電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

蔡慶

【摘 要】電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)對(duì)于系統(tǒng)安全具有重要的作用，能保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。我國科技的發(fā)展推動(dòng)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，未來電力系統(tǒng)保護(hù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合將會(huì)有一個(gè)全新的發(fā)展。本文介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀，并分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言：

當(dāng)今社會(huì)電力是主要能源，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民的生活中電力都起著很重要的作用。電能的產(chǎn)生、輸送、分配及使用四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成了電力控制系統(tǒng)。電力系統(tǒng)能否正常工作取決于電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是否完善，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的可靠性具有很重要的作用，因此，研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展。

一、繼電保護(hù)管理的重要性及任務(wù)

（一）繼電保護(hù)的重要性

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，當(dāng)被保護(hù)的元件發(fā)生故障時(shí)，可以將故障自動(dòng)、迅速、有選擇地排除，不僅可以減少故障元件的損壞，而且可以保證其余部分的正常運(yùn)行，同時(shí)也保證了人員安全。

（二）繼電保護(hù)工作的主要任務(wù)

繼電保護(hù)工作的主要任務(wù)是：一，將故障元件從電子機(jī)械系統(tǒng)中有選擇性、快速、自動(dòng)地切除，保證元件的損壞程度降到最輕，并保證電力系統(tǒng)的其他無故障部分繼續(xù)運(yùn)行。二，可以將系統(tǒng)不正常的工作狀態(tài)通過發(fā)出警報(bào)信號(hào)反應(yīng)出來并提醒值班人員處理。在無人值班情況下，繼電保護(hù)裝置可將設(shè)備承受能力作用于減輕負(fù)荷或延時(shí)跳閘。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀主要呈現(xiàn)兩個(gè)方面，一是，我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)起步較晚，發(fā)展迅速；二是指微型繼電不斷發(fā)展，其具體表現(xiàn)如下：

（一）起步較晚發(fā)展迅速

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)主要研究的是電力系統(tǒng)故障以及危及安全運(yùn)行時(shí)的異常工作情況，國內(nèi)對(duì)于繼電保護(hù)的研究起步較晚，開始于20世紀(jì)70年代后期，但發(fā)展十分迅速。微機(jī)保護(hù)，即由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，1984年我國出現(xiàn)了第一個(gè)微機(jī)保護(hù)，以保護(hù)電腦的樣機(jī)試運(yùn)行后，通過了鑒定并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。目前，我國的線路保護(hù)產(chǎn)品已經(jīng)形成并得到了廣泛的應(yīng)用。微機(jī)保護(hù)經(jīng)過多年的實(shí)際操作取得了一定的成果，微機(jī)保護(hù)以極為良好的原則性和優(yōu)良的先進(jìn)技術(shù)，在我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面取得了很大的成果，已經(jīng)超越了進(jìn)口保護(hù)。從20世紀(jì)80年代以來，出現(xiàn)的220kV及以上高壓電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，到現(xiàn)在的基本國內(nèi)220kV系統(tǒng)的繼電保護(hù)，可以看出，我國國內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備已經(jīng)具有明顯的優(yōu)勢。

（二）微機(jī)繼電不斷發(fā)展

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)電力系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。在我國的繼電保護(hù)領(lǐng)域，最重大的發(fā)展是成熟的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過長期的研究與實(shí)踐，證實(shí)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)具有的十分重要的作用，如今，人們普遍認(rèn)識(shí)到的微機(jī)保護(hù)在電網(wǎng)具有了不可替代的巨大優(yōu)勢。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)飛速發(fā)展過程中，微機(jī)繼電保護(hù)的出現(xiàn)為我國繼電保護(hù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。繼電保護(hù)向著微機(jī)保護(hù)的方向發(fā)展，它的功能強(qiáng)大，不僅具有自我測試功能、強(qiáng)大的邏輯處理能力，還具有數(shù)值計(jì)算能力和記憶能力。微機(jī)繼電保護(hù)具有可靠性高、選擇性高及靈敏度高的特點(diǎn)，和傳統(tǒng)的電磁繼電器和晶體管相比較具有明顯的優(yōu)勢。此外，由于微機(jī)保護(hù)是用微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的繼電保護(hù)，它充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化，使得微機(jī)繼電的性能更優(yōu)，數(shù)字更準(zhǔn)確。因此，微機(jī)繼電保護(hù)具有強(qiáng)大動(dòng)力，且呈不斷發(fā)展之勢。

三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

繼電保護(hù)作為保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要組成部分，其未來的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)四個(gè)特征，即繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化、繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化、繼電保護(hù)技術(shù)一體化和繼電保護(hù)技術(shù)智能化，下文將逐一進(jìn)行分析。

（一）繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢中，繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是一種不可逆轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，使得繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的處理數(shù)據(jù)的功能，強(qiáng)大的通信功能，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級(jí)語言編程等。微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢，即高速的運(yùn)算能力和完備的存貯記憶能力，計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)高可靠性和靈活性的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了更有利的條件。

（二）繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)之一，因此，網(wǎng)絡(luò)化也是當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過程中，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)信息與數(shù)據(jù)的共享。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù)，繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，不僅是提高系統(tǒng)的繼電保護(hù)性能有效途徑，而且是微機(jī)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)中，而分站保護(hù)系統(tǒng)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)中則是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。分站保護(hù)系統(tǒng)有兩種模式：一是利用現(xiàn)有微機(jī)保護(hù)；另一個(gè)是組建新系統(tǒng)，各種保護(hù)功能完全由分站系統(tǒng)保護(hù)管理機(jī)實(shí)現(xiàn)，以確保網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的安全。

（三）繼電保護(hù)技術(shù)一體化

隨著用電環(huán)境的復(fù)雜化和用戶需求的多樣化，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)提出了新的要求。繼電保護(hù)技術(shù)一體化，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，是繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合。所謂繼電保護(hù)技術(shù)一體化，是指電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置實(shí)際上是一個(gè)智能終端，它利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成與資源共享，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且還能將變電過程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由此可見，繼電保護(hù)技術(shù)一體化是實(shí)現(xiàn)保護(hù)、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(hù)技術(shù)的發(fā)展過程中，繼電保護(hù)技術(shù)一體化與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比具有明顯的優(yōu)勢，它打破了傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)對(duì)各專業(yè)界限的設(shè)定和劃分，因此是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)未來發(fā)展趨勢。

（四）繼電保護(hù)技術(shù)智能化

隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展以及電力保護(hù)系統(tǒng)的不斷普及，電力系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)將朝著智能化方向發(fā)展，繼電保護(hù)的研究也向更高的層次發(fā)展，所以繼電保護(hù)技術(shù)走向智能化是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新的發(fā)展趨勢。在現(xiàn)代化的電力管理中，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等的應(yīng)用，為繼電保護(hù)技術(shù)只能化的發(fā)展提供了新的發(fā)展空間。電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)、通信等各類技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展形勢下，可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)的領(lǐng)域內(nèi)必會(huì)得到有利的應(yīng)用，并解決常見的而且難以解決的一些問題。

四、結(jié)束語

從機(jī)電式的繼電保護(hù)到微機(jī)繼電保護(hù)，我國的繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過了漫長的50年，隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)將面臨全面的升級(jí)和改革，繼電保護(hù)技術(shù)在高科技的應(yīng)用下也將出現(xiàn)原理性的突破，繼電保護(hù)技術(shù)由以前的數(shù)字時(shí)代進(jìn)入到現(xiàn)在的信息化時(shí)代，如今要發(fā)展到綜合自動(dòng)化的水平，這無疑是一項(xiàng)艱巨而光榮的任務(wù)，對(duì)繼電保護(hù)工作者來說也是一種挑戰(zhàn)，這是社會(huì)科技進(jìn)步的重要表現(xiàn)。

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