電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

摘要：電力是當(dāng)今社會的重要能源，影響了人們生產(chǎn)生活的各個方面，對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了重要作用。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)維護(hù)電力系統(tǒng)安全，保障電力系統(tǒng)有效運(yùn)行。文章從我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程出發(fā)，闡述了我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；發(fā)展趨勢；電力故障；用電需求 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）22-0044-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.022

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者不正常運(yùn)行時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)。其當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的事件時，能夠及時發(fā)出告警信號或者直接發(fā)出跳閘命令以終止電力系統(tǒng)運(yùn)行，保護(hù)電力系統(tǒng)安全。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中會經(jīng)常因?yàn)楦鞣N內(nèi)外因素導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障或者運(yùn)行不正常的情況出現(xiàn)，如單相接地故障、雙相接地故障、相間短路故障以及短路等情況出現(xiàn)。因此，了解我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程以及其應(yīng)用現(xiàn)狀，探析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢，對促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程及其應(yīng)用現(xiàn)狀

我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)可以說是起步較晚，但是發(fā)展非常迅速。建國初期，我國在繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)以及繼電保護(hù)制造工業(yè)等方面都是極其落后的，特別嚴(yán)重的是我國缺乏一支繼電保護(hù)研究設(shè)計(jì)技術(shù)隊(duì)伍，但是我們的工程技術(shù)人員卻在如此艱難的環(huán)境下通過自身的不斷努力與創(chuàng)新，用了短短的十年的時間，使我國在這個領(lǐng)域就取得了很多先進(jìn)國家半個世紀(jì)才能達(dá)到的成就。20世紀(jì)60年代中期，我國已經(jīng)初步建成繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造運(yùn)算以及教學(xué)的一套非常完整的體系，這為我國繼電保護(hù)的后續(xù)研究發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)一共經(jīng)歷了20世紀(jì)初的機(jī)電型繼電保護(hù)以及20世紀(jì)中葉的整流型繼電保護(hù)，再到20世紀(jì)50年代末的晶體管型繼電保護(hù)和70年代中葉集成電路型繼電保護(hù)幾個階段，發(fā)展到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)階段，其技術(shù)可以說是日新月異，更新?lián)Q代非常

迅速。

我國的繼電微機(jī)保護(hù)方面的研究開始于20世紀(jì)70年代末期，經(jīng)過十年的努力發(fā)展，我國機(jī)電微機(jī)保護(hù)研究和開發(fā)取得了舉世矚目的成就，特別是在輸電線路微機(jī)保護(hù)技術(shù)這方面，技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，能夠達(dá)到實(shí)現(xiàn)大量使用的程度。在這個研究開發(fā)的過程中，我國廣大的高等院校及其科研所可以說是起到了領(lǐng)頭羊的作用，如1984年，原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置獲得鑒定通過，并在電力系統(tǒng)中廣泛運(yùn)用，這是我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁；在主設(shè)備保護(hù)研制方面，比較突出的是1989年，東南大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)和發(fā)電機(jī)保護(hù)獲得鑒定通過；1991年，南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置獲得鑒定通過；1994年，華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)獲得鑒定通過；1996年，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)獲得鑒定通過。

圖1 電力系統(tǒng)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)思路分析圖

這些原理不同、機(jī)型不同的微機(jī)線路以及設(shè)備保護(hù)裝置研制的成功，為我國電力系統(tǒng)提供了一批又一批的性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)技術(shù)裝置。到了20世紀(jì)90年代，可以說我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)已經(jīng)完全進(jìn)入微機(jī)保護(hù)時代（電力系統(tǒng)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)思路分析圖）。

而且隨著我國微機(jī)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展和微機(jī)保護(hù)裝置的不斷研制成功，我國在微機(jī)保護(hù)的軟件和算法等方面也取得了很多新的理論成果，并且很多已經(jīng)發(fā)展非常成熟，可以運(yùn)用到實(shí)踐工作當(dāng)中去。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展可以說是日新月異，發(fā)展非常迅速，雖然我國在這方面取得了很大的成就，但是還必須加強(qiáng)這方面研究，探究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向，以促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展，跟上時代和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐，下面是筆者結(jié)合自身的工作實(shí)踐提出一些分析，具體有以下四點(diǎn)：

2.1 繼電保護(hù)技術(shù)更加計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計(jì)算機(jī)硬件的逐步提高，繼電保護(hù)技術(shù)的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，這是進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，更好地滿足電力系統(tǒng)要求，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的必然選擇。

2.2 繼電保護(hù)技術(shù)更加網(wǎng)絡(luò)化

隨著時代的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的方方面面已經(jīng)發(fā)生了翻天覆的變化，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以說影響著工業(yè)生產(chǎn)的每個領(lǐng)域，當(dāng)然電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)也不例外，人們通過互聯(lián)網(wǎng)，可以使繼電保護(hù)裝置得到更多的系統(tǒng)故障的信息，有利于提高繼電保護(hù)裝置對電力系統(tǒng)故障的性質(zhì)、位置以及故障距離判斷的準(zhǔn)確性，大大提高了繼電保護(hù)的可靠性和安全性。

2.3 繼電保護(hù)技術(shù)更加智能化

人工智能作為高新技術(shù)，其應(yīng)用范圍越來越高。近些年來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃以及模糊控制等人工智能技術(shù)已逐步應(yīng)用到繼電保護(hù)技術(shù)當(dāng)中，例如，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以很容易列出方程式和解出復(fù)雜的非線性問題，如果可以應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置上來就可以通過大量故障樣本的訓(xùn)練，判別任何故障的發(fā)生。由此我們可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域?qū)玫礁由钊氲膽?yīng)用，以解決這一領(lǐng)域一些常規(guī)方法難以解決的問題。

2.4 繼電保護(hù)技術(shù)必將實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、檢測以及數(shù)據(jù)通信的一體化運(yùn)行

繼電保護(hù)在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化之后，繼電保護(hù)裝置實(shí)際上就成為了一臺具備多種功能、高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)中的一個智能終端系統(tǒng)，可以通過這個系統(tǒng)了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行和故障的每一個信息和數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)無故障正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下也可以實(shí)現(xiàn)檢測、控制以及數(shù)據(jù)通信的功能，達(dá)到保護(hù)、控制、檢測、數(shù)據(jù)通信的一體化目標(biāo)。目前，在這方面的研究以已經(jīng)取得了很大的突破，比如天津大學(xué)就成功研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器為基礎(chǔ)的，一個集合保護(hù)功能、控制功能、檢測功能以及數(shù)據(jù)通信功能一體化的繼電微機(jī)保護(hù)裝置。

3 結(jié)語

綜上所述，電力作為日常生產(chǎn)生活的重要能源，維護(hù)電力系統(tǒng)安全可以說是異常重要，我們應(yīng)不斷加強(qiáng)這方面的研究，努力提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的水平，以提高電力系統(tǒng)的安全性與可靠性，保障人們的生產(chǎn)生活的用電需求。

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作者簡介：張珂（1983-），男，天津人，天津市泰達(dá)工程設(shè)計(jì)有限公司工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：陳 倩）