電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀與發(fā)展

唐秀穩(wěn)

【摘 要】隨著我國電力系統(tǒng)及科技技術的快速發(fā)展，由于繼電保護技術對于電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性及其系統(tǒng)的維護具有重要意義，電力系統(tǒng)對于繼電保護技術的要求也隨之越來越高。本文通過回顧電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展歷程，分析、討論了當前電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀，結合計算機技術在繼電保護技術方面的應用，提出了繼電保護技術的進一步發(fā)展趨勢，闡述其往網絡化、智能化、計算機化、虛擬化、一體化方向的發(fā)展情況。

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護；現(xiàn)狀

1.當前電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀分析

回顧我國電力系統(tǒng)繼電保護裝置的使用與發(fā)展歷程，在1960年代起，晶體管繼電保護器初步應用于電力系統(tǒng)的運行之中，隨著之后所開發(fā)出的集成運算放大器為基礎的集成電路保護技術的應用，晶體管繼電保護器逐漸為之所替代。1990年后，微機保護繼電保護器在電力系統(tǒng)的運行與維護中得到了推廣與應用。隨著我國社會科技技術的快速發(fā)展，加上網絡化、科技化、計算機化、自動化等技術的不斷推廣，現(xiàn)針對電力系統(tǒng)繼電保護技術的應用現(xiàn)狀進行分析，如下所述。

1.1繼電保護與先進技術相結合

由于我國的電網系統(tǒng)正處于不斷發(fā)展與完善的過程之中，加上當前微機化水平的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)對于繼電保護技術具有更高的要求。其中，繼電保護技術必須確保各個保護單元可以有效、快速的共享電力系統(tǒng)中的各項系統(tǒng)運行及故障信息、數(shù)據(jù)，確保各個保護單元在電力系統(tǒng)的運行與維護過程中具備高度協(xié)調性。當前，我國的繼電保護技術逐步與其他先進技術相結合，包括網絡化、計算機化、一體化、虛擬化、智能化技術等方面，促使繼電保護技術不斷發(fā)展與完善。

1.2繼電保護與微機技術相結合

眾所周知，微機技術的數(shù)學運算能力與邏輯處理能力、速度是極高的，通過結合其相應的理論知識與數(shù)據(jù)信息，可以有效的提高繼電保護技術的應用效果。因此，近幾年來我國逐漸將微機技術與繼電保護技術相結合，電力系統(tǒng)中繼電保護中的微機化程度越來越高，其效果也是極其顯著的。

2.電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展趨勢

2.1網絡化

由于相應的數(shù)據(jù)資源共享程度不高，大部分繼電保護裝置只可以反應保護安裝處的實際電氣量，而且只可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時通過將其故障元件切除掉來避免故障范圍的擴大。隨著當前我國及世界上網絡化技術的不斷發(fā)展，加上網絡化技術對我國其他科技信息技術的強大影響力，為了便于各個保護單元可以及時與重合閘裝置對電力系統(tǒng)運行中的各項數(shù)據(jù)與故障信息進行分析、協(xié)調處置，從而保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性，必須確保各個保護單元可以有效、快速的共享相關的數(shù)據(jù)與信息。

因此，電力系統(tǒng)繼電保護技術將逐步朝網絡化方向發(fā)展，通過將電力系統(tǒng)運行中的各部分主要裝置及保護設備以網絡化技術相互聯(lián)接起來，從而真正實現(xiàn)網絡化的微機保護裝置。通過將繼電保護技術與網絡化技術相結合，可以促使繼電保護裝置在處理、保護電力系統(tǒng)時，更快速、更精確、更有效的檢測其具體的故障位置及故障信息、故障距離等信息。由此可見，將繼電保護裝置實現(xiàn)網絡化發(fā)展是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

2.2智能化

當前，我國的智能化技術發(fā)展迅猛，由于電力系統(tǒng)繼電保護的控制屬于離散型控制技術，繼電保護可以有效的對電力系統(tǒng)運行過程中或出現(xiàn)故障時進行快速、全面化的狀態(tài)評估，以便及時解決故障，從而保障電力系統(tǒng)運行的安全性與正常性，而智能化技術可以有效的提高機械設備求解非線性問題的精確度與速度。因此，現(xiàn)今的繼電保護正與人工智能技術相結合，從而保證電力系統(tǒng)運行的高效性與穩(wěn)定性。

通過將智能化技術與繼電保護裝置技術相結合，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行的高效性，由此可見，電力系統(tǒng)繼電保護技術朝智能化方向發(fā)展亦是其未來的發(fā)展趨勢。

2.3計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應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，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯(lián)網以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2.4虛擬化

繼電保護產品虛擬化，即通過虛擬現(xiàn)實技，由計算機全部或部分生成的多維感覺環(huán)境，給參與者產生各種感官信息，使參與者有身臨其境的感覺，能體驗、接受和認識客觀世界中的客觀事物，深化概念和建造新的構想和創(chuàng)意。虛擬化創(chuàng)造了新的儀器模式——虛擬儀器，特別適用于現(xiàn)代越來越復雜的測試系統(tǒng)。軟件是虛擬儀器的核心，利用計算機、一組軟件和極少的必需硬件，就可在屏幕上虛擬出與傳統(tǒng)儀器相似的顯示面板，使用者通過鼠標和鍵盤操縱面板上的虛擬按鈕、開關、旋鈕來實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的各種功能操作，并通過面板上的虛擬顯示屏、數(shù)碼顯示器和指示燈了解儀器的狀態(tài)讀取或打印測量結果。因此，隨著虛擬技術的不斷完善，繼電保護虛擬化產品也將是繼電保護技術發(fā)展的一個趨勢。

2.5一體化

隨著用電環(huán)境的復雜化和用戶需求的多樣化，對電力系統(tǒng)繼電保護提出了新的要求。繼電保護技術一體化，在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，是繼電保護和綜合自動化的緊密結合，通過利用計算機網絡技術的集成與資源共享，對整個電力系統(tǒng)進行保護。每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且還能將變電過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng)，由此可見，繼電保護技術一體化是實現(xiàn)保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信的一體化。

在電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展過程中，繼電保護技術一體化與傳統(tǒng)的繼電保護相比具有明顯的優(yōu)勢，它打破了傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)對各專業(yè)界限的設定和劃分，因此是電力系統(tǒng)繼電保護未來發(fā)展趨勢。

3.結束語

綜上所述，由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，加上當前我國科技信息技術的發(fā)展越來越快，電力繼電保護技術將不斷創(chuàng)新、發(fā)展，從而促使電力系統(tǒng)運行更為安全、穩(wěn)定、高效。結合我國發(fā)展快速的計算機信息科技技術及網絡化技術，繼電保護技術將逐漸朝一體化方向及虛擬化方向發(fā)展，成為電力系統(tǒng)安全運行的保護網，從而有效的保證電力系統(tǒng)在運行過程中執(zhí)行各項控制、管理、測量與維護等方面的任務，提高電力系統(tǒng)運行的經濟效益與社會效益。

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