繼電保護(hù)技術(shù)的歷史與繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)特征

張興東，羅寶君

（肇源縣電業(yè)局，黑龍江肇源166500）

繼電保護(hù)技術(shù)的歷史與繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)特征

張興東，羅寶君

（肇源縣電業(yè)局，黑龍江肇源166500）

闡述繼電保護(hù)技術(shù)的歷史沿革，分析信息時(shí)代下繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)特征。繼電保護(hù)體系對于供電系統(tǒng)的穩(wěn)定意義重大，必須重視其工作狀態(tài)和發(fā)展方向，只有在充分了解其工作原理的基礎(chǔ)上，才能采取相應(yīng)措施，推動(dòng)我國供電事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

繼電保護(hù)；歷史；技術(shù)特征

繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)中不容忽視的重要安全技術(shù)之一，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，并且對電力消費(fèi)環(huán)境產(chǎn)生一定的間接影響。從功能上看，繼電系統(tǒng)關(guān)注電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，并且努力提出更為合理和有效的對策，用以實(shí)現(xiàn)反事故自動(dòng)化，并且在其工作過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠做到正確定位被保護(hù)元件的邏輯位置，鑒別相關(guān)被保護(hù)元件是否處于正常工作狀態(tài)中，以及相應(yīng)的故障是位于保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障還是區(qū)外故障，并且在判斷的基礎(chǔ)上觸發(fā)相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)對電力網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。

1　繼電保護(hù)技術(shù)的歷史沿革

繼電保護(hù)技術(shù)最早由英國、美國以及澳大利亞學(xué)者所倡導(dǎo)，于20世紀(jì)60年代中后期出現(xiàn)。開始的時(shí)候，有人率先提出采用小型計(jì)算機(jī)對電力網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能，但是，當(dāng)時(shí)的小型計(jì)算機(jī)造價(jià)居高不下，因此，難以切實(shí)大面積投入應(yīng)用。雖然如此，這種思想仍然得到了相關(guān)部門的認(rèn)可和重視，并且，相關(guān)繼電保護(hù)理論計(jì)算方法和程序結(jié)構(gòu)的分析和研究也自此展開。到了20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)開始飛速發(fā)展，大型集成電路日趨成熟，一方面體積不斷減小，另一方面造價(jià)也越來越低，并且可靠性和運(yùn)算能力也得到極大提升。這種狀況推動(dòng)著相應(yīng)的微處理器開始走入電力工作領(lǐng)域，并且諸多實(shí)用性質(zhì)的繼電保護(hù)模型也都在這個(gè)時(shí)期涌現(xiàn)。在隨后的80年代中，某些樣板地區(qū)開始出現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用試驗(yàn)，在90年代得到進(jìn)一步的發(fā)展。就我國的繼電保護(hù)應(yīng)用和研究而言，由于受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的制約，在初期明顯落后于國外先進(jìn)技術(shù)。20世紀(jì)70年代末期開始，我國的繼電保護(hù)研究才開始起步，當(dāng)時(shí)以高等院校和國家科研部門牽頭，主要是采取了對外國先進(jìn)技術(shù)積極引入和分析學(xué)習(xí)作為輔助背景，加強(qiáng)適合我國的繼電保護(hù)技術(shù)研發(fā)的總體發(fā)展方向。1984年，原華北電力學(xué)院研制出的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置被視為這一領(lǐng)域發(fā)展重要的里程碑，也成為我國自90年代開始開啟計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)新階段的重要啟示性標(biāo)志。與此同時(shí)，東南大學(xué)的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)則更多關(guān)注主設(shè)備保護(hù)方面技術(shù)，分別于1989年、1994年通過鑒定。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置、天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)等技術(shù)，則在1991年、1993年以及1996年先后通過鑒定并且投入使用。在諸多技術(shù)的推動(dòng)和應(yīng)用下，我國的繼電保護(hù)研發(fā)以及應(yīng)用工作進(jìn)入了微機(jī)時(shí)代。

2　信息時(shí)代下繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)特征

2.1自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用

自適應(yīng)技術(shù)于20世紀(jì)80年代出現(xiàn)，并不存在相對一致的定義，但是可以理解成為是依據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)技術(shù)，這是一種基于環(huán)境的權(quán)變保護(hù)技術(shù)。由于自適應(yīng)技術(shù)能夠識別具體的故障狀況，因此，其展開的對應(yīng)保護(hù)動(dòng)作會(huì)更具備有效性，對于電力網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)作用也有所增強(qiáng)，在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動(dòng)重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景，對于切實(shí)保護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)的健康和安全，并且提高其綜合經(jīng)濟(jì)因素意義重大。

2.2人工智能技術(shù)的深入應(yīng)用

人工智能技術(shù)本身是一個(gè)技術(shù)簇，包括諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)，通常以技術(shù)庫技術(shù)作為主要的支撐力量加以實(shí)現(xiàn)。人工智能最大的應(yīng)用特征在于能夠?qū)崿F(xiàn)自組織和自學(xué)習(xí)，并且在信息的深入處理方面有著極強(qiáng)的能力，這些技術(shù)的最大應(yīng)用特征在于能夠有效實(shí)現(xiàn)零散數(shù)據(jù)環(huán)境中的深度信息，幫助實(shí)現(xiàn)基于更全面信息的決策有著積極意義。同時(shí)，人工智能還能夠進(jìn)一步分散數(shù)據(jù)中心的職能，在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的同時(shí)擴(kuò)展相應(yīng)職能，強(qiáng)化實(shí)時(shí)和有效告警等附加功能。在數(shù)據(jù)處理和分析方面，能夠支持更大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分析，包括橫縱向數(shù)據(jù)對比在內(nèi)的多個(gè)層面數(shù)據(jù)分析，更深一步發(fā)現(xiàn)存在于電力系統(tǒng)的潛藏問題，對于提升電力系統(tǒng)的技術(shù)功能有著積極的意義。

2.3變電站綜合自動(dòng)化的應(yīng)用趨勢

當(dāng)前信息技術(shù)的應(yīng)用以數(shù)據(jù)設(shè)備和數(shù)據(jù)本身的集成作為突出表現(xiàn)呈現(xiàn)于電力系統(tǒng)中，并且，將變電站的監(jiān)視、檢測、控制、保護(hù)以及計(jì)量等相關(guān)數(shù)據(jù)采集和命令的施加集成在同一個(gè)數(shù)據(jù)體系中。在這樣的環(huán)境下，數(shù)據(jù)資源的共享成為必然，同時(shí)能夠更為有效地展開綜合化的數(shù)據(jù)處理以及實(shí)現(xiàn)人工智能化。相應(yīng)地遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機(jī)保護(hù)裝置等核心部件開始出現(xiàn)在變電環(huán)境中，將變電所的控制、信號、測量、計(jì)費(fèi)等回路納入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，加強(qiáng)對變電所的集成建設(shè)以及投資，提升二次系統(tǒng)的可靠性等方面都有極大的幫助。

［1］魏樂，唐勇.先進(jìn)發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)需求［J］.電氣時(shí)代，2014，（11）：19-21.

［2］王翰.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（3）：114-115.

History of Relay Protection Technology and Technical Characteristics of Relay Protection System

ZHANG Xing-dong,LUO Bao-jun
(Zhaoyuan Electric Power Bureau,Zhaoyuan 166500,China)

This paper elaborated the historical development of relay protection technology,and analyzed the technical features of relay protection system under the information age.Relay protection system major significance to the stability of the power supply system,we must pay attention to their work status and direction of development,only on the basis of fully understanding its work principle,so as to take appropriate measures to promote the further development of power supply of our country.

Relay protection;History;Technical features

TM77

B

1674-8646（2015）12-0044-02

2015-10-25