繼電保護技術的發展和前景分析

摘要：隨著國民經濟的發展和人民生活水平的日益提高，電力系統也得到了飛速發展，對電力系統繼電保護技術提出了更高的要求。文章對我國繼電保護的發展歷程進行了闡述，對繼電保護技術的計算機化、網絡化、一體化以及智能化等發展前景進行探析，并對綜合自動化技術與常規變電站二次系統的特點進行對比研究。

關鍵詞：繼電保護；電力系統；綜合自動化技術

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）18

繼電保護是指電力系統發生故障，危害到系統安全運行的異常情況，并對事故處理策略進行研究的自動化措施。繼電保護中主要使用帶觸點的繼電器對電力系統、電機、變壓器以及輸變線等進行保護，以保證電力系統免受損害。繼電保護的基本任務是：當電力系統發生故障或者系統運行的工況不正常時，在盡可能短的時間和最小區域范疇內，自動將故障設備從電力系統中剝離出來，或者發出報警指示信號提示值班人員及時找到異常工況發生的根源并及時排除故障設備，使系統恢復正常，以減輕對電力系統設備的損害，避免對電網穩定運行造成影響。因此，研究電力系統的繼電保護技術對保障電力系統的安全穩定運行有著十分重要的現實

意義。

1繼電保護技術的發展

我國繼電保護技術的發展大致可以分成四個

階段：

第一階段。20世紀50年代，我國工程技術人員通過學習國外先進的繼電保護設備和技術，將這些設備的性能和技術進行消化和吸收，建立了一支繼電保護隊伍，這個隊伍對繼電保護理論有著深刻的理解，并且有著豐富的經驗，創建了我國自主的繼電器制造業，這一時代的繼電保護主要是機電式

為主。

第二階段。這一階段從20世紀50年代末開始，它的標志是開始研究晶體管繼電保護，使繼電保護開始國產化的道路。

第三階段。20世紀70年代中期開始，繼電保護領域研究基于集成運算放大器的集成保護，并且開始取代晶體管保護。我國自主研制的集成電路采用高頻保護方式進行相電壓補償，并且運用在多條輸電線路上。

第四階段。這一階段從20世紀90年代開始持續到現在，以微機繼電保護為主，出現了多種機型的微機保護線路和設備，微機繼電保護具有自檢查功能、邏輯處理能力強大、存儲記憶和數值計算能力，數字信號通信能力較強。

2繼電保護技術的前景分析

隨著計算機技術的快速發展，計算機在電力系統繼電保護領域中得到了廣泛地應用，新的現代控制原理被廣泛應用到微機繼電保護中來，從而將微機繼電保護的發展推向了更高的層面。目前，主要向計算機化、網絡化、智能化以及一體化等趨勢

發展。

2.1計算機化

繼電保護系統的不斷發展，要求系統除了基本的保護功能以外，由于現在系統的數據量急劇增多，這就需要具有強的數據處理能力，大容量的存儲空間以保存大量的故障信息，為了及時傳輸信息必須具有強大的通信能力，以及與其他系統融合聯網的功能，使整個系統的數據和信息實現資源共享。隨著計算機技術的進步，計算機的存儲、數據處理和通信能力都得到了不同層次的提高，這些都是繼電保護計算機化的技術保障。

2.2網絡化

系統的數據和信息要實現資源共享就離不開繼電保護的網絡化，計算機網絡和繼電保護相互結合可以有效保證數據和信息的共享，從而使電力系統安全、穩定運行。隨著對電力系統要求的不斷提高，要求每個保護裝置的故障信息和數據都能夠實現全系統共享，保護裝置根據整個系統的故障信息來決定保護裝置下一步的動作，從而保護系統的安全。要想實現上述功能，就必須對整個系統主要電氣設備的保護裝置實現網絡化管理，即實現微機保護裝置的網絡化。當前一些線路已經開始試行網絡化，但只是起步階段，有大量的工作需要繼續

努力。

2.3智能化

為了使繼電保護達到更高的水準，人們將自適應理論、專家控制、人工神經網絡、支持向量機、模糊邏輯和蟻群算法等智能算法廣泛應用到系統中。如輸電線兩側系統電勢角度擺開發生渡電阻的短路故障情況就是一個非線性問題，采用傳統的距離保護很難判斷出故障的位置，如果使用人工神經網絡方法，將大量故障數據作為訓練的樣本，只要選擇的樣本充分考慮到各種故障情況，就可以實現對任何故障的準確判斷。只要將各種智能算法有機地結合在一起，就可以將各種不確定因素對繼電保護系統的影響降到最少，提高了保護裝置的可

靠性。

2.4一體化

繼電保護裝置不僅要實現故障的繼電保護，在正常運行狀態是可以完成測量、控制和數據通信等功能，從而實現保護、控制和數據通信一體化。

3綜合自動化技術

綜合自動化技術相對于常規變電站二次系統，有以下特點：

3.1設備、操作、監視屏幕化、圖形化

綜合自動化系統的各個子系統全部微機化，其中還包括系統的功能軟件化和信號數字化的內容，完全摒棄了常規變電所中各種機電式、機械式，大大提高了二次系統的可靠性和電氣性能。操作監視屏幕化、圖形化，通過微機CRT顯示器，可以監視整個系統的實時運行情況和對開關設備及過程控制設備等進行操作控制。

3.2通信網絡化

計算機局域網絡技術和光纖通信技術在綜合自動化系統中得到普遍的應用。因此，系統具有較高的抗電磁干擾的能力，能夠實現高速數據傳輸，滿足實時性要求，組態更靈活，易于擴展，可靠性大大提高，而且大大簡化了常規變電所繁雜量大的各種電纜，方便施工。

3.3運行管理智能化

智能化不僅在傳統的自動化功能上，如自動報警、自動報表、自動調節等方面，還表現在能夠進行事故判別與處理、智能決策、在線自診斷等。智能系統具有以下特點：人機一體化；自組織；學習能力與自我維護能力；在未來，具有更高級的類人思維的能力。

4結論

隨著計算機技術和網絡技術的快速發展，繼電保護必將得到更大的發展，繼電保護技術向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。

參考文獻

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作者簡介：徐主鋒（1985-），男，湖北武漢人，黃岡供電公司助理工程師。

（責任編輯：王書柏）