電力系統繼電保護技術現狀與發展分析

李德智++李俊宏

摘 要：本研究在對我國繼電保護技術發展進行梳理的基礎上對我國電力系統繼電保護現狀進行了分析，并嘗試對未來發展做了總結。研究認為：目前我國電力系統微機繼電保護技術得到廣泛應用，具有較高可靠性、穩定性和操作正確率；未來的發展趨勢將更加計算機化、系統網絡化、智能化以及一體化。

關鍵詞：電力系統 繼電保護 計算機

中圖分類號：TN77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0117-01

隨著電力系統的高速發展，其面臨的系統故障問題也日益突出，系統一旦出現問題，造成的人員、財產等損失十分嚴重。繼電保護作為電力系統安全運行的保護方法，在適應電力系統穩定運行需求的過程中技術更新較快，發揮的作用也原來越突出，研究和分析電力系統繼電保護技術發展現狀，并根據電力系統發展需求探析繼電保護技術的未來趨勢對保障電力系統穩定運行具有潛在的應用價值。

1 我國繼電保護技術發展現狀

1.1 我國繼電保護技術發展概況

我國繼電保護技術起步較晚，50年代組建繼電保護技術隊伍，60年代研究出第一套高壓電網電磁式繼電保護技術，70年代繼電保護技術開始引入計算機，晶體管繼電保護開始廣泛采用，其中葛洲壩500kV線路就采用了晶體管高頻保護和閉鎖距離保護技術，80年代末初集成電路保護技術發展成為主流，90年代繼電保護進入維護保護裝置。發展至今，我國電力系統繼電保護技術已經成熟，先后生產出了多套具有自主知識產權的微機線路保護裝置，并廣泛應用在電力系統各個領域。據統計，2010年220kV線路微機保護技術應用比例達到87.9%，2013年該比例達到91.4%，且電力系統微機保護技術正確動作率高出其他保護技術約0.25個百分點。截至目前，我國電力系統微機保護技術在原理、應用、工藝等方面都十分成熟，擁有了的強大自檢能力、邏輯分析與計算能力、記憶能力、通訊能力，且部分技術已經超越進口產品。

1.2 我國繼電保護技術發展特點

隨著計算機技術的快速發展，計算機在計算能力、儲存能力、數據采集能力等方面得到了快速發展，這為推進微機保護技術向更高品質更新提供了催化劑。一是提高了繼電保護的動作正確率。常規繼電保護技術在斷電分析與保護方面存在不穩定性，微機繼電保護則可以利用超強的記憶能力實現電力運行故障的分量保護，且通過自動控制和數字應用技術實現保護智能化，這大大提高了繼電保護的正確率。二是增加了微機繼電保護的功能和可靠性。利用計算機功能特性可以很容易拓展微機繼電保護的低頻減載、故障數據收集、測距、自動開合閘等功能；利用計算機硬件標準通用標準特性和方便操作特性可以很方面的進行操作和更新繼電保護設備；利用計算機硬件的抗干擾性可以保障繼電保護功能不易受溫度、電壓等因素的變化的影響。

2 我國繼電保護技術的發展趨勢

電力系統微機繼電保護技術已經應用成熟，且在保障電力系統穩定運行方面發揮了巨大作用。隨著計算機技術的快速發展，繼電保護技術原理和應用將更加依賴于計算機系統，微機繼電保護技術將會得到進一步深化，其突出發展特征將向計算機化、網絡化、智能化、保護裝置一體化發展。

2.1 電力系統繼電保護將更加依賴于計算機技術

隨著計算機在硬件和軟件方面的快速發展，電力系統微機繼電保護得到了強有力地支撐，除了一般功能達到強化外，大容量的故障信息收集與處理、數據傳輸、自動控制都得到了初步實現，這其中的整個操作系統依然就是一臺pc機，隨著電力系統對穩定運行需求的進一步提高，計算機在繼電保護方面的應用也將更加深入，如何進一步增加微機繼電保護可靠性將是未來的重要發展需求。

2.2 電力系統繼電保護將更加網絡化

繼電保護已不再是單一設備的啟用，而是一整套系統的開發。目前微機繼電保護受數據傳輸系統不健全的影響，在收集與處理信息方面只能做出電氣量的測量，然后進行切除故障和縮小事故，為了使保護設備能夠全部發揮最佳效能，繼電保護網絡化將是必然，它有利于通過計算機系統實現繼電保護單元模塊的整體協調，確保各個環節的信息能夠共享。

2.3 電力系統繼電保護將更加智能化

人工智能技術近幾年在社會各個領域得到了廣泛應用，取得的效果也十分理想，各類神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等人工智能技術也在電力系統繼電保護方面得到了應用。電力系統繼電保護應用神經網絡能夠更加有效的處理復雜的非線性優化、自動控制和信息處理等問題。在輸電線系統電勢角度擺開情況下發生的過度電阻短路就是一個典型的非線性問題，如果利用傳統的方法進行判斷，很難準確把握故障的準確位置，容易造成操作失誤，而采用人工神經智能化處理，在經過大量故障樣本的自動分析后，就能夠很及時、準確的找準故障原因，及時采取針對性保護辦法。

2.4 電力系統繼電保護一體化更深入

隨著計算機技術在電力系統繼電保護的深入應用，各種故障信息處理都可以通過網絡傳輸給保護裝置各個終端，并進行適時的處理。為了提高繼電保護裝置應用效能，未來的發展在單一裝置上的繼電保護一體化將更加深入，通過收集信息繼電保護裝置能夠實現從測量、控制到數據通訊的一體化操作，這大大提高了繼電保護的可靠性。

3 結語

電力系統可靠性運行不僅關乎電廠的有效運行，更關乎著國家經濟的發展，了解和把握繼電保護技術現狀對提高電機系統穩定性具有現實的意義。隨著計算機技術進一步發展，電力系統繼電保護技術也將隨之更新，這為提升電力系統穩定性運行具有重要作用。

參考文獻

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