電力系統(tǒng)中繼電保護技術現(xiàn)狀與發(fā)展的探討

王雨竹

（國網寧夏電力有限公司檢修公司，寧夏 銀川 750000）

隨著人們生活水平的提高，以及新能源的不斷倡導，電力已經逐漸成為人們生活中不可分割的重要物質。我們都知道，電力資源的應用不僅可以為人們的生產生活提供帶來便利，而且還對于維護社會的秩序和穩(wěn)定起著非常重要的作用。如若是缺少電力資源，那么就有可能擾亂社會的秩序，影響社會的穩(wěn)定，對于經濟社會的繁榮發(fā)展而言是非常不利的。電力的輸出和電力系統(tǒng)存在著息息相關的聯(lián)系，電力系統(tǒng)作為控制電力輸出的核心部位，其對于電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)的運行產生著巨大的影響。因此，相關的工作人員只有牢牢的控制住電力系統(tǒng)，才能夠有效的去解決目前所出現(xiàn)的一系列電力問題。而對于電力系統(tǒng)而言，繼電保護技術又是其關鍵的組成部分，一般情況下，繼電保護技術主要分為對電力系統(tǒng)的生產、輸送、分配以及使用等進行保護，繼電保護技術作為電力系統(tǒng)的安全有效保障，在當前電力系統(tǒng)的正常運行中已經起到了不可分割的作用。因此，相關的工作人員對電力系統(tǒng)中的繼電保護技術的現(xiàn)狀和發(fā)展進行探討就變的非常有必要了。

一、我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的現(xiàn)狀

當前來看，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術為迅猛發(fā)展的階段，相對于從前的落后技術已經變成了當前的世界領先。但是相對于很多的發(fā)達國家來說，仍然存在著較大的差距，但是我國在發(fā)展過程中呈現(xiàn)出兩個非常明顯的特征，第一是起步時間較晚但是發(fā)展速度很快，第二是微型繼電發(fā)展速度較快。下面分別針對下列這兩部分的內容進行詳細的探討。

（一）繼電保護技術起步時間較晚但是發(fā)展速度很快

從時間上來看，我國在繼電保護技術開始研發(fā)的時間大學在20 世紀末，當時已經是工業(yè)發(fā)展較為普遍的時期，在全球范圍內來看，我國的起步進度較為緩慢，在很多方面無法得到需求，電力系統(tǒng)的主要核心是以晶體管為主，并且晶體管的體積，面積較大，占據(jù)較大的空間，在設備工作的靈活性上存在巨大的差異，隨著人們生活水平的不斷提高，對于用電需求的增加，老舊的繼電保護技術已經遠遠不能滿足于當前發(fā)展的現(xiàn)狀，晶體管在工作時存在的工作壓力負荷較大，很有可能造成短路等情況，無法正常的達到對電子系統(tǒng)保護的功能。由于多種原因的不斷產生，繼電保護技術也在持續(xù)的更新和進步，繼電保護技術中核心部分的變更是該技術提升的關鍵因素。這種技術不僅彌補了在保護電力系統(tǒng)中的不足，也提升了技術自身的壽命。繼電保護技術也因此得到了不斷的推廣與運用。隨著21 世紀科技水平的不斷發(fā)展，繼電保護技術已經涉及了多個領域，在這些領域中，仍然有存在不足的地方。這些同時也是我國在繼電保護技術上與國外發(fā)達國家的差距。比如在系統(tǒng)的性能上，設備使用的壽命周期以及設備的更新速度等等。

（二）微型繼電發(fā)展速度較快

微型繼電是在原計算機基礎的情況下進行發(fā)展的，微型繼電技術運用了原來計算機的基礎知識，其主要可以利用微機的監(jiān)控系統(tǒng)將變電站和調度機構進行關聯(lián)起來達到通信的目的,從而進一步的將自動化的手段應用在電力系統(tǒng)的繼電保護技術之中，大大的增強了其功能和屬性。其主要有著下面三處優(yōu)點，首先是其的可靠性得到大大的提高了。微機繼電中的保護軟件的設計主要全面的去分析和判斷電力系統(tǒng)中有可能遇到的各種問題，并做出相應的決策。其次,對微機繼電的維護和調試工作相對比較便利。對于微型繼電來說，其保護裝置在進行一系列的維護工作時，所使用的到備件數(shù)量相對比較少,可以說只要幾塊電路板就可以實現(xiàn)對微型繼電的維修工作。最后,微型繼電有著較高的動作準確性。對于微型繼電的保護裝置來說，其可以實時不間斷的去對數(shù)據(jù)進行計算和校驗,及時的去對判斷電力系統(tǒng)所產生的故障情況，方便工作人員的后續(xù)維修工作。

二、電力系統(tǒng)中繼電保護技術的未來發(fā)展態(tài)勢

由于信息技術的應用，電力系統(tǒng)中的繼電保護技術已經逐漸朝著計算機化、網絡化、智能化和一體化的方向發(fā)展。下面筆者分別針對這四個方向進行分析和論述。

（一）電力系統(tǒng)繼電保護技術的計算機化

根據(jù)摩爾定律的原理，對于芯片的集成而言，幾乎是每到12-24 個月之間產生翻倍的效果，在這一效果的作用在其可以使得大幅度的去提高計算機的性能水平，有效的去降低生產價格。發(fā)展微處理機主要是作用在增強其單片化和功能的強度上，使得其片內的硬件資源得到提升，在相關技術的加持下大幅度的提升了融合運算能力，并帶動了嵌入式芯片的產生和應用，這也在某種程度上實現(xiàn)了硬件設計的高性價，推動了靈活和可靠的軟硬件應用平臺提供了可能。微機保護主要是發(fā)揮了計算機對數(shù)據(jù)處理上的兩大特點，分別是高強度的運算能力和記憶能力，從而使得數(shù)據(jù)采集成為了可能。將微機保護和傳統(tǒng)的繼電保護進行比較，其主要有著下面6 個特征點：1.其可以有效的對繼電保護的動作性能進行改進，使其具備更高的正確率。在常規(guī)保護的過程中其存在著難獲得的特點，而通過強記憶力是可以將故障的內容進行分量保護工作的，且在這一過程之中可以將相關的理論和技術進行引入，大幅度的去提升繼電保護的運行的準確度；2.其能夠將其余的輔助功能進行擴充起來，使其具備更多的功能，實現(xiàn)更多場景的應用；3.其所使用的工藝制成相對成熟，其硬件的適用性相對比較強，在工廠進行制造的過程之中可以既定的標準來進行生產，裝置的體積相對比較小，這就會大幅度的去降低了盤位的數(shù)量和功耗；4.可以大幅度的提高其可靠性，這主要體現(xiàn)在其是使用了數(shù)字元件的基礎上，其不會很容易的受到溫度、電源和使用時間的干擾，不會受到更換元器件的阻礙，有著自我檢查的能力，可以利用自身安裝的軟件來對其自身的元器件和軟件來進行必要的測試；5.其使用起來非常的靈活便捷，人機操作的一體化程度相對較好，利于維護調試工作的進行，大幅度的壓縮了維修的時長；6.可以對其實現(xiàn)遠距離的監(jiān)控工作。眾所周知，微機保護裝置中是具備通信的功能和屬性的，這樣就可以達到進行遠距離監(jiān)控的目的。

（二）電力系統(tǒng)繼電保護技術的網絡化

充分的調動計算機的運算以及處理能力，是實現(xiàn)微機保護性能提高了重要方法。這也就導致了當下在我國電力系統(tǒng)中的繼電保護的微機化程度逐漸呈現(xiàn)出上升的趨勢。如，截止到2019 年末，我國電力系統(tǒng)在220kV 及以上所使用到的微機保護超過了7.9 萬臺，大約占據(jù)了所有保護的85%。而微機保護這一比例則是98.42%，可以說在高壓電網上的繼電保護裝置差不多都是采用了微機保護的手段來進行，并逐漸呈現(xiàn)出網絡化的發(fā)展趨勢。

（三）電力系統(tǒng)繼電保護技術的智能化

在這幾年以來，各行各業(yè)已經把人工智能技術應用在各行各業(yè)之中了，當然對于電力行業(yè)來說也不例外。一些諸如：神經網絡和模糊邏輯的方式逐漸使用在電力系統(tǒng)之中。神經網絡的應用主要是為了去解決一些非線性問題，如：無法使用方程式進行運算等，這都可以應用神經網絡的手段來解決的。在人工智能技術的加持下，電力系統(tǒng)的繼電保護的方面可以滿足判定故障的類別、測定故障的距離以及進行設備的保護等。在使用人工智能的條件下，只要對其進行一系列的故障訓練，人工智能就可以收集各類的問題及解決措施，那么其就可以在機器出現(xiàn)故障時及時、正確的對其進行判斷，大幅度的加快維修的速度和進程，將對干擾程度降到最低。

（四）電力系統(tǒng)繼電保護技術的一體化

在信息技術的加持下，我們可以有效的去改變目前在變電站中的裝置和系統(tǒng)出現(xiàn)割裂的局面，進一步的去將系統(tǒng)進行集成起來。目前我國的高壓、超高壓的變電站正在處在一個技術創(chuàng)新的層面，如何將繼電保護和自動化有效的結合起來成為了目前工作人員應當思考的問題。將其結合起來可以有效的去實現(xiàn)系統(tǒng)的集成、實現(xiàn)資源的共享以及遠距離的控制工作。在自動化技術高速發(fā)展的今天，很多變電站逐漸朝著自動化的方向來發(fā)展。我們依據(jù)變電站的自動化集成情況來將其分為兩種類型分別是：協(xié)調自動化和集成自動化。對于協(xié)調自動化來說，其主要是通過確保間隔和間隔之間進行獨立控制和保護的設備，來完成相應的數(shù)據(jù)采集和輸出，借助通信網絡和站點之間進行互聯(lián)起來，通過在站點之間構建起一個具備綜合性的計算機系統(tǒng)，來協(xié)調好電力系統(tǒng)之間的各個功能。對于集成自動化來說，其不僅是在間隔級上來實現(xiàn)對功能組合的綜合優(yōu)化，又可以在站點的基礎上實現(xiàn)組合優(yōu)化，可謂是一舉兩得。集成自動化系統(tǒng)，指的是把間隔和間隔之間的各種功能集結于一身，將其形成多功能的數(shù)字裝置系統(tǒng)，借助光纖的形式來實現(xiàn)間隔和間隔之間的通信工作，改變的傳統(tǒng)使用硬線來進行連接的方式。總的來說，集成自動化的系統(tǒng)改變了以往二次系統(tǒng)之間的劃分界限和原則，補足了保護系統(tǒng)和控制中心不可以進行通信的難點，這將會給變電所的變革帶來不一樣的發(fā)展優(yōu)勢。在信息技術的發(fā)展迅猛的今天，我國的電力系統(tǒng)必然會具備更強的功能、更高的智能化程度和更完善的系統(tǒng)，將我國的電網系統(tǒng)的運行推到一個安全、穩(wěn)定的新階段，帶動我國電網系統(tǒng)朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

三、結語

綜上所述，目前我國在電力系統(tǒng)中應用繼電保護技術上還存在很多的問題和不足，如：有很多工作人員在電力系統(tǒng)的施工中仍然應用傳統(tǒng)的繼電保護技術，甚至有部分工作人員還沒有意識到要對繼電保護技術進行升級的重要性和必要性，這樣不僅影響著電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運行，而且還威脅著人民群眾的生命健康安全，導致電力系統(tǒng)無法朝著現(xiàn)代化的方向進行。為此，這就需要相關的工作人員要明白目前我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的兩點現(xiàn)狀：起步時間較晚但是發(fā)展速度很快和微型繼電發(fā)展速度較快，明白未來的電力系統(tǒng)繼電保護技術是朝著計算機化、網格化、智能化和一體化的方向發(fā)展的。只有這樣才能保護電路的安全，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，促進電力系統(tǒng)朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。