試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

陳朝棟

摘 要：電力系統(tǒng)是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾獌?nèi)容，也是我國(guó)電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分。而繼電保護(hù)使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全、可靠。對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.139

文章編號(hào)：2095-6835（2016）20-0139-01

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，一旦處于被保護(hù)狀態(tài)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置會(huì)立即對(duì)其附近的斷路器發(fā)出跳閘命令，及時(shí)在電力系統(tǒng)中對(duì)故障元件進(jìn)行中斷，解決電力元件損壞問(wèn)題，為人們提供安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境，使繼電保護(hù)裝置時(shí)刻處于安全狀態(tài)，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，繼電保護(hù)裝置的種類(lèi)比較多，需要結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行訴求對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇。對(duì)被選電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置功能性進(jìn)行考量，確保其能勝任該項(xiàng)任務(wù)，以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)實(shí)際故障情況進(jìn)行自動(dòng)判斷和處理。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用日趨普遍，要確保繼電保護(hù)裝置與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的兼容性，并為其提供支持，提高其網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化水平。同時(shí)，繼電保護(hù)裝置要具備可靠性、速動(dòng)性和靈敏性，以應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的突發(fā)情況，將電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患和故障發(fā)生率降到最低。

在電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)母聯(lián)保護(hù)、線路保護(hù)、電容器保護(hù)和主變保護(hù)等功能。其能在電力系統(tǒng)輸出變電背景下對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)，并對(duì)變電站故障進(jìn)行有效處理。目前，二段式或三段式電流保護(hù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用比較普遍，能對(duì)短路問(wèn)題進(jìn)行合理解決，有效避免設(shè)備損壞。而在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)主變保護(hù)和母聯(lián)保護(hù)，能使繼電保護(hù)裝置為輸變電設(shè)備提供有效保護(hù)，解決電路故障導(dǎo)致的設(shè)備損耗問(wèn)題；借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護(hù)背景下對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控和快速切斷，可解決電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)保護(hù)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)正逐步被應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，將其與繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行同步應(yīng)用，可使繼電保護(hù)更加趨向于網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)、智能。而單片機(jī)技術(shù)在繼電保護(hù)技術(shù)中的應(yīng)用在很大程度上提高了繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性。隨著網(wǎng)絡(luò)通信功能技術(shù)的應(yīng)用，監(jiān)控人員能對(duì)信息資料進(jìn)行收集和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的在線控制和故障調(diào)節(jié)功能。

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

2.1 計(jì)算機(jī)化繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)技術(shù)服務(wù)于電力系統(tǒng)。近年來(lái)，它不斷革新，以滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展要求。未來(lái)幾年，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)主要向微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的方面發(fā)展。微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)有以下3個(gè)特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)性能升級(jí)，使其更加有效。其能實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)和自動(dòng)控制。②結(jié)構(gòu)更加合理、能耗更低。③極具可靠性和靈活性，外部溫度變化不會(huì)對(duì)數(shù)字元件造成干擾，能實(shí)現(xiàn)巡檢和自檢，既可以人為操作，也能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。

微機(jī)保護(hù)應(yīng)用數(shù)學(xué)原理使繼電保護(hù)性能和水平不斷提高，加之近年來(lái)繼電保護(hù)系統(tǒng)的電壓水平不斷提高，為其開(kāi)拓了無(wú)限的發(fā)展應(yīng)用空間。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)裝置故障檢測(cè)準(zhǔn)確度與其故障獲取量成正比。網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)技術(shù)借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，逐漸實(shí)現(xiàn)了線路、變壓器和母線保護(hù)等。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)的優(yōu)越性在于借助數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)保護(hù)。而分站保護(hù)系統(tǒng)對(duì)該站中的斷路器電流和母線電壓等進(jìn)行了采集，以實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性繼電保護(hù)是微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的必然結(jié)果。目前，繼電保護(hù)技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、測(cè)量、保護(hù)、控制和數(shù)據(jù)通信等功能的統(tǒng)一。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，可使電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程更加安全、穩(wěn)定、可靠。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)對(duì)保護(hù)單元提出了相應(yīng)的要求，使其能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行共享，并借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)全系統(tǒng)各主體電氣設(shè)備保護(hù)裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而在數(shù)據(jù)分析過(guò)程中使各個(gè)保護(hù)單元和重合閘裝置協(xié)調(diào)動(dòng)作，使微機(jī)保護(hù)裝置向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

2.3 綜合自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)

計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)化背景下的繼電保護(hù)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是高性能和多功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它在電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上作為智能終端存在，能對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的詳細(xì)故障信息進(jìn)行獲取，并將被保護(hù)元件信息和數(shù)據(jù)等傳送到網(wǎng)絡(luò)控制中心或終端。微機(jī)保護(hù)裝置既能對(duì)繼電保護(hù)功能進(jìn)行全面實(shí)現(xiàn)，也能在無(wú)障礙的背景下實(shí)現(xiàn)信息測(cè)量、控制和數(shù)據(jù)通信等，并使其處于統(tǒng)一界面內(nèi)，具有良好的應(yīng)用效果。

2.4 智能化繼電保護(hù)技術(shù)

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用比較普遍。而計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中也出現(xiàn)了很多新的原理和方法。在電力系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，推進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)實(shí)踐過(guò)程中，可以將各種人工智能技術(shù)進(jìn)行同步結(jié)合和應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作更加安全、可靠，解決電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障問(wèn)題，為人們提供安全、良好的用電環(huán)境。

3 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為繼電保護(hù)技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間，使其逐步向計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。受到傳統(tǒng)觀念的制約，使我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行和發(fā)展中仍然面臨諸多問(wèn)題，在電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)、合理應(yīng)用，能將人們?nèi)粘Ｓ秒娺^(guò)程中的安全隱患降到最低，使電力系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定，為人們提供良好的用電服務(wù)，提高人們的日常用電質(zhì)量。

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