褚建鋒

（國網(wǎng)南昌供電公司，江西南昌　330006）

芻議電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀及未來趨勢

褚建鋒

（國網(wǎng)南昌供電公司，江西南昌330006）

電力是生產(chǎn)生活不可或缺的資源，電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)直接關(guān)系到社會經(jīng)濟的發(fā)展。而要保證電力系統(tǒng)的安全、可靠，確保電力的穩(wěn)定供應(yīng)，就要做好電力系統(tǒng)繼電保護工作。本文分析了我國繼電保護的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上指出了電力系統(tǒng)繼電保護的未來趨勢，以期對電力系統(tǒng)繼電保護的研究、電力事業(yè)的發(fā)展有所啟發(fā)和幫助。

電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀未來趨勢

電力系統(tǒng)由諸多部分組成，其中不但包括發(fā)電機、母線、用電設(shè)備，還包括變壓器、輸配線路等。在電力系統(tǒng)的運行過程中，難免會出現(xiàn)一些故障、異常情況，如果處理不及時很可能釀成事故，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、破壞，對輸電造成影響，甚至造成人員傷亡、設(shè)備損壞。就目前的情況來看，電力系統(tǒng)各元件大多是依靠電或磁關(guān)聯(lián)的，一旦出現(xiàn)了某個或某些元件的故障、異常，系統(tǒng)也會受到不同程度的影響。為了避免對電力系統(tǒng)持續(xù)性、穩(wěn)定性的影響，就要求電力企業(yè)將切除故障元件的時間控制在1/l0s以內(nèi)。而用過人力顯然無法有效地完成這個任務(wù)，必須引入系統(tǒng)，也就是繼電保護裝置。筆者對電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀進行了分析，并對其未來的趨勢進行了預(yù)測，具體如下。

1　電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀

隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)性能及管理水平不斷提高，而要確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、持續(xù)性，就對繼電保護提出了更高的要求。目前，電力行業(yè)引入了越來越多的科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)對繼電保護產(chǎn)生了重要的影響，促進了繼電保護技術(shù)的發(fā)展。具體來說，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)發(fā)展主要經(jīng)歷了四個階段：其一，從無到有。上世紀50年代，新中國百廢待興，電力在當(dāng)時還是我國的薄弱項。為了適應(yīng)工業(yè)革命的步伐，我國加大了對電力行業(yè)的研究和試驗，在借鑒和參考國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在繼電保護的設(shè)計、制造等領(lǐng)域取得了突破性進展，在不足十年的時間內(nèi)，解決了發(fā)達國家將近50年的路。其二，晶體管繼電保護。在上世紀60～80年代，伴隨著晶體管技術(shù)的發(fā)展，基于晶體管技術(shù)的繼電保護逐漸普及；進入上世紀70年代，集成電路方面的研究逐漸增多，并取得了一定成果；到80年代末，集成電路保護技術(shù)日趨成熟，逐漸代替了晶體管繼電保護。其三，集成電路繼電保護時代。自上世紀90年代開始，集成電路繼電保護逐漸進入研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用環(huán)節(jié)，集成電路繼電保護時代正式來臨。

2　電力系統(tǒng)繼電保護的未來趨勢

通過上述分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，我國的繼電保護發(fā)展較為快速，目前基本形成了成熟的集成電路繼電保護系統(tǒng)。而隨著更多、更完善科學(xué)技術(shù)的引入，電力系統(tǒng)繼電保護也會呈現(xiàn)出一些新的趨勢，具體來說，主要的趨勢包括如下幾個方面：

2.1網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前繼電保護中測量裝備已經(jīng)逐步實現(xiàn)了自動化、智能化，通過聯(lián)網(wǎng)，電力企業(yè)可以進行更為靈活、快捷、安全、準(zhǔn)確的繼電保護。在當(dāng)前的繼電保護實踐中，三維多媒體新技術(shù)也逐漸引入，起到了很好的作用。我們應(yīng)該看到，未來繼電保護裝置就呈現(xiàn)出典型的網(wǎng)絡(luò)化特征，這是因為現(xiàn)場總線技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐步替代了DCS，在系統(tǒng)控制上發(fā)揮日益重要的作用。在控制領(lǐng)域，電力企業(yè)將更多的引入Internet及相關(guān)技術(shù)。屆時，電力企業(yè)的生產(chǎn)、管理、經(jīng)營等各個方面都將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，通過互聯(lián)網(wǎng)，可以優(yōu)化繼電保護及其管理，不但可以加強與用戶的交流、信息交換，還可以及時、有效地診斷故障、指導(dǎo)維修、升級軟件等?？偟膩碚f，一旦實現(xiàn)了微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化，繼電保護的安全性、可靠性將顯著提高。

2.2多功能化

繼電保護頗為復(fù)雜，涉及到諸多的功能，其并不是單一的設(shè)備、裝置，而是一個帶有多性能、多功能的計算機。作為一個智能終端，它其不但可以通過系統(tǒng)獲取相關(guān)信息、數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)的傳送。隨著繼電保護及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，這種多功能性將逐漸凸顯出來。屆時，繼電保護裝置發(fā)揮的就不僅僅是單純的繼電保護功能，還可以引入其他功能，諸如測量、控制、傳輸?shù)?，實現(xiàn)多功能一體化。JCS變電站綜合保護系統(tǒng)（3.0版）就擁有這種多功能性，不但具有繼電保護、控制、報警、數(shù)據(jù)采集、調(diào)度功能，還具有測量、通信、故障錄波及分析等功能。這種兼具多功能的系統(tǒng)不但繼承了以往的繼電保護技術(shù)，還引入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)了功能的多元化；采取分層分布式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)配置靈活性大大提高，電力企業(yè)完全可以根據(jù)自身的情況，配置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

2.3數(shù)字化

目前，計算機技術(shù)得到了快速發(fā)展，在電力領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入。在繼電保護應(yīng)用過程中，微機保護技術(shù)的作用十分顯眼。但是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其對微機保護提出了更高的要求，在這樣的情況，微機保護技術(shù)除了在發(fā)揮以往功能的基礎(chǔ)上，還得需要引入一些其他的功能，諸如信息、數(shù)據(jù)存放、處理以及通信等功能，實現(xiàn)繼電保護的數(shù)字化。也只有真正實現(xiàn)了數(shù)字化保護，才能更好地滿足電力系統(tǒng)及社會經(jīng)濟的發(fā)展需求，提高繼電保護的效率。

2.4智能化

智能化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要的趨勢，繼電保護的智能化趨勢主要依托兩個方面，一個方面是微處理器技術(shù)的快速發(fā)展，另一個方面是人工智能技術(shù)的研究、應(yīng)用。隨著繼電保護產(chǎn)品的深入發(fā)展，其和微處理器、微控制器、嵌入式軟件等的融合更為緊密，智能化水平不斷提高。其中比較典型的就是美國德州儀器公司提出的“DSPC”概念。它提出的這個智能化的理念是以DSP芯片為核心，結(jié)合混合信號電路、ASIC電路、元件及開發(fā)工具等，實現(xiàn)繼電保護的智能化。繼電保護的智能化不但可以提高繼電保護的速度、靈敏度、精確度，還能有效地降低成本，提高自動化性能，與以往的產(chǎn)品相比有著巨大的優(yōu)勢，具有很好地發(fā)展前景。

3　結(jié)語

本文分析了我國繼電保護發(fā)展的四個階段，在此基礎(chǔ)上從網(wǎng)絡(luò)化、多功能化、數(shù)字化、智能化等四個方面，指出了電力系統(tǒng)繼電保護的未來趨勢，希望對電力系統(tǒng)繼電保護的研究、電力事業(yè)的發(fā)展有所幫助。

［1］姜凡.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）.

［2］徐明輝.繼電保護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢［J］.技術(shù)與市場，2014（04）.

［3］裴斌.淺議電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的研究與發(fā)展趨勢［J］.神州，2013（15）.

褚建鋒（1981—），男，江西高安人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護。