電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的革新研究

梁秀峰　鄔俊

摘 要：電力系統(tǒng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，獲得更大的發(fā)展與提升，同時(shí)也給人們的生活，社會(huì)生產(chǎn)提供了豐富的能源供應(yīng)，促進(jìn)了社會(huì)生活的安定與和諧，所以維持穩(wěn)定的電能供應(yīng)系統(tǒng)，對(duì)未來(lái)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展具有舉足輕重的作用。而作為電力系統(tǒng)重要組成部分的繼電保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也存在諸多問(wèn)題，文章主要針對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀實(shí)行分析，并對(duì)其未來(lái)革新技術(shù)進(jìn)行展望，以進(jìn)一步促進(jìn)該技術(shù)的應(yīng)用與完善。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；技術(shù)革新；未來(lái)展望

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）23-0107-02

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)是維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，由于電力系統(tǒng)一旦發(fā)生損壞，不僅會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)自身造成危害，而且會(huì)給操作人員的生命安全帶來(lái)較大威脅，甚至影響到社會(huì)生產(chǎn)的正常開(kāi)展，所以提升電力繼電保護(hù)技術(shù)，保護(hù)電力系統(tǒng)不受損害十分必要[1]。

電力繼電保護(hù)系統(tǒng)再運(yùn)行過(guò)程中，主要是對(duì)電力系統(tǒng)故障線(xiàn)路實(shí)行有效切除，從而起到最大限度減少損害范圍的作用；而如何進(jìn)一步縮短故障切除時(shí)間，確保電力系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，需要對(duì)其技術(shù)革新提出更大研究和探討。

1 當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

發(fā)展到今天，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)完成了四代革命，從最初的電磁式繼電保護(hù)技術(shù)開(kāi)始，逐漸發(fā)展成為晶體管繼電保護(hù)技術(shù)，接著再提升為集成電路保護(hù)，最后升級(jí)為微機(jī)式繼電保護(hù)。

第二次革命中的晶體管繼電保護(hù)技術(shù)得到不斷完善和發(fā)展后，在1 990 s，集成電路保護(hù)技術(shù)也得到全面的研制和開(kāi)發(fā)應(yīng)用，形成專(zhuān)業(yè)的一體化工作原理，隨后的集成電路保護(hù)技術(shù)和微機(jī)式繼電保護(hù)技術(shù)更是在前者的應(yīng)用基礎(chǔ)上，獲得更大的創(chuàng)新與發(fā)展，并逐漸將我國(guó)的繼電保護(hù)系統(tǒng)研究工作推向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用原理圖，如圖1所示。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的安裝要求

2.1 選擇性

由于電力系統(tǒng)中安裝多個(gè)保護(hù)裝置，所以在線(xiàn)路中一旦出現(xiàn)電器元件故障的情況，則會(huì)由與之距離最近的裝置系統(tǒng)來(lái)完成相應(yīng)的切斷處理，在最短的時(shí)間內(nèi)切斷存在故障的應(yīng)用元件，將電力系統(tǒng)的損害程度降到最低，進(jìn)而保證其他運(yùn)行系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常。

2.2 靈敏性

需要對(duì)每一個(gè)保護(hù)裝置的靈敏性進(jìn)行檢測(cè)，即通過(guò)靈敏系數(shù)對(duì)其靈敏性實(shí)行準(zhǔn)確衡量，以確保其在保護(hù)范圍內(nèi)保持較高靈敏性，在線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，表現(xiàn)出最快的反應(yīng)能力。

2.3 速動(dòng)性

具體表現(xiàn)為系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置能夠以最快的速度切除故障設(shè)備，通過(guò)對(duì)故障切除時(shí)間的縮短，來(lái)減輕短路電流的危害程度，從而對(duì)電氣設(shè)備起到良好的保護(hù)作用；不僅能夠給延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的自發(fā)動(dòng)時(shí)間，而且可提升電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.4 可靠性

確保繼電保護(hù)系統(tǒng)具備較高的安全使用性，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠避免保護(hù)裝置出現(xiàn)拒動(dòng)或者誤動(dòng)作，最大限度提升保護(hù)裝置的應(yīng)用有效性。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試裝置，如圖2所示。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的未來(lái)革新發(fā)展研究

微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)與研究，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也獲得了較為理想的效果，一定程度上也為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了豐富經(jīng)驗(yàn)，為電力企業(yè)帶來(lái)了較大的經(jīng)濟(jì)效益，提升了電力系統(tǒng)的各項(xiàng)管理水平[2]。

但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，電力系統(tǒng)得到了更大的進(jìn)步，所以，在繼電保護(hù)技術(shù)的研究上，也需要隨著做出革新，通過(guò)新控制原理與方法的探索，不斷提升微機(jī)保護(hù)技術(shù)，讓其在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，逐漸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和智能化等。信號(hào)模擬場(chǎng)景，如圖3所示。

3.1 繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息化

電力的工業(yè)化發(fā)展給微機(jī)保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，不僅要求其滿(mǎn)足保護(hù)裝置的基本要求，而且還要擁有強(qiáng)大的信息處理能力，包括快捷的通信技術(shù)、高效處理數(shù)據(jù)的能力等；能夠與互聯(lián)網(wǎng)相連接，將電力系統(tǒng)的各項(xiàng)保護(hù)裝置、控制設(shè)備還有信息調(diào)度等方面形成一個(gè)可共享的信息系統(tǒng)，同時(shí)，還能快速分析故障信息，并及時(shí)提出相應(yīng)的針對(duì)性解決對(duì)策；最后一項(xiàng)要求則是具備高級(jí)語(yǔ)言編程的能力[3]。

從整體上看，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)裝置完全具備電腦計(jì)算機(jī)的應(yīng)用功能，所以在繼電保護(hù)技術(shù)的未來(lái)革新中，有必要將互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置中，確保其逐漸形成微機(jī)化和智能化的新型繼電保護(hù)裝置。

但是，為了確保新型繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，仍然能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行要求，應(yīng)該對(duì)其應(yīng)用可靠性進(jìn)行嚴(yán)格分析和研究，以進(jìn)一步提升電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化，是讓繼電保護(hù)裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅只是完成故障切除等操作，而且可以通過(guò)安全的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性實(shí)行有效的監(jiān)測(cè)與記錄，并將故障信息實(shí)行匯總和分布，保證每個(gè)保護(hù)裝置以及重合閘設(shè)備能夠結(jié)合信息內(nèi)容準(zhǔn)確判定故障內(nèi)容和位置，進(jìn)一步提升各項(xiàng)設(shè)備與裝置信息技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，以此推進(jìn)電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置的安全可靠性。

3.2 繼電保護(hù)技術(shù)的智能化

隨著人工智能技術(shù)的推廣和應(yīng)用，電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置，也在應(yīng)用過(guò)程中，嘗試開(kāi)展繼電保護(hù)裝置的人工智能化[4]。把人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理念，還有模糊控制理論技術(shù)合理使用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中，能夠?yàn)槔^電保護(hù)系統(tǒng)提供更為新鮮的血液，提升其活力。

其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于非線(xiàn)性映射，大部分非線(xiàn)性問(wèn)題，如信息處理問(wèn)題還有自動(dòng)控制化等方面的問(wèn)題，均能夠通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)順利解決，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要應(yīng)用原理為遺傳算法等特殊算法，所以，實(shí)現(xiàn)機(jī)電保護(hù)技術(shù)的智能化發(fā)展，能夠快速解決諸多應(yīng)用難題。

當(dāng)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息化和智能化，就可以將其看作一個(gè)完成的PC網(wǎng)路智能終端，所以在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該綜合以上技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮繼電保護(hù)功能以外，還能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)量測(cè)量、線(xiàn)路控制還有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信等功能，以進(jìn)一步提升繼電保護(hù)裝置發(fā)展的成熟性。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，雖然繼電保護(hù)技術(shù)的得到了一定創(chuàng)新與發(fā)展，但是為了更好地滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的發(fā)展需要，繼電保護(hù)技術(shù)有必要在未來(lái)的技術(shù)革新領(lǐng)域中，逐漸結(jié)合信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供更為可靠的保障。

參考文獻(xiàn)：

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