淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

楊文芳

（中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)惠州供電局變電部，廣東 惠州 516001）

淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

楊文芳

（中國南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)惠州供電局變電部，廣東 惠州 516001）

近年來在需求的刺激下，我國電力系統(tǒng)獲得了巨大的發(fā)展?；鹆Πl(fā)電、水利發(fā)展、以及核能發(fā)電紛紛各顯神通。繼電保護(hù)技術(shù)作為維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展也取得了巨大的進(jìn)步。本文針對(duì)我國繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)階段發(fā)展的基本情況進(jìn)行了闡述，進(jìn)而提出了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)技術(shù)是維持電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的一項(xiàng)核心技術(shù)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電氣元件一旦出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，斷電不可避免，這將對(duì)居民正常的生產(chǎn)生活造成非常嚴(yán)重的影響。繼電保護(hù)系統(tǒng)以繼電保護(hù)技術(shù)作為支撐能夠在第一時(shí)間準(zhǔn)確的判斷出電氣元件的故障所在地，并對(duì)電力元件的故障及時(shí)的做出反應(yīng)，向值班人員做出示警，并且能夠準(zhǔn)確、迅速地將電力系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障的電氣元件與整個(gè)電力系統(tǒng)相隔離。保護(hù)電力系統(tǒng)內(nèi)部不受故障的影響造成損失。同時(shí)對(duì)提高故障排除工作的效率，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行發(fā)揮著積極的作用。

1 現(xiàn)階段我國繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的基本情況

隨著我國供電事業(yè)的不斷發(fā)展，我國繼電保護(hù)技術(shù)為了滿足保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本要求，而順應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)而不斷向前發(fā)展。近年來隨著電子信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的運(yùn)用，極大的提高了繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化，符合繼電保護(hù)系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)?？偟膩碚f我國繼電保護(hù)系統(tǒng)在長時(shí)間的發(fā)展過程中先后經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段。

我國最早運(yùn)用熔斷器來實(shí)施繼電保護(hù)，這種裝置動(dòng)作精度較差，而且與其它保護(hù)技術(shù)同時(shí)使用時(shí)不容易進(jìn)行配合，斷流能力受技術(shù)水平的影響受到一定的限制。同時(shí)，該項(xiàng)保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用對(duì)供電系統(tǒng)的恢復(fù)使用也有一定程度的影響。隨著供電事業(yè)的發(fā)展這種繼電保護(hù)裝置逐步被取消，繼而產(chǎn)生的是一種電磁型電流繼電器，這種繼電器在傳統(tǒng)熔斷器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，對(duì)電流的保護(hù)明顯高于熔斷器。

20世紀(jì)以來我國繼電保護(hù)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展經(jīng)歷了長達(dá)一個(gè)世紀(jì)的漫長發(fā)展進(jìn)程。以第一代機(jī)電型感應(yīng)式電流繼電器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用為標(biāo)志，各種新型的繼電保護(hù)裝置相繼被應(yīng)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中，最具有代表性的是行波保護(hù)裝置。這種裝置在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用充分的體現(xiàn)了光纖技術(shù)與電力保護(hù)系統(tǒng)的完美結(jié)合。繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展真實(shí)的反應(yīng)了我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。

隨著我國供電事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)工作也提出了更高的要求，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)內(nèi)部必須具有較強(qiáng)的靈敏性、速度性、選擇性以及可靠性，只有這樣的繼電保護(hù)裝置，才能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)故障做出準(zhǔn)確及時(shí)的反應(yīng)，并在最短的時(shí)間內(nèi)將電力系統(tǒng)故障清除。為了使電力保護(hù)裝置滿足這四項(xiàng)基本要求，從事繼電保護(hù)工作的人員做出了極大的努力，極大的促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。

上世紀(jì)中期電力系統(tǒng)領(lǐng)域開始致力于晶體管繼電保護(hù)裝置的開發(fā)與研究，并在今后的30多年里取得了顯著成果。20實(shí)際80年代為滿足電力保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的根本需求，集成電路靜態(tài)繼電保護(hù)技術(shù)研制成功，晶體管保護(hù)技術(shù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中被逐步取代。集成電路靜態(tài)繼電保護(hù)技術(shù)在上世紀(jì)90年代前期取得了巨大的發(fā)展，別廣泛的運(yùn)用到繼電保護(hù)系統(tǒng)中。

隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的研制成功以及應(yīng)用，各國紛紛展開了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置的研究，我國也在上世紀(jì)70年代開始了該項(xiàng)技術(shù)的研究，并且覺得了巨大的研究成果。1984年以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的第一套輸電線路微機(jī)距離保護(hù)樣機(jī)研制成功，它的成功是我繼電保護(hù)工作領(lǐng)域的重大突破，將被載入史冊(cè)。在短短的幾年時(shí)間內(nèi)我國又研制出了第二代微機(jī)線路保護(hù)裝置，這種裝置目前被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中。對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)內(nèi)部的高壓線路、低壓網(wǎng)絡(luò)以及各種不同類型的電氣設(shè)備都具有非常顯著的保護(hù)效果，基本實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置的四項(xiàng)基本要求。

現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)與繼電保護(hù)系統(tǒng)的相互結(jié)合，計(jì)算機(jī)、電子信息技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的普遍應(yīng)用，我國繼電保護(hù)系統(tǒng)將不斷由人工化向智能化方向轉(zhuǎn)變，我國繼電保護(hù)工作將取得巨大的發(fā)展成就，電力系統(tǒng)將得到最全面的保護(hù)，我國電力事業(yè)在繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)下，將不斷為廣大電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2 我國繼電保護(hù)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的重要支撐力量，21世紀(jì)隨著我國供電系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，人們生長生活對(duì)電力能源需求的進(jìn)一步提高，我國供電事業(yè)將在未來擁有更為廣闊的發(fā)展空間。繼電保護(hù)事業(yè)為滿足電力系統(tǒng)的維護(hù)需求，將繼續(xù)向前發(fā)展，微機(jī)保護(hù)裝置在電力市場(chǎng)需求與發(fā)展的推動(dòng)下，將向更為高端的領(lǐng)域發(fā)展，未來繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)信息化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1 計(jì)算機(jī)化發(fā)展

隨著電力工業(yè)化的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)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)該具備有長期存放大容量故障信息和數(shù)據(jù)的空間；強(qiáng)大的通信和快速處理數(shù)據(jù)的功能；與其它保護(hù)裝置、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)共享全系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)的能力；高級(jí)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(tái)PC機(jī)的功能。因此，繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)的通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活發(fā)生了根本性的變化。它深刻地影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。因此，繼電保護(hù)的作用不僅限于限制事故的影響范圍和切除故障元件,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，這就要求每個(gè)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(gè)保護(hù)單元和重合閘裝置在分析這些數(shù)據(jù)和信息的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作。這樣，繼電保護(hù)裝置得到的系統(tǒng)的故障信息越多，對(duì)故障地點(diǎn)、故障距離的檢測(cè)和故障性質(zhì)的判斷就越準(zhǔn)確，這樣大大提高了繼電保護(hù)的性能和可靠性。

2.3 智能化發(fā)展

上世紀(jì)末，人工智能技術(shù)被引入繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，并發(fā)揮了重要的作用，人工智能技術(shù)的應(yīng)用開啟了我國繼電保護(hù)工作新的篇章。在人工智能技術(shù)領(lǐng)域中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制理論在繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用較為普遍，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種非線性映射的方法能夠化解異常復(fù)雜通過普通計(jì)算手段很難求解的非線性問題，電力系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)控制裝置中的很多問題，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都可以解決。人工智能技術(shù)為我國繼電保護(hù)領(lǐng)域的智能化發(fā)展注入了新鮮的血液。

總結(jié)

我國電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開繼電保護(hù)技術(shù)的支撐與維護(hù)，我國繼電保護(hù)技術(shù)隨著電力事業(yè)的發(fā)展先后經(jīng)歷的四個(gè)發(fā)展階段。我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷史與我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是相互促進(jìn)與共同發(fā)展的過程。在電子信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代化的智能技術(shù)的推動(dòng)下，我國繼電保護(hù)系統(tǒng)將迎來新的發(fā)展契機(jī)，為保障我國電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供更為有力的保障，促進(jìn)我國供電事業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

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[2]史洪.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2007，(10).

[3]劉海巖.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程和前景[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010，(11).

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