水電廠繼電保護技術發展研究

摘 要：水電廠是電力系統的重要組成部分之一，它擔負著調峰、調頻的重要任務，決定著電力系統是否能夠安全運行。本文通過闡述水電廠繼電保護的作用和發展歷程，對今后水電廠繼電保護技術的發展進行設想，希望可以為研究人員提供研究方向，更好的促進水電廠繼電保護技術的發展。

關鍵詞：水電廠 繼電保護 技術發展 研究方向

中圖分類號：TV734 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0114-01

水電廠的工作流程是這樣的，首先從水庫或者河流的高處引水，利用水的壓力將勢能和動能轉換為機械能，接著水輪機帶動發電機使其轉動，從而將機械能轉換為電能。水電廠是電力系統中的重要一環，影響著電力系統的安全運行。社會主義市場經濟的快速發展，使得我們對電力系統的可靠性提出了新的要求，要求供電可靠性提高、持續供電時間更長。研究水電廠繼電保護技術的發展對水電廠的發展具有重大意義，也為電力系統的安全、優質運行提供保障。

1 水電廠繼電保護的作用

繼電保護一般是由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執行部分組成[1]。在現場進行信號輸入時要有必要的前置處理，才能使繼電器有效的檢查各種現場數據。例如在進行隔離、電平轉換和低通濾波時就要在進行前置處理后才能夠檢查出具體數據。測量部分輸出的各種信息，按照一定的邏輯關系進行重組和運算后得出執行動作，再由輸出部分負責執行，最終完成任務。

繼電保護在水電廠發揮著重要作用，當元件發生故障時，繼電保護系統能夠迅速、自動、有選擇性的把故障元件與電力系統隔離，保證正常部分快速地恢復運行，防止故障元件的二次傷害，減小停電范圍。如果元件出現異常，繼電保護系統能夠根據運行維護的要求快速地動作，發出信號、減小負荷、跳閘動作等指令。有些事故是不需要迅速動作的，水電廠要根據元件的危害程度設置相應的延時時間，避免進行不必要的動作。繼電保護除以上作用外，還是水電廠的監控系統，能夠監視水電廠的電流、電壓是否在規定范圍，從而保障水電廠的正常、安全運行。

2 水電廠繼電保護發展歷程

由于我國對電力系統的更高要求，水電廠的繼電保護也隨之不斷發展。計算機技術、電子技術和通信技術的進步也為繼電保護技術的發展提供了堅實基礎，因此繼電保護技術發展紀錄不斷刷新，不停地創造科學奇跡。建國之后，我國創建了繼電保護技術研究的科學隊伍，在工程人員的不斷努力下，50年代我們掌握了國外的繼電保護技術，為我國的繼電保護技術研究打下基礎。在60年代我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系[2]，繼電保護技術進入繁盛時期，我國也具有了較成熟的繼電保護技術。60年代到80年代出現了晶體管高頻閉鎖距離保護技術，我國結束了完全從國外進口的時代。70年代，集成運算放大器開始研究，80年代末已經具備完整體系，逐步替代晶體管。90年代初集成電路的保護成為主導，是一個以集成電路保護的時代。70年代末我國著手進行計算機繼電保護技術的開發，在廣大科研人員的努力下也取得了一定的成績，可以說從90年代開始我國已經進入應用微機的繼電保護時代。

3 水電廠繼電保護發展方向

3.1 網絡信息化

現在對水電廠的安全運行要求越來越高，促使繼電保護技術的不斷更新。只是找出故障點和縮小故障范圍已經不能滿足現在的發展趨勢，還應在加強系統安全運行方面進行思考?，F今，計算機網絡成為主流的通信工具，保護系統的觀念已經在工程人員中興起，我們可以使每個保護單元都能共享安全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作[3]，從而保證系統的安全、穩定運行。同時，網絡信息化能夠使故障性質、位置、測距迅速且準確的表現出來，減少判斷故障的時間，從而迅速解決故障。

3.2 計算機化

計算機硬件的發展帶動了微機保護硬件的進步，在經過漫長的研究后，我國出現了寄存器、數據總線、地址總線都是32位的CPU，具有存儲器管理功能、保護功能、任務轉換功能。計算機的快速發展使電力系統的發展更加迅速，對水電廠的安全運行提出了更高的要求。繼電保護系統除了要完成繼電保護工作，還應具備存儲故障信息、處理故障信息、強大的通信等功能，這些都需要計算機的輔助。

3.3 智能化

現在人工智能技術得到了廣泛應用，神經網絡、遺傳算法、進化規劃和模糊邏輯在水電廠中使用普遍。神經網絡是應用非線性映射的方法來解決問題，當出現不能列出方程式和復雜的非線性問題時，我們應用神經網絡就能夠輕松解決?，F今，水電廠的繼電保護技術中人工智能化已經成為主要的研究趨勢，繼電保護系統中包含專家系統和網絡等智能化系統，結合人工智能技術可以對繼電保護系統中的不確定因素進行準確分析，快速找到影響智能診斷的原因，使診斷結果更加的快速、準確，人工智能化是未來繼電保護技術的主要發展趨勢之一。

3.4 保護、測量、控制、數據通信一體化

在水電廠能夠實現繼電保護的計算機化和網絡化的裝置，其實就是一臺多功能、性能高的計算機，網絡使它能夠獲取水電廠的各種運行、故障信息，也能夠將任何元件的信息傳送到每一個服務終端?，F在的微機保護已經不是單純的繼電保護，還能在正常運行的情況下，測量、控制通信數據，實現了保護、控制、測量、數據通信一體化。在社會主義市場經濟的推動下，科學技術也在不斷發展。在廣大工程人員的共同努力下，新型的保護裝置不斷面世。我國對于保護裝置的研究日漸成熟，在這樣的發展趨勢下，繼電保護技術的研究會越來越深入，電力系統的運行會越來越安全、穩定，保護技術研究的發展空間也會越來越廣泛。

4 結語

電力系統的高速發展，要求水電廠的工作效率有所提高，繼電保護技術的研究也會面臨新的困難。為了適應經濟的高速發展，繼電保護技術要像以上所述方向快速發展，從而為安全、優質供電提供保障。

參考文獻

[1]王純德.水電廠繼電保護技術發展研究[J].中國新技術新產品，2013，1（1）：81-82.

[2]賀家李.電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].中國電力，1999，32（10）：38-39.

[3]李炳要.談談電力系統繼電保護技術發展新趨勢[J].民營科技，2009，4（7）：7-8.