張森?韓冰

[摘 要]電力系統(tǒng)繼電保護的自動化發(fā)展，是穩(wěn)定我國電力系統(tǒng)生產(chǎn)秩序，構(gòu)建高效、高質(zhì)的系統(tǒng)服務(wù)的標準。在市場經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，人們對電力系統(tǒng)的配電服務(wù)要求越來越高，這些嚴要求和高標準的物質(zhì)需求給電力系統(tǒng)的繼電自動化發(fā)展指明了發(fā)展道路、明確了電力系統(tǒng)繼電保護自動化的發(fā)展目標與發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]繼電保護；電力系統(tǒng)自動化；繼電保護技術(shù)；發(fā)展趨勢

一、電力系統(tǒng)繼電技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷完善，我國繼電保護技術(shù)也進入了微機保護的時代。計算機技術(shù)、電子技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護技術(shù)注入了新的活力，因而在電力系統(tǒng)的幾點繼續(xù)方面要求不斷提高。從上世紀70年代，我國便開始了對繼電保護技術(shù)的研究和發(fā)展，各個高校也相繼開始了對不同原理和不同型式的微機繼電保護裝置的研究。最先通過鑒定并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用的是在1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置，保護裝置的應(yīng)用為我國繼電保護發(fā)展揭開了新的篇章。

隨著現(xiàn)代化科學技術(shù)的廣泛應(yīng)用和科技的的創(chuàng)新，使得電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)不斷強化。繼電保護技術(shù)的不斷強大，為電力系統(tǒng)的維護和發(fā)展發(fā)揮著巨大的作用。

二、繼電保護自動化的性能要求

繼電保護裝置的工作職能和工作方式?jīng)Q定了自動化裝置必須遵循可靠、靈敏、快速、及有選擇性的特性。當電力系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生故障時，要求繼電保護裝置能最大限度的降低故障對設(shè)備的損壞程度；同時繼電裝置好要根據(jù)電氣系統(tǒng)在非正常工作運行維護中采取發(fā)出的不同的信號，自動將運行設(shè)備進行調(diào)整或切除容易引起事故的電氣設(shè)備，及時對系統(tǒng)進行提醒、規(guī)范和預防在操作中故障的出現(xiàn)，使其設(shè)備處在正常的工作狀態(tài)下運行。

1.可靠性。當電力系統(tǒng)在正常的運行狀態(tài)下，保護裝置實施對裝置進行監(jiān)督，在發(fā)生故障的情況下采取正確的防護措施。必須嚴格要求繼電保護裝置的可靠性，才能發(fā)揮繼電保護裝置的保護功能。因此可見，繼電保護裝置的可靠性是衡量電氣系統(tǒng)能否正常運行的最基本的標準，在任何電力設(shè)備在無繼電保護的狀態(tài)下都不能運行。

2.靈敏性。靈敏性是整個電力系統(tǒng)安全運行的保障，只有在運行中減輕設(shè)備的故障率和受損程度，才能將受損范圍縮小到最低值，從而提高繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性與靈敏度。靈敏系數(shù)的標定通常體現(xiàn)在設(shè)備在保護范圍內(nèi)不正常運行狀態(tài)繼電保護裝置的應(yīng)變能力，通過靈敏度的保護從而提高設(shè)備自動投入的效果，是生產(chǎn)過程中的設(shè)備和經(jīng)濟損失比降到最低。

3.快速性?？焖傩允侵冈谠O(shè)備發(fā)生故障后的修復能力，在設(shè)備運行中發(fā)生故障后能及時對故障進行修復，保持電力系統(tǒng)的繼電能高效穩(wěn)定的運行。電力系統(tǒng)的機電保護系統(tǒng)在處理和防范系統(tǒng)故障方面要求迅速切斷短路故障線路，降低線路受損程度和系統(tǒng)中存在的其它危險系數(shù)。

4. 選擇性。電力系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障時，繼電保護裝置對故障進行分析和數(shù)據(jù)分析，對發(fā)生故障的設(shè)備和線路進行定位切除，保護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電和用電需求。在處理故障的過程中，保護裝置應(yīng)根據(jù)故障點最近的斷路器進行線路切除，只有被故障設(shè)備和線路本身的保護拒絕時，才允許由臨近的線路或故障設(shè)備進行故障切除。

三、繼電保護自動化的發(fā)展趨勢

計算機化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展是電力系統(tǒng)繼電保護自動化未來發(fā)展的趨勢。

1.計算機化。隨著電力系統(tǒng)對繼電保護的要求不斷提高，除了基本的保護職能外，還需要對故障信息和數(shù)據(jù)的整理和存儲。強大的通訊能力和快速的數(shù)據(jù)信息存儲以及保護裝置與其他控制裝置和調(diào)度設(shè)備的信息需要數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡(luò)資源聯(lián)網(wǎng)，這就要求繼電保護裝置不僅僅是保護還要具備計算機的功能。繼電保護裝置的計算機化和微機化是電力系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢，在滿足電力系統(tǒng)要求的前提下，企業(yè)應(yīng)該在考慮經(jīng)濟效益與社會效益的同時，思考如何提高繼電保護裝置的計算機化和微機化，從而提高繼電保護的可靠性。

2.智能化。人工智能技術(shù)與繼電保護相結(jié)合，在一定程度上能加快電力系統(tǒng)的計算速度。人工智能網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是運用一種非線性映射的方法，在很多難以列出方程式的復雜的非線性問題上利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，解開這些線性問題十分簡單。其中如遺法算法、模糊邏輯和進程規(guī)劃等在求解復雜問題的能力上也都有其獨特的方法，因此人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護的自動化技術(shù)上發(fā)揮著重要作用，為繼電保護技術(shù)中一些常規(guī)方法難以解決問題提出了確實可行的辦法。

3.網(wǎng)絡(luò)化。計算機網(wǎng)絡(luò)為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強大的通信手段，影響著各個工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。繼電保護的作用指是切除和預防故障，縮小故障帶來的損耗，幾點保護裝置在處理故障信息時，受到的故障信息數(shù)據(jù)越多，對故障的性質(zhì)、位置及和故障位置的距離才能判斷的更準確，這是相對于一般非系統(tǒng)保護下，實施保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)的最大好處。在實現(xiàn)了計算機聯(lián)網(wǎng)化后，繼電保護能根據(jù)系統(tǒng)的運行方式和故障數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析，自動生成保護原理和規(guī)律，從而實現(xiàn)保護裝置的自適聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，提高保護的可靠性與準確性。微機保護網(wǎng)絡(luò)化在未來的發(fā)展趨勢上可以大大提高保護設(shè)置的性能與可靠度，實現(xiàn)這種微機保護的條件就是將全系統(tǒng)的各個設(shè)備的保護裝置用PC機進行網(wǎng)絡(luò)連接，從而實現(xiàn)各個主要設(shè)備間的數(shù)據(jù)共享和分析比較，用這種保護網(wǎng)絡(luò)化對電力系統(tǒng)的幾點保護進行自動化管理和監(jiān)督。

4.保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化。將保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置就地安裝在保護設(shè)備的旁邊，將保護設(shè)備中所有的數(shù)據(jù)進行整理和分析，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送到電腦主控室，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護和對運行中出現(xiàn)的故障進行數(shù)據(jù)分析和控制。實現(xiàn)了繼電保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化、計算機化和智能化，繼電保護裝置就相當于是一套多功能的、高性能的PC機，是整個系統(tǒng)運行的智能終端控制和監(jiān)督平臺，因此，每一個保護裝置都可以直接從網(wǎng)上獲取系統(tǒng)運行中的故障和信息數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)和信息從送到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心和其它保護裝置系統(tǒng)中去。

四、結(jié)語

繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵，隨著電力系統(tǒng)的安全威脅問題的利益突出，以及繼電保護問題的內(nèi)涵的不斷擴展，繼電保護自動化與智能化的必要性越來越明顯。

繼電系統(tǒng)自動化發(fā)展的實現(xiàn)在保護裝置性能的同時，也大大提高了裝置的可行性，降低故障對保護裝置的損壞度。在社會日益進步的今天，我們要充分的利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對幾點保護裝置的自動化發(fā)展進行改革和創(chuàng)新，通過對故障數(shù)據(jù)的分析和實際工作中的實踐，利用計算機和網(wǎng)絡(luò)中強大的數(shù)據(jù)分析能力、運行能力和匹配能力來推進電力系統(tǒng)的自動化的建設(shè)與發(fā)展，提升電力系統(tǒng)保護裝置的質(zhì)量和對故障處理能力的準確性能。

參考文獻：

[1]吳科成.分層式電網(wǎng)區(qū)域保護系統(tǒng)的原理和實現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學，2007.

[2]馬慶華.電力系統(tǒng)繼電保護的自動化研究[J].電子科技，2011.