電力系統中繼電保護的發展與特征

摘 要：文章首先針對電力系統中繼電保護技術的發展歷史進行了充分的說明，從其總體發展歷史和在我國的發展歷史兩個層面，對繼電保護的發展展開了深入剖析，而后進一步就當前信息化時代之下的技術特征，針對目前和將來繼電保護的主要和突出技術特征進行了討論。

關鍵詞：電力；繼電保護；發展

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 24-0000-01

繼電保護技術，是電力系統中不容忽視的重要安全技術之一，其存在直接關系到電力系統的安全運行，并且間接對電力消費環境產生一定的影響。從功能上看，繼電系統關注電力系統故障和危及安全運行的異常工況，并且努力提出更為合理和有效的對策用以實現反事故自動化，并且在其工作過程中，繼電保護系統必須能夠做到有效正確地定位被保護元件邏輯位置，鑒別相關被保護元件是否處于正常工作狀態中，以及相應的故障其位于保護區內故障還是區外，并且在判斷的基礎上觸發相應的保護動作，最終實現對于電力網絡的保護。

一、繼電保護技術的發展回顧

繼電保護技術最早出現由英國、美國以及澳大利亞學者所倡導，于20世紀60年代中后期出現。開始的時候是有人率先提出采用小型計算機對電力網絡實現繼電保護功能，但是當時的小型計算機造價居高不下，因此難以切實大面積投入應用。雖然如此，這種思想仍然得到了相關部門的認可和重視，并且相關繼電保護理論計算方法和程序結構的分析和研究也自此展開。

到了20世紀70年代，計算機相關技術開始飛速發展，大型集成電路日趨成熟，一方面提及不斷減小，另一個方面造價也越來越低，并且可靠性和運算能力也得到極大提升。這種狀況推動著相應的微處理器開始走入電力工作領域，并且諸多實用性質的繼電保護模型也都在這個時期涌現。在隨后的80年代中，某些樣板地區開始出現繼電保護系統的應用試驗，逐步的推廣開始出現萌芽，并且進一步在90年代得到發展。

而單純就我國的繼電保護應用和研究而言，由于受到經濟的發展制約，在初期明顯落后于國外先進技術。20世紀70年代末期開始，我國的繼電保護研究才開始起步，當時以高等院校和國家科研部門作為帶頭，主要是采取了對外國先進技術積極引入和分析學習作為輔助背景，加強適合我國的繼電保護技術研發的總體發展方向展開。1984年我國原華北電力學院研制出的輸電線路微機保護裝置被視為這一領域發展重要的里程碑，也成為我國自90年代開始開啟計算機繼電保護新階段的重要啟示性標志。與此同時，東南大學的發電機失磁保護、華中理工大學研制的發電機保護和發電機—變壓器組保護則更多關注主設備保護方面技術，分別于1989、1994年通過鑒定。以及南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置、天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護等技術，則在1991、1993以及1996年先后通過鑒定并且投入使用。在諸多技術的推動和應用之下，我國的繼電保護研發以及應用工作進入了微機時代。

二、信息時代之下繼電保護系統的技術特征

繼電保護技術發展至今已經相對成熟，但是一方面信息時代之下更多自動化技術以及通信技術涌入到電力工作領域中，并且對于我國的供電網絡而言，其服務覆蓋范圍不斷延伸，也從客觀需求的角度要求更為自動化的保護技術深入應用。基于此種技術環境背景，繼電保護系統也呈現出與之前不同的技術特征，具體而言有如下幾個主要方面：

1.自適應控制技術的應用

自適應技術于20世紀80年代出現，并不存在相對一致的定義，但是可以理解成為是依據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護技術，這是一種基于環境的權變保護技術。由于自適應技術能夠對具體的故障狀況進行識別，因此其展開的對應保護動作會更具備有效性，對于電力網絡的保護作用也有所增強，因此在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景，對于切實保護電力網絡的健康和安全，并且綜合經濟因素作出考慮實現保護方面意義重大。

2.人工智能技術的深入應用

人工智能技術本身是一個技術簇，包括了諸如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在內的多項技術，并且通常以技術庫技術作為主要的支撐力量加以實現。人工智能最大的應用特征在于能夠實現自組織和自學習，并且在信息的深入處理方面有著極強的能力，這些技術的最大應用特征在于能夠有效實現零散數據環境中的深度信息，幫助實現基于更全面信息的決策有著積極意義。同時人工智能還能夠進一步分散數據中心的職能，在實現繼電保護的同時擴展相應職能，強化實時和有效告警等附加功能。同時數據處理和分析方面，能夠支持更大范圍內的數據分析，包括橫縱向數據對比在內的多個層面數據分析，能夠幫助更深一步發現存在于電力系統的潛藏問題，對于切實提升電力系統健康水平有著毋庸置疑的積極意義。

3.變電站綜合自動化應用趨勢

當前的信息技術應用，以數據設備和數據本身的集成作為突出表現之一呈現于電力系統中，并且隨之將變電站的監視、檢測、控制、保護以及計量等相關數據采集和命令的施加集成在同一個數據體系之中。在這樣的環境之下，數據資源的共享成為必然，同時綜合化的數據處理以及人工智能的實現都能夠更為有效地展開。相應地遠方終端單元（RTU）、微機保護裝置等核心部件開始出現在變電環境中，這必然將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入統一的數據系統，并且取代傳統的控制保護屏。從而實現對于變電所集成建設以及投資，提升二次系統的可靠性等方面都有極大幫助。

三、結束語

繼電保護體系對于供電系統的穩定意義重大，因此對其工作狀態和發展方向，必須引起重視，只有在充分了解其工作原理的基礎之上，才能切實采取相應措施對其工作進行穩定，也才能最終推動我國供電事業進一步發展。

參考文獻：

[1]鄒俊雄，蔡澤祥，孔華東.基于圖形平臺的電力系統繼電保護動作邏輯仿真[J].電力系統自動化，2002（26）.

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