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

方 煒

（國(guó)網(wǎng)南平供電公司，福建 南平 353000）

在當(dāng)前全球范圍當(dāng)中，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行尤為關(guān)鍵。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)故障的時(shí)候，就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來(lái)破壞，進(jìn)而造成城市甚至國(guó)家供電受到比較大的影響，甚至嚴(yán)重威脅著人們生命安全[1]。因此，這就需要在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，繼電保護(hù)及時(shí)將故障部分進(jìn)行去除，進(jìn)而確保其他部位的正常運(yùn)行。本文深入分析了當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀，并且探討了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 電力繼電保護(hù)技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)技術(shù)是一種集各種電力保護(hù)和維護(hù)技術(shù)為一體的保護(hù)體系，具有分析電力系統(tǒng)故障、繼電保護(hù)的配置設(shè)計(jì)等功能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷發(fā)展[2]。

最初的繼電保護(hù)技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)，該時(shí)期電力系統(tǒng)迅速發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了保護(hù)電力系統(tǒng)的重要性。最初的繼電保護(hù)裝置實(shí)際上是一種熔斷器。繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，主要分為電磁式保護(hù)裝置、晶體管式保護(hù)裝置、集成電路式保護(hù)裝置以及微機(jī)保護(hù) 裝置[3]。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

繼電保護(hù)裝置是指：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備，一般通稱為繼電保護(hù)裝置[4]。這種裝置的基本任務(wù)是：一是當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求；二是反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除[5]。

2.1 起步晚，發(fā)展迅速

繼電保護(hù)主要用于電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)。我國(guó)最早的微機(jī)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)在1984年，經(jīng)過(guò)樣機(jī)的使用之后，通過(guò)了有關(guān)部門(mén)的審批，將其投入到工廠中大規(guī)模的生產(chǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)也研發(fā)了大量的電路保護(hù)裝置，這些裝置具有良好的實(shí)用性能，因此，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中被廣泛運(yùn)用，且其具有技術(shù)先進(jìn)、操作方便等眾多優(yōu)點(diǎn)。從某種意義上講，與進(jìn)口的保護(hù)裝置相比也毫不遜色。在20世紀(jì)80年代，我國(guó)使用的大部分電力系統(tǒng)保護(hù)裝置都是由國(guó)外進(jìn)口的。然而，縱觀目前我國(guó)使用的繼電保護(hù)裝置，大部分是我國(guó)自己生產(chǎn)的。由此可見(jiàn)，我國(guó)自己生產(chǎn)的繼電保護(hù)技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)。

2.2 微機(jī)繼電保護(hù)的迅速發(fā)展

在微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置就是微機(jī)保護(hù)裝置。將計(jì)算機(jī)技術(shù)充分地應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置中，可以實(shí)現(xiàn)與變電站等微機(jī)監(jiān)控的通信，從而達(dá)到繼電保護(hù)自動(dòng)化的目的。其優(yōu)勢(shì)主要有以下3點(diǎn)：第一，維護(hù)調(diào)試簡(jiǎn)便。微機(jī)繼電保護(hù)裝置在維修時(shí)需要的配件很少，一般情況下只需要幾塊電路板即可。第二，可靠性強(qiáng)。在設(shè)計(jì)微機(jī)保護(hù)軟件時(shí)，充分考慮了運(yùn)行過(guò)程中可能遇到的各種故障，因此，它具有很強(qiáng)的故障分析和預(yù)判能力。第三，動(dòng)作準(zhǔn)確性高。微機(jī)繼電保護(hù)裝置可以不間斷地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和核對(duì)，從而保證在出現(xiàn)故障時(shí)準(zhǔn)確判斷故障。

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

現(xiàn)階段，我國(guó)的科技發(fā)展越來(lái)越快，這也加快了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，從網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、一體化和智能化四個(gè)方面對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展展開(kāi)探討。

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

目前，我們正處在一個(gè)信息化的科技時(shí)代，無(wú)論在哪個(gè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)都是重要的數(shù)據(jù)處理、通信工具。我們使用的繼電保護(hù)裝置除了可處理差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)以外，也只能反映安裝保護(hù)處的電氣量。而繼電保護(hù)的作用為縮小了電力故障的影響范圍。一般性的非系統(tǒng)保護(hù)對(duì)配有保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)而言有較大的好處。繼電保護(hù)裝置在使用過(guò)程中可收集較多的故障信息，故障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率較高。因此，要想提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行故障的適應(yīng)性，就要使繼電保護(hù)裝置收集到更多的故障信息。通過(guò)計(jì)算的聯(lián)網(wǎng)就可以很好地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，從而提高繼電保護(hù)的可靠性。

3.2 計(jì)算機(jī)化

近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅速，繼電保護(hù)的發(fā)展也在不斷加快。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到繼電保護(hù)中，可以將原先分散的繼電保護(hù)裝置集中起來(lái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。這樣能加快繼電保護(hù)的一體化進(jìn)程，促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展?？傮w而言，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以更加方便地管理繼電保護(hù)裝置。

3.3 一體化

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，我們的用電環(huán)境也得到了很大的改變，電力系統(tǒng)的運(yùn)行更具有安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，人們也要求電力系統(tǒng)為末端的用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在這種用電環(huán)境下，繼電保護(hù)一體化成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。所謂“繼電保護(hù)一體化”，就是指能更加有效地改善電力系統(tǒng)終端用戶的智能化水平，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息收集和傳遞。這樣可以更好地監(jiān)測(cè)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而為終端用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3.4 智能化

隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將越來(lái)越趨于智能化。包括近年來(lái)電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論、遺傳算法、模糊邏輯以及專家系統(tǒng)等，這都是智能化發(fā)展的標(biāo)志，且提高了電力系統(tǒng)的智能化水平，推動(dòng)了繼電保護(hù)的智能化發(fā)展。舉例而言，如果將智能化設(shè)計(jì)運(yùn)用到繼電保護(hù)裝置中，就可以快速隔離照明系統(tǒng)中的故障，并通過(guò)軟件的分析和計(jì)算，推測(cè)出故障部位，進(jìn)行自主檢修和恢復(fù)。這樣可以更好地保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，避免大面積停電的事故發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述分析我們可以看出，現(xiàn)階段，我國(guó)的電力事業(yè)發(fā)展不斷加快。在這一過(guò)程中，繼電保護(hù)技術(shù)在不斷發(fā)展。隨著電力系統(tǒng)中科技含量越來(lái)越高，我國(guó)的電力系統(tǒng)也逐步趨于網(wǎng)絡(luò)化、智能化、一體化以及計(jì)算機(jī)化。在這種背景下，要求我國(guó)的電力系統(tǒng)相關(guān)工作人員不斷提高自身的知識(shí)和業(yè)務(wù)水平，從而滿足電力事業(yè)不斷發(fā)展的需求。