電力系統繼電保護發展分析及現狀研究

王 棟

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,江蘇南京，210019）

電力系統繼電保護發展分析及現狀研究

王 棟

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,江蘇南京，210019）

本文介紹了我國電力系統繼電保護的發展進程，并對繼電保護技術的發展現狀進行了分析，如在繼電保護中使用的新技術等等。最后指出了繼電保護技術的發展趨勢，并得出結論。

電力系統；繼電保護；智能電網

電力系統繼電保護（Power System Protection）一詞泛指繼電保護技術和由各種繼電保護裝置組成的繼電保護系統，包括繼電保護的原理設計、配置、整定、調試等技術,也包括由獲取電量信息的電壓、電流互感器二次回路，經過繼電保護裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設備，如果需要利用通訊手段傳送信息，還包括通信設備。

1 我國電力系統繼電保護的發展進程

繼電保護技術發展經歷了機電型、整流型、晶體管型、集成電路型和微機型五個階段。目前，國內電力系統中應用的繼電保護裝置大多是微機型。微機保護產生于20世紀60年代，成熟和開始大規模應用于20世紀90年代。我國從20世紀70年代末即開始了繼電保護技術的研究，并已歷經多代：第一代微機保護裝置是單CPU結構，幾個印制電路板由總線相連組成一個完整的計算機系統，總線暴露在印制電路板之外；第二代微機保護是多CPU結構，每塊印制電路板上以CPU為中心組成一個計算機系統，由此實現了“總線不出插件”；第三代保護技術的特點是利用一種特殊單片機，將總線系統與CPU一起封裝在一個集成電路塊中，因此具有極強的抗干擾能力，即所謂“總線不出芯片”。近年來，數字信號處理器（DSP）在微機保護硬件系統中得到廣泛應用。DSP具有先進的內核結構、高速的運算能力以及與實時信號處理相適應的尋址方式等諸多優良特性。以往由通過CPU難以實現的繼電保護算法可以通過DSP輕松完成。以DSP為核心的微機保護裝置已是當今主流產品。

2 我國電力系統繼電保護的發展現狀

利用微型計算機超強的數學運算能力和邏輯處理能力，應用其獨特、優秀的原理和算法，從而提高保護的性能是微機保護的最大優勢。因此，從2000年以來我國電力系統繼電保護的微機化率越來越高。例如微機保護在線路保護中的比例高達98%，而高壓電網繼電保護裝置基本上采用了微機保護。微機保護的廣泛應用為繼電保護運行水平的不斷提高提供了有效的技術支持。

2009年以來，在智能電網、智能變電站建設的大背景下，繼電保護技術領域經歷了一場深刻而廣泛的變革。本次變革以數字化保護為主要標志，并且涉及范圍更廣，除了保護設備本身，還包括互感器乃至二次回路。伴隨著網絡化發展進程的逐步深化與完善，更是大大地提高了繼電保護水平。一方面，促進了智能電網環境下繼電保護工作的信息共享，從而使變電站的所有設備都能夠緊密地聯系在一起，擴大繼電保護范圍；另一方面，促進了智能變電站的信息傳遞，使信息傳遞變得更為準確、及時，從而實現對整個智能電網的全方位監控，有效提高智能電網運行的準確性與運行效率。

3 電力系統繼電保護面臨的挑戰與機遇

大電網對繼電保護提出了高要求。在智能電網中，大電網的超/特高壓互聯非常重要，會嚴重影響繼電保護。電力電子設備會在一定程度上影響故障電流。智能電網的建設中會出現多種電力電子設備，會造成電網短路電流所具有的特征和分布發生質的變化。一般情況下智能電網的實際發展會為新型的繼電保護研究提供良好的平臺。在信息的采集方面，我國很早就構建了實時動態監測系統，已經存在非常多的相應系統。除此之外，智能電網中的信息平臺有很多的信息系統，如局監測、雷電監測以及覆冰監測等。

4 結論

電力工業作為國家最重要的能源工業，一直處于優先發展的地位，電力企業的發展也是令人矚目的。隨著我國社會、經濟的快速發展和全國聯網戰略的實施，電網將處于一個更加快速發展的機遇期，而繼電保護作為電力系統的安全衛士，必須同時把它的發展戰略提到一個新的高度，以確保電力系統的安全、穩定運行和國民經濟的長期、快速、穩步增長。

[1]張保會,尹項根.電力系統繼電保護.北京:中國電力出版社,2010

[2]曹團結,黃國芳.智能變電站繼電保護技術與運用.北京:中國電力出版社2015

[3] 王鶴，高超．智能電網環境下的繼電保護探討[J]．中國高新技術企業，2015，(34):129-130

[4] 卿曉波．智能電網環境下的繼電保護技術分析[J]．企業技術開發,2015，(35):10-11

Development analysis and current situation of power system relay protection

Wang Dong
（Jiangsu electric power maintenance branch company Nanjing operation and maintenance branch,Nanjing Jiangsu,210019）

This paper introduces the development process of China's power system relay protection,and analyzes the development status of the relay protection technology,such as the use of new technology in the relay protection and so on.Finally,the development trend of relay protection technology is pointed out,and the conclusion is drawn.

power system;relay protection;smart grid