淺析繼電保護(hù)信息技術(shù)的應(yīng)用

王燕

摘 要：隨著我國(guó)電力系統(tǒng)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，變電站繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷突破和創(chuàng)新，但是與世界先進(jìn)水平依然有一定的差距，繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行有保護(hù)作用，使電力系統(tǒng)能夠安全，穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)繼電保護(hù)系技術(shù)，能夠快速的發(fā)現(xiàn)和有效解決電力系統(tǒng)的故障，提高電力系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量，文章講述我國(guó)繼電保護(hù)的發(fā)展階段，發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢(shì)，并就信息技術(shù)在我國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)的應(yīng)用發(fā)表一些看法。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；變電站；信息技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0065-02

當(dāng)前，快速發(fā)展的信息科學(xué)技術(shù)涉及社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，人類迎來(lái)了前所未有的大發(fā)展時(shí)代。在這種大發(fā)展背景下，電力企業(yè)只有不斷完善更新企業(yè)的信息技術(shù)，才能使企業(yè)保持活力。企業(yè)運(yùn)用新技術(shù)，新的管理方法，不斷提高企業(yè)員工的能力。同時(shí)，企業(yè)在注重提高生產(chǎn)效率時(shí)還必須遵循市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制，充分合理引用國(guó)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和方法，充分利用便捷的通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不斷完善現(xiàn)有的系統(tǒng)管理機(jī)制，現(xiàn)代企業(yè)的最終目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能管理化。在電力生產(chǎn)企業(yè)中，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是逐步完善電力企業(yè)的重要任務(wù)，而繼電保護(hù)信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好的解決這一問(wèn)題，在電力系統(tǒng)中，變電站是繼電保護(hù)信息技術(shù)應(yīng)用最廣泛，最重要的地方。

1 我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展從20世紀(jì)50年代開始至今，隨著電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和所帶來(lái)的寶貴研究成果，我國(guó)繼電保護(hù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了機(jī)電式保護(hù)，晶體保護(hù)，集成電路保護(hù)和計(jì)算機(jī)保護(hù)等四個(gè)階段，在50年代初到60年代中期，我國(guó)完成了從繼電保護(hù)的研究、設(shè)計(jì)，到繼電保護(hù)的制造、運(yùn)行，并建立了相對(duì)完整的科學(xué)體系，但主要還是以機(jī)電式繼電保護(hù)為主；在60～80年代中，這20年里，我國(guó)成功研發(fā)晶體管繼電保護(hù)技術(shù)，并成功投入使用，逐步取代了以往的機(jī)電式繼電保護(hù)；在80年代末，集成電路繼電保護(hù)技術(shù)研發(fā)成功，并逐步取代了晶體管繼電保護(hù)；在90年代中，我國(guó)在微機(jī)保護(hù)裝置領(lǐng)域取得了突破性的進(jìn)展，在微機(jī)保護(hù)軟件的設(shè)計(jì)、算法等方面也取得了巨大的進(jìn)展，我國(guó)進(jìn)入了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)時(shí)代。

從我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷史來(lái)看，我們僅僅用了40年就走完了發(fā)達(dá)國(guó)家一個(gè)世紀(jì)走的過(guò)程，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)從無(wú)到有，從落后到接近世界先進(jìn)水平，這無(wú)一不記錄了電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程，科研成果，為我國(guó)未來(lái)這一技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，繼電保護(hù)技術(shù)必然朝著計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，這對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中扮演著越來(lái)越重要的角色。

2 繼電保護(hù)信息技術(shù)的應(yīng)用

2.1 繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化

目前，電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的就是微機(jī)保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)裝置極大地提高了電力系統(tǒng)的安全系數(shù)。微機(jī)保護(hù)裝置不僅具有最基本的保護(hù)功能外，還有強(qiáng)大容量的儲(chǔ)存空間，這不僅延長(zhǎng)了故障信息和數(shù)據(jù)的存放，還可以同時(shí)快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。微機(jī)保護(hù)裝置不但擁有著以往無(wú)法媲美的通訊能力，還可以控制裝置共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息及網(wǎng)絡(luò)資源的能力，從而使工作人員能輕松、準(zhǔn)確地獲取電力系統(tǒng)各項(xiàng)資料，方便工作人員在操作過(guò)程中詳細(xì)記錄文檔，可以把所有資料都匯集在微機(jī)保護(hù)裝置中，最終形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)面對(duì)電力系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，就可以通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)核實(shí)，對(duì)比，從而全面分析數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，檢視各個(gè)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際狀況等，以了解故障的具體形成原因，及時(shí)排除安全隱患，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。另外也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)把設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)，故障數(shù)據(jù)，各保護(hù)裝置運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)再一次共享到數(shù)據(jù)庫(kù)中，擴(kuò)大信息容量，方便處理同樣的問(wèn)題。

2.2 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引領(lǐng)了信息時(shí)代的快速發(fā)展，通過(guò)強(qiáng)有力的通訊手段使各領(lǐng)域能夠更高效解決問(wèn)題，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)信息和數(shù)據(jù)的處理都是由通信工具計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。繼電保護(hù)裝置最基礎(chǔ)、最主要的功能就是保證整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，還要快速查到故障原因，并及時(shí)切除故障源，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一完成每個(gè)保護(hù)單元運(yùn)行裝置信息和數(shù)據(jù)的處理，及時(shí)將重合閘裝置和各繼電保護(hù)單元的運(yùn)行工作協(xié)調(diào)好，及時(shí)獲取裝置中信息和數(shù)據(jù)，消除系統(tǒng)中存在的安全隱患，以確保其安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。目前，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和繼電保護(hù)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，所以只要將系統(tǒng)中各主要設(shè)備的保護(hù)裝置連接起來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。在這條件下，獲取系統(tǒng)故障信息越多，對(duì)故障處理能力就會(huì)變得越強(qiáng)，同時(shí)提高了保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)。

2.3 繼電保護(hù)一體化裝置

繼電保護(hù)一體化裝置通俗的來(lái)講就是一個(gè)智能終端，相當(dāng)于人的大腦，在電力系統(tǒng)遇到簡(jiǎn)單或復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，通過(guò)這個(gè)終端，實(shí)施快速，有效的處理。由此可見，繼電保護(hù)一體化裝置中重要部分就是保護(hù)電力系統(tǒng)，要建成它，就必須需要先實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化。它的主要功能是，記錄保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)將保護(hù)元件運(yùn)行狀況傳給計(jì)算機(jī)控制中心或任一終端，包括故障運(yùn)行信息和數(shù)據(jù)。通過(guò)這個(gè)智能終端，完成無(wú)故障或有狀況運(yùn)行狀況下的測(cè)量，控制，數(shù)據(jù)通信。

3 實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)智能化

實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)智能化，就要建立一體化的數(shù)據(jù)庫(kù)和終端智能設(shè)備，如圖1所示：

目前，已經(jīng)應(yīng)用到電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域并且正在使用的人工智能技術(shù)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊邏輯，進(jìn)化規(guī)劃，遺傳算法等，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，是很多列出方程式后難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題。但是應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可以很快的解決，通常在面對(duì)一個(gè)非線性問(wèn)題，由于很難確定正確的故障位置，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷，實(shí)施錯(cuò)誤的方法。如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，通過(guò)大量故障樣本練習(xí)，并且這種樣本要集中充分考慮各種突發(fā)狀況，則在發(fā)生任何電力系統(tǒng)事故時(shí)，就可以作出正確判斷，其它的算法，如進(jìn)化規(guī)劃，遺傳算法等都有其獨(dú)特的解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，將這些人工智能應(yīng)用在繼電保護(hù)裝置中，能使故障得以迅速解決，提高變電站的繼電保護(hù)能力。

4 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)電力系統(tǒng)保護(hù)從20世紀(jì)50年代發(fā)展至今，實(shí)現(xiàn)了從機(jī)電式繼電保護(hù)到微機(jī)保護(hù)裝置的轉(zhuǎn)變，并大量投入使用，技術(shù)不斷更新，繼電保護(hù)能力不斷提高，智能化水平不斷提升，從無(wú)發(fā)展到有，如今我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)信息智裝置設(shè)備自動(dòng)化，智能化，并投入量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)故障運(yùn)行，這些都體現(xiàn)了我國(guó)在繼電保護(hù)這一方面所做的改變，我們正朝著繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化方向發(fā)展，雖然在過(guò)去短短幾十年的時(shí)間接近了世界先進(jìn)水平，但依然有很長(zhǎng)的路要走，現(xiàn)在對(duì)于變電站繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)，迅速，有選擇的將故障在電力系統(tǒng)中解決，這樣不僅讓電力系統(tǒng)中的其它部分免于傷害，還使故障元件不再繼續(xù)受傷害，使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了更艱巨的任務(wù)，開辟了更大的發(fā)展空間。

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