電力系統繼電保護現狀與發展探索

楊太國

摘 ?要：隨著我國電力設備數量和用電負荷的增加，電力供應壓力越來越大，這給電力系統的安全穩定帶來了諸多不利因素。在這一背景下，繼電保護得以迅速發展，并成為電力系統中不可或缺的重要組成部分。繼電保護出現之后先后經歷了幾次換代升級，并逐漸與計算機信息技術等先進技術相結合，為我國電力系統的穩定運行作出了突出貢獻。結合繼電保護的發展現狀，探析其未來發展趨勢。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;用電負荷;人工智能

中圖分類號：TM77 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.129

電力系統繼電保護隨著電力系統的完善逐漸發展起來，與人們的日常生活和工業生產息息相關。我國向來重視電力系統的繼電保護，而且每個階段的發展特點也不相同，計算機信息技術的發展為電力系統繼電保護注入了新鮮的血液，使其具有更加廣闊的發展前景。

1 ?電力系統繼電保護概述

1.1 ?電力系統繼電保護的含義

繼電保護實質上是一種控制電路，當電力系統的發電機組、變壓器、輸電線纜等出現異常后，該控制電路可自動切斷電源，從而對電力系統的相關元件進行緊急保護，避免出現更為嚴重的損失。近年來，不論是家用電器設備，還是企業用電設備，用電負荷都在快速增加，用電安全性也越來越低。這一用電現狀使得繼電保護越來越重要。

1.2 ?電力系統繼電保護的基本任務

繼電保護在電力系統中需要實現自動監測、自動隔離、自動發出故障指令等多個功能。自動監測指繼電保護裝置對電力系統的電壓、電流等實施動態監控;自動隔離指當電力系統運行出現異常時，繼電保護裝置能夠根據監測到的異常電路指標將故障設備從系統中隔離開來，從而避免對其他電力設備造成損害;自動發出故障指令指繼電保護裝置將故障設備隔離之后，能夠將故障信號發送給電力系統，從而指示技術維修人員及時消除設備故障，維持電力系統的穩定性。通過對這幾個功能的闡述可以看出，繼電保護裝置在執行基本任務時，應當具有可靠性、靈敏性、快速性和選擇性四個特點。可靠性是最重要的功能特點，是保障上述基本任務順利完成的基礎。無論繼電保護裝置如何換代升級，都不能動搖這四個特性，而且只能是在此基礎上來提高設備的經濟效益和社會效益。

2 ?我國電力系統繼電保護的現狀

從歷史發展歷程上來看，我國的電力系統繼電保護先后經歷了四個主要階段：①20世紀60初開始的機電式繼電保護時代。這一階段以繼電保護的學術研究、教學、設計、制造為重點，為此后的繼電保護發展奠定了堅實的基礎。②20世紀60年代末期開始的晶體管繼電保護時代。在這一時期，晶體管繼電保護逐漸盛行，并應用在葛洲壩的電力系統中，至此開啟了我國自主生產繼電保護裝置的新時代。③20世紀70年代中后期開始的集成繼電保護時代。這一階段是在集成運算放大器的基礎上發展起來的，使我國的繼電保護研究進入了全新的發展階段。④21世紀之后開始的自動化、智能化繼電保護時代。這一階段的繼電保護裝置功能更加齊全，并向著自動化、智能化、微機化的方向發展。從上述繼電保護的四個發展階段可以看出，繼電保護經歷了一個從分散到集成、從低級到智能的發展之路，當前的繼電保護在電力系統的安全性、穩定性方面已做足功夫，下一步就是如何在安全、可靠的基礎上進一步提升繼電保護的社會效益和經濟效益，這一目標的實現需要對繼電保護技術進行更加深入細致的研究。

3 ?電力系統繼電保護的發展趨勢

3.1 ?自動化

隨著繼電保護的迅速發展，其與數字化技術、計算機技術、信息網絡技術等相關學科領域的結合度越來越高，不斷擴大的電力系統也對繼電保護的自動監測、控制提出了新的要求。有了其他學科技術的加入，繼電保護必將在自動化水平方面得到顯著提升，并借助計算機和數字化成熟技術，實現繼電保護裝置的資源共享和信息集成，從而轉變傳統的保護屏控制模式，降低地面建設成本，實現電力系統繼電保護設備的自動化運行。

3.2 ?計算機化

計算機技術無疑是21世紀發展最為迅速的一種先進技術，電力系統的繼電保護研究也必然將與計算機技術相結合，借助計算機技術的優勢實現微機保護，為電力系統的硬件實施和模塊化功能構建一個可靠的平臺。微機保護不僅在保護形式上更加豐富，而且在可靠性上也大大提升，極大地提高了電力系統的運行穩定性。微型計算機芯片的集成度一般每隔一年就會翻新一次，這樣可以提升計算機硬件性能，價格也隨之下跌，為計算機硬件的推廣使用創造良好的社會環境。

未來電力系統繼電保護的計算機化還將向著強大通信性、全方位調控、信息處理、資源整合的方向發展，為繼電保護的更新和完善帶來新的技術契機。

3.3 ?智能化

人工智能技術是近年來諸多學科領域的研究熱點，人工智能是多種智能優化的統稱，包括遺傳算法、神經網絡、專家系統等。這些新興的智能技術采用新的控制原理，電力系統繼電保護的智能化發展將更加可靠，提高自身對不確定因素的判斷能力，從而使繼電保護裝置發揮更大的作用。

3.4 ?網絡化

電力系統的網絡化發展是其與計算機技術相結合之后的一種表現，網絡化可以使資源數據實現共享，從而提高信息可控性，實現縱聯保護。這種建立在計算機技術之上的繼電保護技術使得分站網絡管理成為可能，未來的研究熱點將集中在網絡運行安全性方面。

3.5 ?系統化

未來的電力系統繼電保護不再是單一的保護裝置，而是趨向一個更加完善的系統，需要多個部門的協調配合才能共同發揮繼電保護作用。首先，繼電保護技術的迅速發展對電力系統維修、養護部門提出了新的要求，其智能化、自動化的發展特點使得電力系統維護部門需要不斷改進自身的技術水平，加強新知識、經驗的積累。針對現代繼電保護技術的發展特點，需要對相關部門的工作人員進行系統培訓，確保工作人員能夠科

學、高效地開展各項工作。此外，在電力系統繼電保護高速發展的今天，電力企業也應當不斷加強設備選擇和解決相關問題的能力，注意繼電保護技術的綜合應用。現代化的電力企業應當以繼電保護選型為發展基礎，針對企業的實際狀況和技術發展現狀，努力收集相關文獻資料，為繼電保護裝置的故障排除和技術應用奠定堅實的基礎。

4 ?結束語

隨著工業生產規模和家用電器的增多，家庭用電和企業用電負荷越來越大，用電安全逐漸受到人們的關注，繼電保護的應用提高了電力系統的穩定性，保證了企業用電和家庭用電的安全性，成為電力系統不可或缺的重要組成部分。隨著繼電保護裝置的功能愈加完善，其在電力系統中的作用也越來越大。隨著計算機技術、通信技術等相關領域的發展，電力系統繼電保護研究只有抓住時代發展契機，逐漸向著智能化、自動化、智能化的方向發展，才能開辟出一條新的發展之路，使繼電保護裝置的功能越來越強大，為電力系統的穩定運行作出更加突出的貢獻，促進我國電力系統的可持續健康發展。我們有理由相信，電力系統繼電保護的未來必定是一片光明。

參考文獻

[1]張芝雨.企業應用中電力系統與繼電保護基本概念的分析與探討[J].企業研究，2013（04）：179.

[2]孫文革.電力系統繼電保護現狀及發展狀況綜述[J].電子世界，2013（21）：49，51.

[3]高秀青.結合武清電網實際論電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].電力技術，2010（Z1）：5-7，70.

[4]蒙進.關于電力系統繼電保護技術的具體分析[J].民營科技，2014（10）：70.

[5]徐微.電力系統繼電保護的現狀及發展前景展望[J].中國新技術新產品，2013（23）：108-109.

〔編輯：王霞〕