摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，電力系統(tǒng)也得到了飛速發(fā)展，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。文章對我國繼電保護(hù)的發(fā)展歷程進(jìn)行了闡述，對繼電保護(hù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化以及智能化等發(fā)展前景進(jìn)行探析，并對綜合自動化技術(shù)與常規(guī)變電站二次系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行對比研究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；電力系統(tǒng)；綜合自動化技術(shù)

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）18

繼電保護(hù)是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障，危害到系統(tǒng)安全運(yùn)行的異常情況，并對事故處理策略進(jìn)行研究的自動化措施。繼電保護(hù)中主要使用帶觸點(diǎn)的繼電器對電力系統(tǒng)、電機(jī)、變壓器以及輸變線等進(jìn)行保護(hù)，以保證電力系統(tǒng)免受損害。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者系統(tǒng)運(yùn)行的工況不正常時(shí)，在盡可能短的時(shí)間和最小區(qū)域范疇內(nèi)，自動將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中剝離出來，或者發(fā)出報(bào)警指示信號提示值班人員及時(shí)找到異常工況發(fā)生的根源并及時(shí)排除故障設(shè)備，使系統(tǒng)恢復(fù)正常，以減輕對電力系統(tǒng)設(shè)備的損害，避免對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。因此，研究電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)對保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著十分重要的現(xiàn)實(shí)

意義。

1繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展大致可以分成四個(gè)

階段：

第一階段。20世紀(jì)50年代，我國工程技術(shù)人員通過學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備和技術(shù)，將這些設(shè)備的性能和技術(shù)進(jìn)行消化和吸收，建立了一支繼電保護(hù)隊(duì)伍，這個(gè)隊(duì)伍對繼電保護(hù)理論有著深刻的理解，并且有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建了我國自主的繼電器制造業(yè)，這一時(shí)代的繼電保護(hù)主要是機(jī)電式

為主。

第二階段。這一階段從20世紀(jì)50年代末開始，它的標(biāo)志是開始研究晶體管繼電保護(hù)，使繼電保護(hù)開始國產(chǎn)化的道路。

第三階段。20世紀(jì)70年代中期開始，繼電保護(hù)領(lǐng)域研究基于集成運(yùn)算放大器的集成保護(hù)，并且開始取代晶體管保護(hù)。我國自主研制的集成電路采用高頻保護(hù)方式進(jìn)行相電壓補(bǔ)償，并且運(yùn)用在多條輸電線路上。

第四階段。這一階段從20世紀(jì)90年代開始持續(xù)到現(xiàn)在，以微機(jī)繼電保護(hù)為主，出現(xiàn)了多種機(jī)型的微機(jī)保護(hù)線路和設(shè)備，微機(jī)繼電保護(hù)具有自檢查功能、邏輯處理能力強(qiáng)大、存儲記憶和數(shù)值計(jì)算能力，數(shù)字信號通信能力較強(qiáng)。

2繼電保護(hù)技術(shù)的前景分析

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用，新的現(xiàn)代控制原理被廣泛應(yīng)用到微機(jī)繼電保護(hù)中來，從而將微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展推向了更高的層面。目前，主要向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及一體化等趨勢

發(fā)展。

2.1計(jì)算機(jī)化

繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，要求系統(tǒng)除了基本的保護(hù)功能以外，由于現(xiàn)在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量急劇增多，這就需要具有強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，大容量的存儲空間以保存大量的故障信息，為了及時(shí)傳輸信息必須具有強(qiáng)大的通信能力，以及與其他系統(tǒng)融合聯(lián)網(wǎng)的功能，使整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息實(shí)現(xiàn)資源共享。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的存儲、數(shù)據(jù)處理和通信能力都得到了不同層次的提高，這些都是繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)化的技術(shù)保障。

2.2網(wǎng)絡(luò)化

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息要實(shí)現(xiàn)資源共享就離不開繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和繼電保護(hù)相互結(jié)合可以有效保證數(shù)據(jù)和信息的共享，從而使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。隨著對電力系統(tǒng)要求的不斷提高，要求每個(gè)保護(hù)裝置的故障信息和數(shù)據(jù)都能夠?qū)崿F(xiàn)全系統(tǒng)共享，保護(hù)裝置根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的故障信息來決定保護(hù)裝置下一步的動作，從而保護(hù)系統(tǒng)的安全。要想實(shí)現(xiàn)上述功能，就必須對整個(gè)系統(tǒng)主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。當(dāng)前一些線路已經(jīng)開始試行網(wǎng)絡(luò)化，但只是起步階段，有大量的工作需要繼續(xù)

努力。

2.3智能化

為了使繼電保護(hù)達(dá)到更高的水準(zhǔn)，人們將自適應(yīng)理論、專家控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、模糊邏輯和蟻群算法等智能算法廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中。如輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開發(fā)生渡電阻的短路故障情況就是一個(gè)非線性問題，采用傳統(tǒng)的距離保護(hù)很難判斷出故障的位置，如果使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，將大量故障數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練的樣本，只要選擇的樣本充分考慮到各種故障情況，就可以實(shí)現(xiàn)對任何故障的準(zhǔn)確判斷。只要將各種智能算法有機(jī)地結(jié)合在一起，就可以將各種不確定因素對繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響降到最少，提高了保護(hù)裝置的可

靠性。

2.4一體化

繼電保護(hù)裝置不僅要實(shí)現(xiàn)故障的繼電保護(hù)，在正常運(yùn)行狀態(tài)是可以完成測量、控制和數(shù)據(jù)通信等功能，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制和數(shù)據(jù)通信一體化。

3綜合自動化技術(shù)

綜合自動化技術(shù)相對于常規(guī)變電站二次系統(tǒng)，有以下特點(diǎn)：

3.1設(shè)備、操作、監(jiān)視屏幕化、圖形化

綜合自動化系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)全部微機(jī)化，其中還包括系統(tǒng)的功能軟件化和信號數(shù)字化的內(nèi)容，完全摒棄了常規(guī)變電所中各種機(jī)電式、機(jī)械式，大大提高了二次系統(tǒng)的可靠性和電氣性能。操作監(jiān)視屏幕化、圖形化，通過微機(jī)CRT顯示器，可以監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和對開關(guān)設(shè)備及過程控制設(shè)備等進(jìn)行操作控制。

3.2通信網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動化系統(tǒng)中得到普遍的應(yīng)用。因此，系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，滿足實(shí)時(shí)性要求，組態(tài)更靈活，易于擴(kuò)展，可靠性大大提高，而且大大簡化了常規(guī)變電所繁雜量大的各種電纜，方便施工。

3.3運(yùn)行管理智能化

智能化不僅在傳統(tǒng)的自動化功能上，如自動報(bào)警、自動報(bào)表、自動調(diào)節(jié)等方面，還表現(xiàn)在能夠進(jìn)行事故判別與處理、智能決策、在線自診斷等。智能系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：人機(jī)一體化；自組織；學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力；在未來，具有更高級的類人思維的能力。

4結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)必將得到更大的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發(fā)展。

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作者簡介：徐主鋒（1985-），男，湖北武漢人，黃岡供電公司助理工程師。

（責(zé)任編輯：王書柏）