電力系統繼電保護技術的現狀及發展

宋欣桐　范鑫鑫

摘要：繼電保護在電力系統安全體系中是非常重要的環節，同時也是保障電力系統安全的基礎內容，對我國電力系統繼電保護的發展歷史進行分析，可以總結出隨著電力系統的不斷發展相應的對繼電保護技術也不斷的提出新的要求，如今繼電保護的工作量與技術難度已經呈現日趨復雜的狀態。本文主要根據電力系統繼電保護技術的現狀進行分析，并且就其未來發展趨勢做出探究。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；現狀；發展

0 引言

面對經濟發展速度日漸加快的現狀，對于電力能源的需求也日趨加大，所以電力工程面臨著負荷運轉的狀態，因此提高電力系統的安全性是當前要考慮的重點內容，所以繼電保護裝置的應用顯得尤為重要。繼電保護技術在保障電力系統安全性的同時還能夠使故障發生的概率降低，從而提高電力系統的經濟性，尤其是近年來隨著單片機技術以及計算機技術等不斷發展，繼電保護技術也日趨成熟。筆者結合自身的實際經驗針對電力系統繼電保護的現狀進行分析，再對未來發展做出探討。

1 電力系統繼電保護的發展現狀

1.1 機電式繼電保護階段

在建國之后我國在電力系統繼電保護方面進行了深入的探究，用了將近十年的時間就達到了發達國家大半個世紀的研究水平，經歷了繼電保護設計與學科從無到有的過程。比較重要的時間段是20世紀50年代時，我國的工程技術人員通過自己的刻苦鉆研以及借鑒國外先進的繼電保護技術，形成了符合我國自身發展的繼電保護理論，并且總結了十分豐富的繼電保護經驗，到那時為止已經建立了既有深厚的理論支撐又有豐富經驗的繼電保護技術隊伍，為日后國內繼電保護技術的發展打下了堅實的基礎。到20實際60年代時，我國已經具備完整的繼電保護研究、設計以及教學等多方面的體系，迎來了繼電保護的繁榮時代。

1.2 晶體管式繼電保護階段

晶體管繼電保護的正式開始研究在上個世紀50年代末期，晶體管大量應用于繼電保護是在20世紀60代到80年之間，晶體管式繼電保護得到了蓬勃的發展。標志性的事件是葛洲壩500kv線路應用的晶體管高頻閉鎖距離保護技術，這種技術是由天津大學與南京電力自動化設備廠合理研究的，該項技術的應用標志著我國告別了500kv線路完全依靠國外進口的狀態。

1.3 集成電路式繼電保護階段

隨著上個世紀70年代基于集成運算放大器的集成電路研究起步，到200世紀80年代時我國的集成電路繼電保護就已經形成了完整的體系，晶體管式的繼電保護也逐漸被取代，這一階段屬于集成電路保護的時代。

1.4 計算機式繼電保護階段

伴隨著計算機技術的發展，在上個世紀70年代計算機技術已經逐漸應用于繼電保護方面，許多高等院校以及研究院都很重視計算機技術在繼電保護方面的應用，并且都研制出了不同原理與樣式的微機保護裝置。華北電力學院在1984年研制的輸電線路微機保護裝置在系統中獲得了大范圍的應用，為計算機式繼電保護的發展揭開了新的篇章。到目前為止，微機線路的設備呈現原理多樣化與機型多樣化的趨勢，它們各具特色，如今我國繼電保護已經變為計算機保護時代。

2 電力系統繼電保護發展趨勢

2.1 智能化發展

隨著計算機技術的突飛猛進以及計算機技術在繼電保護系統領域中應用的逐漸擴展，尤其是近年來許多新型的控制原理與方法不斷被應用到計算機繼電保護中來，類似于人工神經網絡、模糊邏輯以及專家理論等人工智能技術在電力系統的很多領域中都有應用，尤其推動了繼電保護的研究向更高層次的方向發展。人工智能技術的發展為繼電保護注入了新的元素，將多種人工智能技術結合，可以提高繼電保護的可靠性，同時也為今后的繼電保護發展指出了一個新方向。如今計算機以及通信等各種技術的快速發展也推動了繼電保護技術的進步，可以預見出人工智能技術必將會廣泛應用于繼電保護領域之中，將常規方法難以解決的問題變得簡單化。

2.2 計算機化發展

計算機硬件的性能可以根據摩爾定律算出，即芯片的集成度每隔18-24個月便會翻一番，因此硬件性能是成倍增加的，而當前的芯片的價格也是逐漸降低的。另外，單片化以及功能的不斷強大是當前微處理機的主要發展趨勢，所以一方面片內的硬件資源得到了大幅度的擴充，另一方面，單片機與DSP芯片二者在技術上也得到了融合，所以在運算能力上得到了顯著的提高。在實際的使用過程中計算機保護的正確率也要遠遠高于其它模式，如今繼電保護裝置的計算機化已經成為了不可改變的趨勢。

2.3 網絡化發展

通過計算機網絡可以實現線路保護、變壓器保護等多方面功能，另外，與其它保護方式相比網絡保護可以實現數據共享，另外，在母線的保護方面，由于分站保護系統采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量，所以相比之下實現起來也更為容易。作為一種新的繼電保護形式，網絡式的繼電保護是計算機保護技術發展的必然趨勢，該模式的保護技術以通信技術、網絡技術以及計算機技術為基礎，主要針對省級或者市級主干網絡的拓撲結構而言。

3 結語：

經濟的發展離不開電力系統的支持，面對經濟發展的快速進行對于電力系統來說也提出了更高的要求，因此電力系統的安全性必須要得到有效的保護。繼電保護技術共經歷了機電式保護、晶體管式保護、集成電路式保護以及計算機式保護四個階段，針對這四個階段的分析對繼電保護為了的發展趨勢做出探究，電力系統的繼電保護未來將會向著智能化、計算機化以及網絡化的方向發展，面對這一形式，對于繼電保護工作者來說既是機遇也是挑戰。

參考文獻：

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