繼電保護技術及發展趨勢分析

楊志鵬

摘要：當前，我國的繼電保護技術有了較大的發展，其可靠性以及功能的完善性等方面在原理上可以滿足電網的需求。但隨著新型傳感技術、新型信息傳輸技術的發展為電力系統注入了新的活力，智能電網技術迅猛發展。與此同時，智能電網的數字化、網絡化、廣域化等優勢對我國繼電保護技術提出了更高的要求。本文概述了繼電保護技術的概念、應用，簡要探討了繼電保護技術的發展趨勢，為我國繼電保護事業的發展做出一些參考。

關鍵詞：繼電保護；智能化；發展趨勢

0引言

繼電保護技術是用來保護電力系統運行安全的第一屏障，能夠在電力系統出現故障時發出信號并且將故障排除。隨著計算機技術、電子技術、電磁技術等日新月異的發展，繼電保護技術面臨機遇和挑戰。因此，怎樣提高繼電保護技術的可靠性，研究其未來發展趨勢是十分必要的課題。

1電力系統繼電保護概述

繼電保護指的是防護電力系統安全的措施，能夠在電力系統發生故障時借助正確區分的保護元件來檢測發電機、電路等元件的工作狀態。一旦發現故障出現，繼電保護會發出預警信號，并且自動將故障設備切除出來，確保其他元件正常運行。電力系統故障如果不能及時處理，就可能引起無法扭轉的電力系統事故，對國家、社會造成巨大損失，所以繼電保護是十分必要的保護措施，能夠降低電力系統運營風險。

2電力系統繼電保護新技術的應用

2.1數字化技術的應用

數字化技術目前已經廣泛應用于電力系統繼電保護領域。數字化繼電保護系統的工作模式為通過傳感器采集數據，然后將電子式互感器收集的數據轉換為信號，而后發送至合并單元進行采樣并化后發送到保護元件，保護元件發出跳合閘指令后由操作箱進行操作。數字化繼電保護具有很強的抗干擾性能，使得電力系統穩定性大大提高，并且由于通信標準一致，增加了系統共享性。目前數字化技術的主要應用有智能化繼電保護測試儀、全數字化變電站的動態仿真系統、數字化變電站等。

2.2超高壓輸電技術的應用

超高壓輸電是指使用超高電壓等級輸送電能。1982年我國華中電網首次采用了500KV的系統輸電技術，至2006年西北電網建立了750KV的特高壓輸電系統，我國的超高壓輸電技術已經取得了飛躍發展。超高壓輸電線路因帶來了小電阻、高電抗的變化，而對繼電保護提出了更高的要求。目前采用的超高壓線路繼電保護方案有電流差動保護，具有較高的靈敏性和速動性；自適應繼電保護，能夠適應電力系統中的各種變化。除以上保護方式外，還有光纖電流差動成套繼電保護、基于GPS的數字式電流差動保護等。

2.3直流輸電技術的應用

電力技術最早采用的是直流輸電技術，2000年以前我國直流輸電技術在電網互聯和遠距離大容量輸電領域占據了絕對優勢。我國直流輸電技術起步于20世紀60年代，1989年的葛上直流工程是國內首個大型直流輸電工程，2010年我國建成世界首個±800KV直流輸電工程，促進了世界電力工業的進一步發展，與此同時國產電力裝備也在不斷更新升級，預計到2020年我國將有22項直流輸電工程，總容量達到6000萬KW。由此可見，未來我國電力系統中直流輸電將占有舉足輕重的地位。

3電力系統繼電保護技術的發展趨勢

3.1計算機化

計算機技術越來越呈現出普遍性和優越性，因此，繼電保護微機化是不容置疑的。我國的微機保護硬件發展歷經三次機遇，第一次是8位CPU結構微機保護的應用，第二次是多CPU結構問世，第三次是大模塊結構出現。隨著電力系統的容量擴增、實現了遠距離運輸、對強大通訊能力的需求增加等變化，對微機保護的需求也更為迫切。當前，國內已經應用了32位數字信號處理器為基礎的微機保護設備，今后微機保護將會成為繼電保護技術的支柱之一。

3.2網絡化

計算機網絡已經深刻改變了人們的生產生活和工業領域，它的應用極大提高了工業領域的通訊功能。數據通訊手段在電力系統領域的作用是十分強大的，它能夠增強系統的共享性和開放性，具體應用在繼電保護方面，能夠擴大故障檢測范圍，降低故障影響程度。計算機網絡化技術應用前，數據通訊功能落后，僅有差動保護和縱聯保護能夠保護除安裝部位之外的電氣量，其他保護涉及的范圍很小，并且僅能夠切除故障元件，而對于整個系統保護而言，這些作用遠不能滿足工業需求。當前，網絡化繼電保護的實現能夠共享每個保護單元的數據和故障信息，可以改變傳統的切除故障保護模式，而轉變為對整個系統的運行保護，同時提高對故障檢測的精準度。

3.3智能化

繼電保護最根本的目的就在于保護電力系統高效運行，正因為如此，繼電保護裝置智能化正在成為發展主題。在智能化繼電保護快速發展的當下，電力系統傳統格局發生了巨變，智能化技術例如數字化變電站技術、電子式互感器、交直流控制技術等都極大影響了繼電保護技術。隨著智能化步伐加快，繼電保護智能化也愈加凸顯其優越性。例如電子式互感器的應用就解決了傳統繼電保護中電磁干擾的問題，提高了繼電保護的安全性。智能電網為繼電保護領域帶來一場技術革命，未來如何利用智能化技術增強繼電保護可靠性，保護電力系統高效運行將成為核心問題。

4結語

繼電保護技術是維護電力系統安全運行的第一衛士，隨著計算機技術、數據和通信技術等眾多高新技術的發展，對繼電保護工作者來說既是挑戰，也開辟出了更為廣闊的發展空間。提高繼電保護可靠性，增強電力系統穩定性是永遠不變的研究課題，總之，智能化變革將不斷深刻影響繼電保護技術，推動電力系統縱深發展。

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