電力系統繼電保護關鍵技術分析

李春生 趙德陽 張亞林 王劉拴

摘要：在電力系統中，繼電保護是保證電力系統安全、提高電能質量的重要手段。因此，在電力系統的設計和運行中，采用繼電保護裝置消除系統中的故障和異常工作條件，保證電力系統的正常運行。本文結合我國目前繼電保護裝置的實際情況，探討了繼電保護發展的現狀與趨勢。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;技術

1 前言

在科學技術飛速發展的現代社會中，電力成為當今社會的主要能源，直接影響到國民經濟的發展和人民的生活水平。現代電力系統是由發電、輸電、配電和用電組成的大型電力系統。隨著電力系統的飛速發展，繼電保護技術不斷提高。如何正確應用繼電保護技術減少電氣故障是提高電力系統效率和質量的關鍵技術。

2 電力系統繼電保護技術特點及原理分析

隨著智能電網的建設和發展，電力系統逐漸趨向網絡化和智能化。當前，我國電網仍處于不斷完善的階段。計算機技術的發展，使繼電保護技術在電力系統中的應用越來越廣。繼電保護技術保護著電力系統的各個單元，實現了電力系統故障信息和數據的實時共享。繼電保護裝置與科學技術相結合，形成了智能化、虛擬化和一體化的新型電力系統保護技術。計算機技術的計算能力和數據處理效率極高。計算機技術與繼電保護技術的結合，可以進一步提高繼電保護技術在電力系統中的應用水平。電力系統發生故障時，繼電保護裝置可以保護電力系統和元器件的安全性，避免遭到嚴重破壞，在最短時間和最小區域范圍內排除故障，或向工作人員發出故障信號等待處理，有效減少對相鄰區域供電系統的影響。

3 電力系統繼電保護技術的現狀

3.1起步雖晚但發展迅速

在電力系統中，繼電保護技術主要是對于電力系統的故障問題進行研究，還有就是對于危及電力系統正常安全運行的異常情況進行研究。而我國電力方面對此研究開始于上世紀七十年代后期，與國際上的其他發達國家相比，起步算是比較晚的，但是其發展的速度卻不容小覷。我國的首個微機保護是在上世紀八十年代，剛開始是作為保護電腦的樣機進行試運行，通過技術分析的鑒定之后再投入生產。迄今為止，線路保護產品已經形成了一定的產業并且得到了廣泛的應用。通過多年的實際操作，我國的微機保護技術也已經趕超國外了。

3.2微機繼電保護技術發展迅速

隨著近些年來我國電力系統的迅速發展，繼電保護電力技術的發展速度也是十分的迅猛。在繼電保護的領域，微機繼電保護技術的不斷成熟和發展是取得的最大進步。而在國內外的學者的長期研究也證實電力系統中的繼電保護技術的重要性，如今人們也普遍意識到了微機保護在電網中的作用是不可替代的。微機保護是電力系統中繼電保護的重要發展方向，它具有很好的自我測試的功能，還有強大的記憶功能和處理功能，對于提高數值的計算能力和其可靠性以及靈敏度相較于傳統的電磁繼電器有這明顯的優勢。另外，由于微機保護是利用微型機器而構成的繼電保護，在操作的過程中充分運用了現代的計算機技術，很大程度上實現了電力自動化。所以說，微機繼電保護的未來發展空間也是巨大的。

4 電力系統繼電保護技術發展方向

4.1網絡化

隨著互聯網和信息技術的發展，網絡化逐漸成為一種趨勢，并在實際工作中得到有效運用，它對整個工業領域產生重要影響，也為各領域提供強有力的通信手段，對各領域所產生的作用是十分明顯的。繼電保護的作用十分明顯，不僅局限于限制事故的影響范圍、切除故障元件，最為重要的應該能夠保障系統安全、穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享系統運行和故障信息與數據，保護單位和重合閘在對這些數據進行綜合分析的基礎上，協調動作，有效保障系統安全。同時在網絡化技術支持之下，繼電保護裝置能獲得更多的故障信息，從而對故障地點、故障距離、故障性質判斷更加準確，進而大大提高繼電保護的綜合性能和運行的可靠性。由此可見，實現繼電保護網絡化是一種必然趨勢，今后在日常工作中應該對此足夠重視。

4.2智能化

現在應用的智能化技術，如神經網絡、進化規劃、遺傳算法以及模糊邏輯等，已經被有效的應用到電力系統內多個領域中。對繼電保護技術進行智能化研究，以神經網絡為例，其作為一種非線性映射方法，可以有效處理難以列出方程式與求解難度高的復雜非線性問題。如輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下，出現經過渡電阻短路即為非線性問題，距離保護難以做出準確的判斷來確定故障位置，進而會容易出現保護動作誤動或拒動，出現大面積停電事故。而通過神經網絡技術，可以提前進行大量故障樣本訓練，樣本集中充分考慮了各種故障情況，在發生其中任何一種故障時，繼電保護裝置均可以做出準確判斷。

4.3計算機化

對繼電保護技術進行計算機化分析，可以充分發揮出微機繼電保護具有的優勢。電力系統建設復雜程度不斷提高，對微機保護的要求也更為嚴格，除了要具有基本的保護功能外，還需要具有大容量故障信息和數據長期存放空間，能夠根據需求完成大量數據的高效處理。同時還要具有強大的通信能力，能夠與其他保護、控制裝置以及調度聯網進行全系統數據的共享等。微機保護技術充分發揮了計算機技術高速運算與完備存貯記憶能力，再加上現在計算機技術持續更新，對提高微機保護的靈活性與可靠性具有更大的促進作用。

4.4一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

5 結語

總而言之，繼電保護技術在電力系統中發揮著至關重要的作用，能夠有效的消除電力系統中存在的問題或者故障，保證電力系統運行的安全性、可靠性和穩定性。因此，繼電保護工作人員應該全面的了解和掌握繼電保護技術要點，并加強對繼電保護技術的研究，研發一體化、網絡化、智能化的繼電保護技術，提高繼電保護水平，為電力系統的安全運行提供可靠的保障。

參考文獻

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