機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

白冰

摘 要：本文首先闡述了機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀，接著對機(jī)電一體中繼電器保護(hù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;繼電器保護(hù);現(xiàn)狀;發(fā)展

引言

繼電器是一種電氣控制裝置，具有自動調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換電路、安全保護(hù)等功能。因此，它在電力系統(tǒng)中占有重要地位，繼電保護(hù)也應(yīng)引起重視。

1 機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀

在電力系統(tǒng)運行中，短路事故往往是由各種因素引起的，各種電氣設(shè)備的異常現(xiàn)象都會導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓，因此繼電保護(hù)顯得尤為重要。我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要發(fā)展經(jīng)歷了四個歷史階段。

繼電保護(hù)的研究工作可以說是建國以來開始的。當(dāng)時，繼電保護(hù)專業(yè)、繼電制造業(yè)、繼電保護(hù)設(shè)計和繼電保護(hù)隊伍從無到有。在過去的10年里，他們一直在摸索和前進(jìn)。上世紀(jì)50年代，由于工程技術(shù)人員的不懈努力，他們掌握了一些先進(jìn)技術(shù)。繼電保護(hù)設(shè)備性能及運行技術(shù)，并建立了一支專業(yè)、經(jīng)驗豐富的繼電保護(hù)技術(shù)隊伍。20世紀(jì)60年代，中國形成了一套完整的電力系統(tǒng)，無論是繼電保護(hù)研究還是運行教學(xué)，教學(xué)工作都進(jìn)入了正常運行階段，為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代末，晶體管繼電保護(hù)的研究也開始了，20世紀(jì)60年代至80年代，隨著時代的蓬勃發(fā)展，取得了很大的成就，特別是南京電力研究所研究的500kv晶體管方向高頻保護(hù)。電力自動化設(shè)備廠與天津大學(xué)合作，結(jié)束了從國外進(jìn)口的時代。集成運算放大器的集成電路保護(hù)從20世紀(jì)70年代開始研究，到80年代形成了一個完整的系列，取得了相當(dāng)?shù)某晒?。同時，計算機(jī)繼電保護(hù)的研究工作也開始了。經(jīng)過各高校的努力，研制出新型微機(jī)保護(hù)裝置，開辟了微機(jī)保護(hù)裝置的新途徑。20世紀(jì)90年代初，集成電路保護(hù)的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用仍占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究和成果，可以說繼電保護(hù)已經(jīng)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)時代。

1991年，南京電力自動化研究所安裝了微機(jī)線路保護(hù)裝置，天津大學(xué)和南京電機(jī)廠共同開發(fā)了高頻補(bǔ)償方向。1993年，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠聯(lián)合研制了正串聯(lián)電路。1996年，射頻保護(hù)的故障率很高，各類機(jī)械和主要設(shè)備保護(hù)微電路的基本原理是不同的，優(yōu)點、性能、多功能、安全可靠。同時，對計算機(jī)和算法保護(hù)軟件進(jìn)行了理論研究。20世紀(jì)90年代以來，我國繼電保護(hù)技術(shù)開始主導(dǎo)微機(jī)保護(hù)。

2 機(jī)電一體中繼電器保護(hù)的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢必然是順應(yīng)時代潮流，朝著科學(xué)技術(shù)的方向發(fā)展，具體體現(xiàn)在以下幾點。

2.1 計算機(jī)化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)。隨著時代的發(fā)展，繼電保護(hù)應(yīng)逐步實現(xiàn)計算機(jī)化。20世紀(jì)90年代以后，繼電保護(hù)進(jìn)入微機(jī)保護(hù)時代，計算機(jī)硬件的發(fā)展為微機(jī)保護(hù)硬件提供了良好的技術(shù)支持。計算機(jī)硬件發(fā)展迅速。從8位單cpu結(jié)構(gòu)到多cpu結(jié)構(gòu)只用了不到5年的時間，就發(fā)展出了許多高性能的大模塊結(jié)構(gòu)。目前，計算機(jī)硬件得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，在繼電保護(hù)裝置中起著關(guān)鍵作用。同時，在保護(hù)雙工功能的同時，對計算機(jī)保護(hù)提出了更高的要求。此外，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)它具有數(shù)據(jù)處理速度快、通信能力強(qiáng)、故障信息容量大、數(shù)據(jù)存儲空間大等特點，甚至還有一些其它的保護(hù)、高級語言編程等，可以說是對微處理器的要求?；蚧诒Ｗo(hù)裝置是全面和準(zhǔn)確的，相當(dāng)于小型PC機(jī)，雖然繼電保護(hù)裝置尚未計算機(jī)化。然而，一些學(xué)者已經(jīng)開始對其進(jìn)行發(fā)展。目前計算機(jī)功能已經(jīng)成熟，未來繼電保護(hù)也將通過計算機(jī)化實現(xiàn)對電力系統(tǒng)更好的保護(hù)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息時代，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展勢不可擋。實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化，可以大大提高繼電保護(hù)的性能和可靠性。由于目前維護(hù)保護(hù)缺乏強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信手段，保護(hù)裝置仍停留在反作用保護(hù)安裝現(xiàn)場的電量水平，故障元件的排除。學(xué)者們提出了系統(tǒng)保護(hù)的概念，將主要設(shè)備的保護(hù)裝置與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，使各保護(hù)單元能夠共享整個系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和故障信息，各保護(hù)單元和重合閘裝置能夠相互協(xié)調(diào)。在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上采取行動。因此，雖然這一理論目前已被廣泛應(yīng)用，但繼電保護(hù)裝置的安全系統(tǒng)已經(jīng)得到了很大的改善。目前還沒有實現(xiàn)，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置必將朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

2.3 一體化

未來繼電保護(hù)將實現(xiàn)計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化。實現(xiàn)二者后，其自身的保護(hù)裝置是一種多功能、高性能的計算機(jī)裝置。它也是電力系統(tǒng)的智能終端。這樣就可以通過網(wǎng)絡(luò)獲取電力系統(tǒng)運行和故障的信息和數(shù)據(jù)，并將這些信息和數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)控制中心，從而更好地避免電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的情況。部隊系統(tǒng)的正常運行也實現(xiàn)了控制和測量數(shù)據(jù)通信的功能，從而實現(xiàn)了保護(hù)、控制和數(shù)據(jù)通信的一體化。為了實現(xiàn)保護(hù)、測量和數(shù)據(jù)通信的一體化，電力系統(tǒng)中的一些重要設(shè)備，如變壓器、線路等，應(yīng)引至主控室，這樣可以避免大量的控制電纜，而且更加簡單方便。

2.4 智能化

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些人工智能技術(shù)如遺傳算法、模糊邏輯等得到了很好的應(yīng)用，電氣保護(hù)領(lǐng)域也開始朝著這個方向發(fā)展。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航可以方便地求解柱方程的非線性問題和求解。電力系統(tǒng)過渡電阻短路是一個非線性問題。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很容易地解決這個問題。這一問題立即得到解決，其他人工智能技術(shù)也具有獨特的功能。將人工智能技術(shù)與繼電保護(hù)裝置相結(jié)合，可以更好地解決日常電力系統(tǒng)中難以解決的問題，是電力保護(hù)發(fā)展的另一主流趨勢。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化中的繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的一個重要問題。因此，隨著時代的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)應(yīng)努力創(chuàng)新和借鑒豐富的經(jīng)驗，使繼電保護(hù)技術(shù)上升到一個更高的水平，并必將走向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、更好、更精確和更先進(jìn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)裝置更加方便。

參考文獻(xiàn)

[1]陳振成.機(jī)電一體化的繼電器保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢探討[J].南方農(nóng)機(jī).2018（11）

[2]張磊，程平，賈書林.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電子制作.2016（21）

[3]馬小寧.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)淺析[J].知識經(jīng)濟(jì).2014（05）