電力繼電保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展的相關(guān)分析

劉 爽

（國網(wǎng)北京服務(wù)中心綜合管理部，北京 100053）

0 引 言

電力能源是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的重要能源，在我國社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，對人民群眾的日常生產(chǎn)和生活有很大影響。在電力系統(tǒng)運行中，需要經(jīng)歷產(chǎn)生電能、輸送電能、分配電能和使用電能的過程，使得電力系統(tǒng)保護(hù)工作的重要性不斷突顯。新時期，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。為了確保電力系統(tǒng)運行的安全性和高效性，相關(guān)部門需要注重繼電保護(hù)技術(shù)水平的提升，為電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供保障。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)特點及原理分析

在智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢。現(xiàn)階段，我國電網(wǎng)處于日益完善的發(fā)展階段，尤其是計算機技術(shù)的快速發(fā)展，使得繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各個單元進(jìn)行保護(hù)，能夠?qū)崟r共享電力系統(tǒng)故障信息和數(shù)據(jù)。繼電保護(hù)裝置和科學(xué)技術(shù)的有效融合，能夠構(gòu)成智能化、虛擬化和一體化的新型電力系統(tǒng)保護(hù)體系[1]。計算機技術(shù)的計算能力和數(shù)據(jù)處理能力較高，與繼電保護(hù)技術(shù)融合，在很大程度上提高了繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用水平。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，繼電保護(hù)裝置能夠有效保護(hù)電力系統(tǒng)和元器件的安全，在最短時間、最小區(qū)域范圍內(nèi)排除各項故障，并向工作人員發(fā)布故障信號等待處理，減少了對相鄰區(qū)域供電系統(tǒng)的影響。

2 電力繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1 起步較晚，發(fā)展迅速

電力工程繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠有效處理電力系統(tǒng)故障，減少電力系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。在20世紀(jì)70年代，我國引進(jìn)了很多先進(jìn)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)，雖然起步比較晚，但電力市場范圍較廣，推動著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。在電力行業(yè)發(fā)展中，微型繼電保護(hù)系統(tǒng)是利用微型計算機進(jìn)行控制，直到1984年才引進(jìn)微機保護(hù)技術(shù)，為電腦樣機運行的穩(wěn)定性提供了支持。現(xiàn)階段，微機保護(hù)技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用，尤其是線路保護(hù)產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得微型繼電保護(hù)技術(shù)超越了先進(jìn)的繼電保護(hù)技術(shù)，并發(fā)揮著重要作用。

2.2 微機繼電的快速發(fā)展

在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)快速發(fā)展中，繼電保護(hù)電力技術(shù)發(fā)展十分迅速，尤其在繼電保護(hù)領(lǐng)域，微機繼電保護(hù)技術(shù)得到了快速發(fā)展。國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者通過相關(guān)研究對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的重要性進(jìn)行了驗證，社會各界逐漸認(rèn)識到微機保護(hù)對電網(wǎng)的重要性。微機保護(hù)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要發(fā)展趨勢，具有自我測試功能、記憶功能和處理功能，提升了數(shù)值的計算能力、可靠性和靈敏度。此外，微機保護(hù)主要利用微型機器構(gòu)成繼電保護(hù)，在運行和操作過程中利用計算機技術(shù)為電力自動化發(fā)展提供支持。因此，微機繼電保護(hù)未來發(fā)展空間十分巨大。

3 繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 繼電保護(hù)的功能

在電力系統(tǒng)運行過程中，繼電保護(hù)配置的關(guān)鍵內(nèi)容是為電力系統(tǒng)運行的安全性提供保障。首先，能夠解決電力系統(tǒng)的短路故障。配電線路網(wǎng)絡(luò)廣闊，與很多行業(yè)發(fā)展和人民群眾日常生活息息相關(guān)，出現(xiàn)短路問題時會帶來嚴(yán)重影響。這就需要完善配電線路的繼電保護(hù)裝置，有效預(yù)防電力系統(tǒng)故障。其次，檢查開關(guān)保護(hù)設(shè)備。通常，開關(guān)設(shè)置在配電站中，繼電保護(hù)配置有利于保護(hù)開關(guān)站并掌握安全入口。再次，預(yù)防電流互感飽和現(xiàn)象。電流互感飽和會帶來電力系統(tǒng)斷線問題，在設(shè)置繼電保護(hù)的情況下，有效保護(hù)整個配電系統(tǒng)，充分發(fā)揮定時保護(hù)裝置的功能。最后，繼電保護(hù)系統(tǒng)日常維護(hù)工作的順利實施，能夠有效提升電力系統(tǒng)運行的安全性。

3.2 微機保護(hù)裝置的維護(hù)

電子電路是微機保護(hù)裝置中的關(guān)鍵內(nèi)容，在實際運行過程中極易受到強磁場和強電場的影響。為了充分發(fā)揮微機保護(hù)裝置的自動保護(hù)功能，技術(shù)人員需要進(jìn)行容錯設(shè)計，提高微機保護(hù)裝置的可靠性，為裝置運行的穩(wěn)定性提供保障[2]。同時，電力部門需要合理設(shè)定微機保護(hù)參數(shù)，安排專業(yè)人員設(shè)置硬件操作鎖，并保存操作人員和監(jiān)護(hù)人員的基本信息。與常規(guī)的繼電保護(hù)裝置相比，微機繼電保護(hù)的優(yōu)越性很強，很大程度上提高了電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性，推動著電力系統(tǒng)自動化的快速發(fā)展。在現(xiàn)代化社會發(fā)展中，計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、集成電路和人工智能發(fā)展迅速，為微機繼電保護(hù)發(fā)展提供了支持，使其結(jié)構(gòu)和性能更加完善，相關(guān)功能呈現(xiàn)出全面性特點，充分發(fā)揮了保護(hù)電網(wǎng)可靠、安全運行的作用。

4 電力繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

4.1 計算機化

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過程中，繼電保護(hù)技術(shù)計算機化逐漸成為未來發(fā)展的重要趨勢，電力系統(tǒng)的發(fā)展對繼電保護(hù)技術(shù)計算機化提出了更加嚴(yán)格的要求。繼電保護(hù)技術(shù)需要融合計算機的基礎(chǔ)性能，如信息儲存量、存儲時間最長化等，提高信息處理能力和通信功能的快速化。繼電保護(hù)技術(shù)還需要和保護(hù)控制系統(tǒng)、調(diào)度聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)全系統(tǒng)共享。微機保護(hù)技術(shù)利用兩個計算機技術(shù)優(yōu)勢，運用運算能力和存儲記憶能力，為繼電保護(hù)系統(tǒng)提供硬件支持。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

在互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展中，網(wǎng)絡(luò)化逐漸成為一種必然趨勢，在日常生活中得到了有效應(yīng)用，在很大程度上影響著工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，并對各個行業(yè)提供了通信手段，發(fā)揮著十分重要的作用。繼電保護(hù)的作用明顯，不局限于限制事故的影響范圍、切除故障原件，還需要確保電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。因此，各個保護(hù)單元需要共享系統(tǒng)運行的故障信息和數(shù)據(jù)，保護(hù)單位和重合閘能夠在分析這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)調(diào)，保護(hù)系統(tǒng)的安全性。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，繼電保護(hù)裝置能夠獲取更多故障信息，準(zhǔn)確判斷故障地點、距離和性質(zhì)，進(jìn)而提高繼電保護(hù)的綜合性能和運行可靠性。因此，實現(xiàn)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，相關(guān)部門必須予以重視。

4.3 智能化

在現(xiàn)代信息技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展中，我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢。在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)建設(shè)中，相關(guān)部門需要引進(jìn)先進(jìn)的電力管理技術(shù)，如人工智能技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展，如抄表工作能夠在計算機中進(jìn)行，利用自動化代替人工抄表，既能夠自動化監(jiān)控電力系統(tǒng)，又能夠解決繼電保護(hù)中的疑難問題。

4.4 一體化

在社會發(fā)展中，用電客戶需求不斷增加，用電環(huán)境發(fā)生了很大改變，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)提出了更加嚴(yán)格的要求。繼電保護(hù)技術(shù)一體化逐漸成為繼電保護(hù)和綜合自動化的關(guān)鍵，本質(zhì)是電力系統(tǒng)中的智能終端根據(jù)現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳達(dá)并集成電力信心，進(jìn)而有效保護(hù)電力繼電保護(hù)系統(tǒng)。繼電保護(hù)技術(shù)一體化能夠?qū)㈦娋W(wǎng)運行數(shù)據(jù)自動錄入計算機網(wǎng)絡(luò)平臺，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)運行狀況，為電力行業(yè)的發(fā)展提供支持[3]。

5 結(jié) 論

在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)運行過程中，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。在被保護(hù)電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)故障的情況下，繼電保護(hù)裝置能夠準(zhǔn)確地向距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，這樣故障原件能夠從電力系統(tǒng)中斷開，避免損壞電力元件自身，減少對電力系統(tǒng)供電安全性帶來的影響，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的要求，有效改善繼電保護(hù)裝置的整體性能，提高電力系統(tǒng)運行的整體水平，為電力系統(tǒng)的運行安全提供支持。