuàng)新

主干課程建設中，在兼顧專業(yè)技術知識結構基礎上制定了電力系統(tǒng)繼電保護、電力系統(tǒng)分析和電力系統(tǒng)自動化等電氣專業(yè)主干課程7門[3]。并在廣泛調研的基礎上建成了與主干課程對應的10個專業(yè)實驗室，如：微機繼電保護實驗室、電力系統(tǒng)運行與控制實驗室、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真實驗室、變電站自動化實驗室等。實驗室建設與運用的效果與特色非常明顯，可進行上述電氣專業(yè)7門主干課程全部理論驗證性實驗和設計型實驗及創(chuàng)新型實驗，也可進行本科畢業(yè)設計及研究生碩士論文撰寫中的創(chuàng)新部分驗證，還可進行教師科研項目研發(fā)。大部分實驗設備與電力現(xiàn)場一致，縮短理論教學與行業(yè)實際差別，還可進行與現(xiàn)場完全一致的電力系統(tǒng)數(shù)字物理聯(lián)合動態(tài)模擬試驗，也可進行二次設計開發(fā)。實驗軟件采用動畫實景三維實現(xiàn)，安全、逼真、可靠、經(jīng)濟、實用。目前這些設備使用率高，實驗組數(shù)多，實驗效率和效果好，可提高學生分析問題的能力。

5.精品課程、課件、題庫、教材、教學大綱、網(wǎng)絡課堂建設

“電力系統(tǒng)繼電保護”獲得校級精品課程，“電力系統(tǒng)分析”獲自治區(qū)級精品課程。編制電氣專業(yè)教學大綱1套，完成“電力系統(tǒng)繼電保護”和“電力系統(tǒng)分析”題庫2套，開發(fā)“電氣特色專業(yè)”和“電氣緊缺專業(yè)”網(wǎng)頁2套，開發(fā)“電力系統(tǒng)繼電保護”、“電力系統(tǒng)分析”、“高電壓技術”課程教學網(wǎng)頁3套，課件多套。電氣專業(yè)所有課程選用優(yōu)秀教材，還由教師主編并出版教材多部。如重慶大學出版社出版國家“十一五”規(guī)劃教材《自動控制原理》、《發(fā)電機組基礎》；機械出版社出版《風電場運行與維護》、《風電并網(wǎng)技術》，大連理工大學出版社出版《單片機原理及應用》。

6.外聘現(xiàn)場專家和工程技術人員進行現(xiàn)場教學

與新疆電力公司多個變電站和發(fā)電廠以及風電場、八鋼自備發(fā)電廠、石河子天富熱電廠等簽訂了實習協(xié)議，特聘陜西電力公司和新疆電力公司調度中心、新疆紅雁池電廠、新疆水電設計院、新疆送變電公司、吐魯番電業(yè)局等電力行業(yè)高級工程技術人員進行電氣設計指導和現(xiàn)場教學，收到良好效果。

三、主要改革創(chuàng)新成果、實踐效果和特色

（1）根據(jù)電氣工程行業(yè)特點和實際情況，改造和更新實踐教學平臺，通過軟、硬件購置和開發(fā)，把實驗室仿真成工業(yè)控制現(xiàn)場，使實驗過程接近實際工作環(huán)境，縮短學校教育與行業(yè)實際的距離，為畢業(yè)設計和創(chuàng)新制作提供一個良好的實踐場所，節(jié)省設備投資。

（2）根據(jù)電氣工程就業(yè)崗位群對實踐能力要求，改革了實踐教學模式，精心設計教學內容，體現(xiàn)各個專業(yè)課程間的整體性和連貫性，在實踐教學中綜合電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護、高電壓技術、電力工程、單片機原理、軟件編程、電力通信、電力自動化、電力系統(tǒng)故障計算、電力系統(tǒng)仿真等多門課程知識，打破從單個課程進行實踐教學的界限，實現(xiàn)一體化實踐教學體系，并增加了風電方向課程，提高了就業(yè)率。

（3）選擇來自工業(yè)現(xiàn)場的具有代表性的生產(chǎn)實踐問題作為教學案例，實現(xiàn)實踐教學與工業(yè)現(xiàn)場相結合，鍛煉學生解決生產(chǎn)第一線實際問題的能力，同時為生產(chǎn)企業(yè)提供技術支持。

（4）對學生的自學能力、獨立思考能力、實踐動手能力及對所學知識的綜合應用能力等方面進行綜合訓練，提高學生的科技創(chuàng)新能力。參與開發(fā)的學生發(fā)表了多篇學術論文，多人考取了研究生，其余多就業(yè)于大型企業(yè)。調查結果顯示，考取研究生的學生在研究生的學習過程中，在科研方面顯示出了明顯的優(yōu)勢，在研究生學習階段比同屆學生提前發(fā)表學術論文，早出科研成果，顯示出較好的科研能力；走向工作崗位的畢業(yè)生能很快勝任工作，得到了用人單位的好評。可見，通過實踐教學激發(fā)了學生求知欲，拓寬學生知識面，優(yōu)化學生知識結構，提高了學生的就業(yè)率。

（5）課程實驗、畢業(yè)設計、短學期教學、科研實訓多個環(huán)節(jié)相結合，充實短學期的教學內容，提高短學期的教學效果及本科生畢業(yè)設計質量。

（6）形成一支年齡結構合理，知識體系優(yōu)良的教學團隊。教師發(fā)表了多篇教研論文及科研論文，多人獲得了本科生畢業(yè)設計優(yōu)秀指導教師，在開發(fā)的實踐平臺上完成了各自科研項目部分內容。獲得自治區(qū)級電氣工程及其自動化專業(yè)教學團隊，多人獲自治區(qū)級教學名師。

四、成果水平和實際推廣應用價值

通過對實踐教學內容和教學模式的改革，使得教學內容更加完善，教學方式多樣化，既可以進行常規(guī)和理論實驗驗證，又可以設計和創(chuàng)新，而且由于多項實驗采用計算機可視化界面，使實驗過程更形象更容易理解。促進了理論教學，從而提高教學質量，培養(yǎng)學生的實踐動手和科技創(chuàng)新能力，縮短學校與市場差距，全方位提高電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生水平，具有實際推廣應用價值。

五、進一步實施方案和完善措施

采取多種措施嚴格執(zhí)行培養(yǎng)方案、課堂教學、課件使用、實驗室及設備管理，加強對理論教學、實踐實習的執(zhí)行，進行有效的過程監(jiān)控。

建立、健全規(guī)章制度及完善有效的教學體系文檔資料，積累教學經(jīng)驗，進行質量反饋，切實提高教學質量。

完善實驗指導書的編制，提高實用性。

完善課件質量，使其更加直觀、形象、逼真，具有動態(tài)效果。

充實網(wǎng)絡教學資源，使學生更易于獨立實現(xiàn)預習復習和鞏固提高專業(yè)知識的技能。

參考文獻：

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[5]劉海燕.培養(yǎng)電力行業(yè)高科技創(chuàng)新型人才的思考[J].中國電力教育,2006,(S2):398-399.

繼電保護及其自動化范文第4篇

關鍵詞： 電氣工程；改造；自動化；趨勢研究

從社會主義科學發(fā)展觀角度思考，工業(yè)經(jīng)濟改革也應朝著更加先進的方向邁進。實施電氣工程改造既可以提升電力行業(yè)的科技實力，也能為廣大用戶創(chuàng)造更加有力的條件。本文主要分析了電氣工程自動化改造的相關問題。

1.電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡及通訊系統(tǒng)，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發(fā)展具有特別大的支配性影響。信息技術持續(xù)以指數(shù)速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續(xù)技術創(chuàng)新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創(chuàng)新提供了更新更先進的工具基礎。

1.2 操控系統(tǒng)

由于三極管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術的發(fā)展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統(tǒng)、光子學、微機電系統(tǒng)（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統(tǒng)和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

2.電氣工程的實際運用情況

2.1 智能建筑

智能化建筑的發(fā)展必然離不開電氣自動化，隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及數(shù)字電子化科技發(fā)展，高檔智能化建筑無疑已經(jīng)成為當今建筑界的主要發(fā)展方向。自然達到合理利用設備，在資源方面，人力的節(jié)省就有了建筑設備的自動化控制系統(tǒng)。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統(tǒng)。這些電子設備及布線系統(tǒng)一般都屬耐壓等級低，防干擾要求高，是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷，應該設計為一級防雷建筑物，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2.2 凈化系統(tǒng)

凈化空調系統(tǒng)控制自動監(jiān)控裝置，可以設計成單個系統(tǒng)的測量、控制系統(tǒng)，也可以設計成以數(shù)字計算機控制管理的系統(tǒng)。在溫度控制方面，凈化空調系統(tǒng)采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100，與設定點比較，用比例加積分、微分運算進行控制，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節(jié)閥或冷水電動調節(jié)閥的動作，控制回風溫度應保持在18度-16度之間，從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。

3.電氣自動化控制系統(tǒng)的設計

3.1 集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統(tǒng)設計也很容易。但由于這種方式是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，致使主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經(jīng)常不到位，這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

3.2 遠程監(jiān)控方式

遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、節(jié)約材料、可靠性高和組態(tài)靈活等優(yōu)點。但由于各種現(xiàn)場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統(tǒng)監(jiān)控，而在全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建中卻不適用。

4. 電力系統(tǒng)自動化改造的趨勢

4.1 功能多樣化

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的重點功能集中于發(fā)電、輸電，在傳輸期間對電能值大小的轉換缺乏足夠的功能。電力系統(tǒng)自動化改造之后，系統(tǒng)功能日趨多樣化，電壓轉變、電能分配、用電調控等功能均會得到明顯的改善，系統(tǒng)自動化狀態(tài)，符合了系統(tǒng)高負荷運行狀態(tài)的操作要求。

4.2 結構簡單化

結構問題是阻礙電力系統(tǒng)功能發(fā)揮的一大因素，多種設備連接于系統(tǒng)導致操作人員的調控質量下降，部分設備在系統(tǒng)運行時發(fā)揮不了作用。系統(tǒng)自動化改造后結構得到了充分的簡化，且功能也明顯優(yōu)越于傳統(tǒng)模式，促進了電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

4.3 設備智能化

電力設備是系統(tǒng)發(fā)揮作用的載體，電廠發(fā)電、輸電、變電等各個環(huán)節(jié)都要依賴于設備運行。早期人工操控設備的效率較低，自動化改造之后可利用計算機作為控制中心，利用程序代碼指導電力設備操作，智能化執(zhí)行設備命令，以逐漸提升作業(yè)效率。

4.4 操控一體化

當電力系統(tǒng)設備實現(xiàn)智能化之后，系統(tǒng)操控的一體化便成為現(xiàn)實。如：機械一體化、機電一體化、人機一體化等模式，都是電力系統(tǒng)自動化改造的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)一體化操控“省力、省時、省錢”，也為后期繼電保護裝置的安裝運用創(chuàng)造了有利的條件。

5 .繼電保護運用于自動化改造

5.1 針對性

由于電力系統(tǒng)自動化改造屬于技術改造范疇，需要對系統(tǒng)潛在的故障問題檢測處理。繼電保護具有針對性的處理功能，可根據(jù)系統(tǒng)不同的故障形式采取針對性的處理方案。如：電力設備出現(xiàn)短路問題，繼電保護可立刻把設備從故障區(qū)域隔離；線路保護拒動作時，繼電保護可將線路故障切除，具有針對性的故障防御處理功能。

5.2 穩(wěn)定性

繼電保護對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性作用顯著，特別是在故障發(fā)生之后可維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，以免故障對設備造成的損壞更大。良好的運行環(huán)境是設備功能發(fā)揮的前提條件，如：繼電保護裝置能快速地切除故障，減短了設備及用戶在高電流、低電壓運行的時間。通過模擬仿真，保證了系統(tǒng)在故障狀態(tài)下的穩(wěn)定運行，防止系統(tǒng)中斷引起的

損壞。

5.3 可靠性

對電力系統(tǒng)實施自動化改造的根本目的是滿足廣大用戶的用電需求，系統(tǒng)能否可靠地運行也決定了用戶或設備的用電質量。繼電保護裝置的運用為系統(tǒng)可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，強大的故障處理功能保障了人員、設備的安全；效率方面，多功能的監(jiān)測方式可及時發(fā)現(xiàn)異常信號，提醒技術人員調整系統(tǒng)結構。

6.結語

電氣工程是社會現(xiàn)代化發(fā)展的重點工程，關系著我國工業(yè)經(jīng)濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業(yè)未來發(fā)展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業(yè)應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

參考文獻

繼電保護及其自動化范文第5篇

實驗平臺建設

（1）傳統(tǒng)實驗平臺存在的問題。電氣工程及其自動化專業(yè)傳統(tǒng)的實驗包括課程實驗和綜合實驗兩部分內容。1）課程實驗以驗證性實驗為主。一般會根據(jù)二次原理圖完成實驗裝置的接線，通過對裝置加電流、電壓信號對裝置進行測試，并觀察裝置動作結果，記錄相關的實驗數(shù)據(jù)，以此來驗證理論教學中所學的基本原理。就實驗本身而言，實驗目的比較明確，但因實驗內容較少且過程單一，不能有效的提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力；再加上因平臺落后、設備功能有限造成能實際開設的實驗內容更少，根本無法滿足當前的教學需要。2）綜合實驗室硬件條件與當前電力系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀及其對人才的培養(yǎng)要求相比存在較大差距。以繼電保護實驗平臺為例，差距主要表現(xiàn)在：第一，保護種類較少，不能涵蓋整個電力系統(tǒng)。當前只有線路保護、變壓器保護，缺少發(fā)電機保護、母線保護、斷路器保護及配網(wǎng)保護。第二，保護裝置落后，元器件還是以電磁型繼電器為主，微機線路保護年代久遠，與電力系統(tǒng)的實際情況相差甚遠。第三，測試設備及測試手段落后，與工程實際差別較大。目前工程調試中，對現(xiàn)場電氣量的模擬均采用繼電保護測試儀、信號發(fā)生器等完成，而實驗教學則主要使用調壓器、行燈變、移相器、滑線電阻等，這些設備在測量量程、準確度、精度方面根本達不到要求，從而導致很多實驗無法進行。基于這樣的情況，為了適應培養(yǎng)計劃的需求，必須對當前的實驗平臺進行全面的改造，建立與當前電力系統(tǒng)的實際發(fā)展水平相適應的實驗平臺。（2）實驗平臺建設。以繼電保護實驗室為例，目前已經(jīng)建成了包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、線路及供配電系統(tǒng)的微機繼電保護實驗平臺，并配置了多套先進的繼電保護測試儀，故障采集及分析軟件。實驗裝置的種類、功能大幅度提升，實驗教學內容可以覆蓋從基礎元件到整個電力系統(tǒng)的各個層次，為構建模塊化、多階段、多層次的實驗教學體系奠定了堅實的平臺基礎。在實驗過程中學生不但可以根據(jù)主接線的狀態(tài)選擇相應的保護類型，確定保護配置，而且可以依據(jù)保護原理自行設計保護類型，計算保護定值，確定參數(shù)，并通過實驗平臺檢驗動作邏輯及保護動作情況。圖1為微機繼電保護實驗平臺。

教學內容改革

在新建實驗平臺的基礎上，從以下幾個方面來合理的安排教學內容。（1）從課程出發(fā)安排教學內容。電氣工程的理論課程包括：“繼電保護”、“自動裝置”、“高電壓技術”、“電力系統(tǒng)分析”等，與此相關的課程實驗一般以元件實驗為主，同樣包括繼電保護元件實驗、自動裝置課程實驗、高電壓技術實驗。在現(xiàn)有的實驗平臺上，元件和裝置已合為一體，可取消繼電保護元件實驗室，課程試驗可在綜合實驗室內完成。而經(jīng)過改造后實驗室功能更加完善，實驗內容可以涉及到實驗原理的各個環(huán)節(jié)，包括：硬件電路、保護定值修改和固化、元件定值校驗、動作特性實驗及動作報告故障分析等。這樣既可以節(jié)省場地和資源，同時又可以制定更加豐富的實驗內容，從而改變了以往課程實驗內容少、手段單一的缺點。（2）從實際工程出發(fā)安排教學內容。技術應用型電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)方向根據(jù)工程實際和社會需求，全面強化實驗教學環(huán)節(jié)，對實驗教學內容進行全面整合和優(yōu)化。三峽大學電氣與新能源學院緊密結合工程實際和電力行業(yè)需求，設置了以下專業(yè)綜合實驗：微機繼電保護綜合實驗、綜合自動化實驗、水電仿真實驗以及電氣設備檢測實驗。下面以微機繼電保護綜合實驗為例介紹實驗內容的安排。微機繼電保護綜合實驗分為微機保護軟件設計實驗和微機保護屏體實驗。在軟件設計實驗中，學生可以完成以下實驗內容：一是編制保護軟件主程序。一般包含三個基本模塊：初始化和自檢循環(huán)模塊、保護邏輯判斷模塊和跳閘處理模塊。二是設計數(shù)字濾波器。三是微機保護算法實驗。完成軟件設計并在微機實驗平臺上運行，可以作為課程設計和畢業(yè)設計內容。微機保護屏體實驗以發(fā)電機微機保護為平臺，學生可以完成以下實驗內容：一是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗。包括零點漂移檢查，電流、電壓精度檢查，電流、電壓變換器線性范圍檢查。二是保護定值校驗及動作特性實驗。三是開關量輸入軟件及硬件回路定義設計。四是開出量輸出、跳閘回路及軟/硬壓板的投/退檢查。五是模擬各種保護動作，形象直觀的觀察保護動作情況，打印并分析故障報告。[3，4]（3）從學生出發(fā)安排教學內容。教學以學生為主體，實驗教學的內容設置及教學方法要適應“自主學習”的教學理念。[5]這就要求教師因材施教，認真組織教案，實驗教學的內容公布在學校求索學堂網(wǎng)站上，不同專業(yè)、不同層次的學生可以根據(jù)自身特點選擇實驗項目與內容，教學過程中教師以問題式和引導式實驗教學為主，注重啟發(fā)引導學生，整個實驗只提要求和目標，具體實驗的設計、實驗前的分析及實驗后數(shù)據(jù)的處理都應該由學生獨立完成。例如：在微機變壓器保護實驗教學中，首先可以提出需要進行的實驗項目：一是變壓器主保護（變壓器差動或零序差動）；二是變壓器后備保護（復壓閉鎖過流保護或零序方向過流）。然后，根據(jù)所選的試驗項目確定實驗內容，其中包括：回顧和復習變壓器保護的基本原理；熟悉保護回路（交流電流電壓回路、輸入輸出回路）；熟練使用繼電保護測試儀；在實驗平臺上實現(xiàn)保護功能；觀測動作結果，記錄實驗數(shù)據(jù)并進行分析。實踐表明，以學生為主體，推出“自主學習”的教學理念，將會使學生學習的積極性大大加強，很好地激發(fā)了學生對理論課程所介紹的專業(yè)知識的濃厚興趣，具有很好的教學效果，也能很好地滿足技術應用型本科人才培養(yǎng)的要求。[1]（4）探索實驗室開放管理，通過產(chǎn)學研合作的形式，建立穩(wěn)固的校外實習基地，為在校學生提供進入企業(yè)見習、實習的機會。目前已與湖北超高壓輸變電公司宜昌輸電公司、宜昌電力勘測設計院有限公司簽訂產(chǎn)學研基地合作協(xié)議。積極鼓勵學院教師與電力企業(yè)加強合作交流，及時了解先進的電力技術，依靠行業(yè)和企業(yè)辦學，形成相互支持、相互依托的互動式產(chǎn)學研結合基地，有力地保證了學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。