我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀分析

引言：隨著電力系統(tǒng)的高速屬性計(jì)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(shì)，國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)，控制，測(cè)量，數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作提出了新的研究課題。

繼電保護(hù)技術(shù)是確保電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障就會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)措施進(jìn)行研究，可以提高故障排除工作的效率，對(duì)保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。

一、繼電保護(hù)的概念與作用

（一）繼電保護(hù)的概念

繼電保護(hù)主要是指當(dāng)變壓器，輸電線覽和發(fā)電機(jī)組等出現(xiàn)故障或者短路的時(shí)候，就自動(dòng)啟用斷電的措施來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，以此來(lái)避免變壓器，輸電線纜和發(fā)電機(jī)組遭受損害，從而確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，達(dá)到實(shí)時(shí)控制電路的作用。

（二）繼電保護(hù)的作用及構(gòu)成

1.繼電保護(hù)的作用。當(dāng)電力系統(tǒng)的被保護(hù)元件（如發(fā)電機(jī)，線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生的故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能自動(dòng)，迅速，有選擇地將故障地件從電力系統(tǒng)中切除，防止故障范圍擴(kuò)大。以保證無(wú)故障部分繼續(xù)保持正常運(yùn)行，并使故障元件免于繼續(xù)遭受損害，當(dāng)電力系統(tǒng)的被保護(hù)元件出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)及時(shí)反應(yīng)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，向運(yùn)行值班人員發(fā)出聲光報(bào)警，圖文信息等警告信號(hào)。

2.繼電保護(hù)的組成。繼電保護(hù)的組成一般由測(cè)量部分（和定值調(diào)整部分），邏輯部分和執(zhí)行部分組成。

二、繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的基本任務(wù)

（一）當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的繼電器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。

（二）反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整?；?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除，反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

（三）對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護(hù)不僅僅是一個(gè)事故處理與反應(yīng)裝置，同時(shí)也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的裝置。

三、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的優(yōu)勢(shì)

（一）具有安全可靠性。安全可靠是機(jī)電系統(tǒng)最基本的特點(diǎn)之一，也是使其受到普遍應(yīng)用的重要因素。繼電裝置能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，第一時(shí)間根據(jù)自身的功能性來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行隔離，并在此基礎(chǔ)上維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)，從而最大限度的降低了因電力系統(tǒng)故障而帶來(lái)的損失。

（二）具有智能選擇性。繼電保護(hù)裝置自身是帶有一定智能性的，其在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠根據(jù)故障發(fā)生的位置和實(shí)際情況，來(lái)選擇性的關(guān)閉與故障相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)，進(jìn)而保證整個(gè)電力系統(tǒng)其他部分的正常運(yùn)行。

（三）具有快速靈敏性。電力系統(tǒng)故障發(fā)生往往是一瞬間的事情，其帶來(lái)的損害卻是非常大的。如若不能夠第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行隔離和有效的處理，那么其他就會(huì)迅速的蔓延開(kāi)來(lái)，進(jìn)而影響到整個(gè)電力系統(tǒng)，繼電保護(hù)裝置具有超強(qiáng)的靈敏性和快速反應(yīng)能力，進(jìn)而當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行正確的處置，隔離故障部分，從而降低電力系統(tǒng)的損害程度和損害范圍。

四、繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展方向

（一）計(jì)算機(jī)化發(fā)展。隨著計(jì)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)歷了三個(gè)發(fā)展階段，從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問(wèn)藝，不到5年時(shí)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，華中理工在大興安嶺研制的微機(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)。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求 斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障故障和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)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)風(fēng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)，停息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。

（二）向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。計(jì)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(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活用品面貌發(fā)生了根本變化，它深刻影響著各個(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，到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)我，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處理的電氣量。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(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要是指安全自動(dòng)裝置，因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和了如指掌控制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）向智能化方向發(fā)展。近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，進(jìn)行規(guī)劃，模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用也開(kāi)始，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出議程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。

（四）向綜合方向發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)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(tái)高性能，多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)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)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端，因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量，控制，數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)，控制，測(cè)量，數(shù)據(jù)通信一體化。

結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)和進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)，控制，測(cè)量，數(shù)據(jù)難體化和人工智能化，為電力工業(yè)的快速發(fā)展提供了可靠，穩(wěn)定，完善的保護(hù)。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)伊春供電公司）