論我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀與對策

周豪 符凌翔 成福明 肖灑

摘 要：隨著時代的進(jìn)步，科技和經(jīng)濟(jì)都得到了快速的發(fā)展，人們的用電量以迅猛的速度增長，因而電為系統(tǒng)面臨著嚴(yán)重的過載、短路等危險，因此加強電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究對于保障供電質(zhì)量和用電安全具有重要意義。本文簡單分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);現(xiàn)狀;發(fā)展

作為一個龐大而又復(fù)雜的系統(tǒng)，電力系統(tǒng)由發(fā)電機、母線、變壓器等經(jīng)過一定的方式連接配置而成。如果其中有任何元件發(fā)生故障，那么勢必會影響系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。作為電力技術(shù)的一環(huán)，繼電保護(hù)對保障電力系統(tǒng)的安全運行有著重要的作用。下文就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行探討，并對其未來的發(fā)展方向進(jìn)行討論。

1 繼電保護(hù)技術(shù)概述

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對于電力的需求也是在不斷增加，電力企業(yè)的運行壓力也在不斷增大，尤其是在人口密集、商業(yè)區(qū)集中的東部大城市中，電網(wǎng)規(guī)模和復(fù)雜程度都給電力系統(tǒng)運行帶來了較大的安全威脅，為了能夠盡量滿足供電需求，電力系統(tǒng)技術(shù)和電力企業(yè)也在不斷進(jìn)行發(fā)展和調(diào)整，通過合理限電和停電等調(diào)度措施來維持電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，而電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性方面也是需要繼電保護(hù)技術(shù)來維持的。繼電保護(hù)技術(shù)是保護(hù)電網(wǎng)安全運行的第一道防線，繼電保護(hù)技術(shù)在電網(wǎng)運行發(fā)生故障時能夠快速對故障設(shè)備進(jìn)行切除，控制故障范圍，并及時進(jìn)行報警以便維護(hù)人員能夠盡快進(jìn)行處理，有效提高了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，因而可以看出繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)運行當(dāng)中是非常重要的，對于維持電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性具有重要價值，需要技術(shù)人員投入更多精力加以研究。

2 繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

我國的電力行業(yè)在不斷的發(fā)展，在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的今天，人們對于繼電保護(hù)裝置提出了更高的要求，尤其是在信息技術(shù)和計算機技術(shù)水平不斷提高的前提下，繼電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)該有著全新的理念和模式，這已經(jīng)成為了我國電力系統(tǒng)中十分重要的手段和前提。在改革開放之后，我國極其重視繼電保護(hù)的設(shè)計工作，開展了較多的學(xué)科，有許多的隊伍致力于研究繼電保護(hù)技術(shù)，而且在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，也加大了對繼電保護(hù)技術(shù)研究的投入，使得集線器的研究步伐在不斷的加快。在50年代的時候，我國有許多的工程技術(shù)人員對國外的一些先進(jìn)理念進(jìn)行了強化，也掌握了國外的一些先進(jìn)的技術(shù)，從過國外引進(jìn)了一些繼電保護(hù)設(shè)備，并且在這一基礎(chǔ)上打造了一支有著豐富經(jīng)驗的繼電保護(hù)隊伍，這一隊伍主要就是對我國電力學(xué)科的教學(xué)體系進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，為我國培養(yǎng)出有著豐富經(jīng)驗的繼電保護(hù)技術(shù)人才。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在使用的過程中存在著共享程度不高的現(xiàn)象，在這樣的情況下，有許多的繼電保護(hù)裝置在運行的過程中，只能夠?qū)Π惭b處的實際電氣量進(jìn)行保護(hù)，而且在電力系統(tǒng)運行的過程中，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，那么就可以通過其他的?力元件將其切除，但是也僅僅是在出現(xiàn)故障的時候才能夠進(jìn)行處理有著一定的局限性。隨著當(dāng)前我國及世界上網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的不斷發(fā)展，加上網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)對我國其他科技信息技術(shù)的強大影響力，為了便于各個保護(hù)單元可以及時與重合閘裝置對電力系統(tǒng)運行中的各項數(shù)據(jù)與故障信息進(jìn)行分析、協(xié)調(diào)處置，從而保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性，必須確保各個保護(hù)單元可以有效、快速的共享相關(guān)的數(shù)據(jù)與信息。

因此，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將逐步朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，通過將電力系統(tǒng)運行中的各部分主要裝置及保護(hù)設(shè)備以網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)相互聯(lián)接起來，從而真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的微機保護(hù)裝置。通過將繼電保護(hù)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)相結(jié)合，可以促使繼電保護(hù)裝置在處理、保護(hù)電力系統(tǒng)時，更快速、更精確、更有效的檢測其具體的故障位置及故障信息、故障距離等信息。由此可見，將繼電保護(hù)裝置實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

3.2 自動化

隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，電力系統(tǒng)對電力裝置進(jìn)行監(jiān)測、控制和保護(hù)的技術(shù)基礎(chǔ)也進(jìn)行了相應(yīng)的革新，而各變電站也正面臨著相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新。

未來繼電保護(hù)裝置也將越來越自動化，通過計算機技術(shù)和數(shù)字化通信技術(shù)實現(xiàn)繼電保護(hù)裝置及時有效的信息集成與資源共享、遠(yuǎn)程控制和信息共享，從而逐漸改變當(dāng)前傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏模式，極大地減少變電所的地面設(shè)施投資，使得電力系統(tǒng)的二次系統(tǒng)更加安全可靠，真正實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的綜合自動化操作。

3.3 多功能一體化

如今繼電保護(hù)裝置就是一臺小型的計算機。一方面繼電保護(hù)裝置可以從網(wǎng)絡(luò)獲取電力系統(tǒng)的運行情況和故障信息，另一方面也可以把被保護(hù)器件的證件據(jù)上傳給上級控制設(shè)備和其它智能終端?？梢?，微機保護(hù)裝置在實現(xiàn)繼電保護(hù)工作的同時，還具有數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制和數(shù)據(jù)通訊能力，集多種功能于一體。系統(tǒng)配置可以根據(jù)用戶自身情況自由組合，且具有兼容性強、功能完善、易于操作、性能穩(wěn)定等特點。

3.4 繼電保護(hù)的虛擬化發(fā)展

繼電保護(hù)的虛擬化技術(shù)主要通過計算機軟件，實現(xiàn)設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控和運行狀態(tài)的仿真。使工作人員直觀的感受電力系統(tǒng)各部分的工作狀態(tài)，深化對系統(tǒng)的了解。通過在計算機中安裝測試軟件，與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接以后就可以在計算機上顯示與實物相似的操作界面，并通過虛擬按鈕、顯示屏幕和指示燈來控制和監(jiān)控設(shè)備的實時狀態(tài)。另外，通過仿真軟件模擬系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可以脫離硬件的制約，首先在軟件里模擬保護(hù)裝置的動作，完成設(shè)備的測試，在有效的降低測試成本的同時，也降低了系統(tǒng)測試工作的難度。隨著專業(yè)軟件功能的不斷完善，繼電保護(hù)虛擬產(chǎn)品必然會得到廣泛應(yīng)用。

3.5 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)將更加依賴于計算機技術(shù)

隨著計算機在硬件和軟件方面的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)微機繼電保護(hù)得到了強有力地支撐，除了一般功能達(dá)到強化外，大容量的故障信息收集與處理、數(shù)據(jù)傳輸、自動控制都得到了初步實現(xiàn)，這其中的整個操作系統(tǒng)依然就是一臺pc機，隨著電力系統(tǒng)對穩(wěn)定運行需求的進(jìn)一步提高，計算機在繼電保護(hù)方面的應(yīng)用也將更加深入，如何進(jìn)一步增加微機繼電保護(hù)可靠性將是未來的重要發(fā)展需求。

3.6 輸電靈活化發(fā)展趨勢

隨著智能化技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)中的不斷深化，輸變電的效率和靈活性也在不斷得到提高，電力系統(tǒng)運行當(dāng)中多種先進(jìn)設(shè)備的投入使得電網(wǎng)的電能質(zhì)量得到了極大提升，也促進(jìn)了我國交直流混合輸變電技術(shù)的發(fā)展，增強了電力系統(tǒng)本身的輸電靈活性，使得在電力系統(tǒng)的控制操作上更加方便靈活，能夠滿足不同地區(qū)對于電能的不同需求。同時，與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，電力電子元件在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用使得其繼電保護(hù)方式與之前發(fā)生了較大改變，也促使繼電保護(hù)技術(shù)向著更加靈活、智能的方向上發(fā)展，以便能夠滿足電力系統(tǒng)建設(shè)需求。

結(jié)束語：

當(dāng)前隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也在發(fā)展過程中發(fā)生了明顯的變化，電力系統(tǒng)中科技含量的增多，也使得繼電保護(hù)技術(shù)的科技應(yīng)用也逐漸增多，當(dāng)前我國的繼電保護(hù)技術(shù)在可靠性、靈活性等方面還存在著不足，在未來也將以數(shù)字化、一體化等作為發(fā)展趨勢，不斷優(yōu)化繼電保護(hù)技術(shù)的性能，提升繼電保護(hù)裝置的靈活性和安全性，這也要求電力系統(tǒng)人員加強自身的教育培訓(xùn)，不斷提升自身業(yè)務(wù)水平，從而順應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 劉新偉. ?民營科技. 2017（03）

[2]繼電保護(hù)技術(shù)在變壓器故障解決中的運用研究[J]. 郭曉群. ?無線互聯(lián)科技. 2017（06）

[3]淺談電力繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 廖劍鋒. ?科技風(fēng). 2016（02）

[4]淺析高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)[J]. 關(guān)世照. ?科技風(fēng). 2016（07）

[5]電力繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 張英，張偉. ?科技展望. 2016（08）