王新生

國網(wǎng)山東利津縣供電公司 山東東營 257400

摘要：電力系統(tǒng)的繼電保護是在電網(wǎng)事故的情況下，保證電力系統(tǒng)和電氣設備仍然安全運行的自動裝置。本文簡要介紹了電力系統(tǒng)繼電保護的概念、發(fā)展過程以及預測其未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：繼電保護；電力系統(tǒng)；現(xiàn)狀及趨勢

前言

電力的正常供應關系到我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對繼電保護的要求也再不斷提高。尤其是近年來，計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展更加促進了繼電保護技術的升級，使電力系統(tǒng)的繼電保護技術向計算機化、網(wǎng)絡化、智能化、一體化以及綜合自動化方向發(fā)展。

一、概念準備

1.1繼電保護

電力系統(tǒng)運行中，由于外界因素、內部因素或不當操作，都有可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn)。比較常見的故障有：三相短路、單相接地、兩相接地短路、兩相短路以及斷線等。電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有：過負荷、非全相運行、過電壓、振蕩和同步發(fā)電機短時失磁異步運行等。

而當上面提到的不正常情況發(fā)生時，電力系統(tǒng)的繼電保護技術就可以快速切除故障，發(fā)出告警信號，或直接發(fā)出跳閘以阻止事故繼續(xù)，避免損壞的擴大。

1.2繼電保護裝置的基本要求：

1.2.1選擇性：如果是系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護裝置只會將故障設備切除，目的是盡量縮小停電范圍，令無故障部分繼續(xù)運行。

1.2.2速動性：如果是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置必須能夠非常迅速地切除故障，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使電動機不會因為電壓降低時間過長而處于停止轉動狀態(tài)。

1.2.3靈敏性：此點要求繼電保護裝置在保護范圍內時，無論短路點處于何處，短路類型是什么，運行方式怎樣變化，均能準確無誤地反應出來。

1.2.3可靠性：此點要求繼電保護裝置在發(fā)生故障后，不能出現(xiàn)因為其本身缺陷而不發(fā)生動作，或發(fā)生不屬于它動作的誤動作情況。

二、發(fā)展過程

2.1我國電力系統(tǒng)繼電保護的曾經(jīng)

我國電力系統(tǒng)繼電保護先后有四個發(fā)展時期：20世紀50年代的機電式繼電保護，我國工程技術人員通過吸收消化，掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術隊伍；60年代采用的是晶體管繼電保護；到了80年代，集成電路繼電保護取代了晶體管繼電保護；從90年代開始，繼電保護已經(jīng)進入了微機保護時代，由于微機保護不僅具有傳統(tǒng)的繼電保護和自動裝置的功能，而且還具有實時參數(shù)顯示、故障測距、故障錄波等功能，從而大大提高了繼電保護的可靠性和準確性。

2.2現(xiàn)階段電力系統(tǒng)繼電保護技術

現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的繼電保護方面的研究已經(jīng)初具規(guī)模，已經(jīng)完成中國自主開發(fā)的上升階段，今天的電力企業(yè)發(fā)展是和電力技術的提高密不可分的，在電力技術研發(fā)機構繼電保護方面的研究一直在繼續(xù)當中，而且已經(jīng)有很多高科技含量的技術在繼電保護方面取得成功，比如繼電保護自動化系統(tǒng)、智能化繼電保護技術和結合網(wǎng)絡的繼電保護等，有效的保障了電力企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，為電力企業(yè)擴大產(chǎn)值最為重要的技術。

現(xiàn)階段最為前沿的技術就是與網(wǎng)絡結合的繼電保護技術，與網(wǎng)絡密不可分的計算機也隨之覆蓋整個中國，這兩種劃時代產(chǎn)物的誕生標志著一個新的電力紀元開始了。越來越多的電子產(chǎn)品被淘汰，替代它們的就是網(wǎng)絡、計算機。但是這兩種產(chǎn)物都需要電力系統(tǒng)的支撐才可以完美運行。為了加快電力系統(tǒng)繼電保護方面的發(fā)展速度，電力系統(tǒng)有效的結合了網(wǎng)絡與計算機，而且充分的融合到繼電保護方面。使之成為電力企業(yè)最佳的繼電保護技術。

在以后的電力系統(tǒng)當中以網(wǎng)絡為支撐的繼電保護是必然的趨勢，包括電力系統(tǒng)內的所有電氣設備都會與網(wǎng)絡密不可分，因此，現(xiàn)階段的電力企業(yè)要加大投資力度重點研究網(wǎng)絡與電力系統(tǒng)的所有設備的研究工作，以理論為基礎，實踐為發(fā)展，本著科學發(fā)展觀的道理進行研究。

三、發(fā)展方向

伴隨計算機技術的發(fā)展，其在電力系統(tǒng)繼電保護領域中被運用得越來越普遍，加之新的控制方法不斷產(chǎn)生，電力系統(tǒng)繼電保護技術正飛速地朝著高層次邁進。根據(jù)研究，繼電保護技術未來發(fā)展的大致趨勢是：計算機化、網(wǎng)絡化、智能化和一體化。

3.1 計算機化

由于計算機硬件的愈加高端，電力系統(tǒng)也在不斷提高對微機保護的要求，除了基本的保護功能外，強大的通信能力、快速處理數(shù)據(jù)的能力、共享群系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的能力以及高級語言編程的能力等都應該具備。由此可見，繼電保護系統(tǒng)的計算機化已是大勢所趨不可逆轉。至于怎樣更好地增強繼電保護的可靠性，怎樣滿足被不斷提高的電力系統(tǒng)要求，怎樣取得巨大的社會經(jīng)濟效益，還得將相關調查研究努力深化。

3.2 網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)通訊工具已經(jīng)滲透到了各個工業(yè)的領域，產(chǎn)生了深遠影響。繼電保護其主要為了切除故障零件，但并不代表它的作用僅此而已。除了切除故障零件以達到縮小事故影響范圍的目的，繼電保護還被要求保證所有系統(tǒng)安全正常地運行，因此這決定了每個保護單元必須掌握到全部系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)和故障信息，并配合重合閘裝置分析這些數(shù)據(jù)和信息，保證系統(tǒng)的健康運行。

在網(wǎng)絡與電力系統(tǒng)的整合下，大量電氣設備開始更新?lián)Q代，以前，繼電保護技術可使電力系統(tǒng)在突然斷電后仍然運行，但現(xiàn)在已突破與計算機技術結合的難題，可以實現(xiàn)全程供電的全面事故監(jiān)控，起到預警作用。

總而言之，要想有效保護電力系統(tǒng)，應該實現(xiàn)其網(wǎng)絡化。

3.3 智能化

當前，供電能力成為一個城市發(fā)展的重要指標，而數(shù)字化技術的發(fā)展為繼電保護提供了新條件，因為目前人工智能的處理能力和邏輯思考能力都達到了比較強大的程度。因此，完全可以利用傳感器對智能電網(wǎng)中一些關鍵設備的運行進行監(jiān)測，同時將得到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡進行整合分析，實現(xiàn)繼電保護的智能遠程控制。

通過對智能化的繼電保護技術的推廣，電力系統(tǒng)內部電氣元件的正常性能有了極大的而保障，所有連接線路的電子元件都可以進行實時的檢測，無論是整體運行數(shù)據(jù)的分析還是電氣設備運行期間的保護，都可以利用智能化的電力技術。現(xiàn)下，人工智能方面的技術已經(jīng)在繼電保護工作中被較為普遍地運用，并且其影響仍在繼續(xù)擴大著。

3.4一體化

一體化是指：保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信的一體化。換言之，是指在數(shù)據(jù)處理過程中，實現(xiàn)繼電保護裝置的一體進程。在電網(wǎng)運行系統(tǒng)中，繼電保護裝置應該被當做一個終端設備，其既可以迅速地獲取系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的相關故障信息，同時也可以將被保護元件的有關數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡控制中心。

3.5綜合自動化

在網(wǎng)絡化的條件先實現(xiàn)了從網(wǎng)上獲得電力系統(tǒng)運行和故障信息和數(shù)據(jù)，或者將接收到的被保護元件的信息和數(shù)據(jù)輸送給網(wǎng)絡控制中心或者終端。由此可以看出，網(wǎng)絡化條件下的繼電保護裝置可以在電力系統(tǒng)無故障運行的情況下自動獲得測量、控制、通信數(shù)據(jù)，從而自動實現(xiàn)了保護、控制、測量等一體化功能。實現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的條件日趨成熟，無論是變電站客戶機對保護信息的搜集、信息的網(wǎng)絡傳輸，還是調度端服務器對 EMS共享數(shù)據(jù)的讀取、故障及穩(wěn)定分析計算，都可以得到解決?，F(xiàn)在主要的實施難度在于此系統(tǒng)需要綜合繼電保護、調度、方式、遠動、通信以及變電站綜合自動化等各個專業(yè)的技術，并且涉及到控制運行設備，因此只要解決好管理問題，就可以順利實施。例如，目前變電站客戶機對信息的搜集，完全可以也應該納入到變電站綜合自動化系統(tǒng)中，但由于管理界面的劃分，有些運行單位希望保護專業(yè)獨立組網(wǎng)搜集信息，這樣就造成資源的分割和浪費，不利于今后對系統(tǒng)的擴展。而從保證電力系統(tǒng)的安全運行角度出發(fā)，繼電保護的綜合自動化將會是一個不可逆轉的發(fā)展趨勢，各個問題將會隨著其進一步發(fā)展而逐步得到解決。

結束語：

繼電保護是電力系統(tǒng)安全正常運行的重要保障，在目前我國電力行業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，其技術愈加先進，發(fā)展趨勢也朝著計算機化、網(wǎng)絡化、智能化以及一體化方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機繼電保護[M].北京人民郵電出版社，2005

[2]應斌.淺談繼電保護工作中故障處理的若干方法[J].廣西電力，2006

[3]龔守書.淺談繼電保護維護以及故障處理.科技致富向導，2010