芻議電力系統繼電保護的現狀及未來趨勢

褚建鋒

（國網南昌供電公司，江西南昌　330006）

芻議電力系統繼電保護的現狀及未來趨勢

褚建鋒

（國網南昌供電公司，江西南昌330006）

電力是生產生活不可或缺的資源，電力系統的運行狀態直接關系到社會經濟的發展。而要保證電力系統的安全、可靠，確保電力的穩定供應，就要做好電力系統繼電保護工作。本文分析了我國繼電保護的現狀，在此基礎上指出了電力系統繼電保護的未來趨勢，以期對電力系統繼電保護的研究、電力事業的發展有所啟發和幫助。

電力系統繼電保護現狀未來趨勢

電力系統由諸多部分組成，其中不但包括發電機、母線、用電設備，還包括變壓器、輸配線路等。在電力系統的運行過程中，難免會出現一些故障、異常情況，如果處理不及時很可能釀成事故，導致系統癱瘓、破壞，對輸電造成影響，甚至造成人員傷亡、設備損壞。就目前的情況來看，電力系統各元件大多是依靠電或磁關聯的，一旦出現了某個或某些元件的故障、異常，系統也會受到不同程度的影響。為了避免對電力系統持續性、穩定性的影響，就要求電力企業將切除故障元件的時間控制在1/l0s以內。而用過人力顯然無法有效地完成這個任務，必須引入系統，也就是繼電保護裝置。筆者對電力系統繼電保護現狀進行了分析，并對其未來的趨勢進行了預測，具體如下。

1　電力系統繼電保護的現狀

隨著電力事業的快速發展，我國的電力系統性能及管理水平不斷提高，而要確保電力系統的穩定性、持續性，就對繼電保護提出了更高的要求。目前，電力行業引入了越來越多的科學技術，科學技術對繼電保護產生了重要的影響，促進了繼電保護技術的發展。具體來說，電力系統繼電保護技術發展主要經歷了四個階段：其一，從無到有。上世紀50年代，新中國百廢待興，電力在當時還是我國的薄弱項。為了適應工業革命的步伐，我國加大了對電力行業的研究和試驗，在借鑒和參考國外經驗的基礎上，在繼電保護的設計、制造等領域取得了突破性進展，在不足十年的時間內，解決了發達國家將近50年的路。其二，晶體管繼電保護。在上世紀60～80年代，伴隨著晶體管技術的發展，基于晶體管技術的繼電保護逐漸普及；進入上世紀70年代，集成電路方面的研究逐漸增多，并取得了一定成果；到80年代末，集成電路保護技術日趨成熟，逐漸代替了晶體管繼電保護。其三，集成電路繼電保護時代。自上世紀90年代開始，集成電路繼電保護逐漸進入研發、生產、應用環節，集成電路繼電保護時代正式來臨。

2　電力系統繼電保護的未來趨勢

通過上述分析，我們可以發現，我國的繼電保護發展較為快速，目前基本形成了成熟的集成電路繼電保護系統。而隨著更多、更完善科學技術的引入，電力系統繼電保護也會呈現出一些新的趨勢，具體來說，主要的趨勢包括如下幾個方面：

2.1網絡化

隨著互聯網技術的發展，當前繼電保護中測量裝備已經逐步實現了自動化、智能化，通過聯網，電力企業可以進行更為靈活、快捷、安全、準確的繼電保護。在當前的繼電保護實踐中，三維多媒體新技術也逐漸引入，起到了很好的作用。我們應該看到，未來繼電保護裝置就呈現出典型的網絡化特征，這是因為現場總線技術得到了快速發展，逐步替代了DCS，在系統控制上發揮日益重要的作用。在控制領域，電力企業將更多的引入Internet及相關技術。屆時，電力企業的生產、管理、經營等各個方面都將實現網絡化，通過互聯網，可以優化繼電保護及其管理，不但可以加強與用戶的交流、信息交換，還可以及時、有效地診斷故障、指導維修、升級軟件等?？偟膩碚f，一旦實現了微機保護裝置的網絡化，繼電保護的安全性、可靠性將顯著提高。

2.2多功能化

繼電保護頗為復雜，涉及到諸多的功能，其并不是單一的設備、裝置，而是一個帶有多性能、多功能的計算機。作為一個智能終端，它其不但可以通過系統獲取相關信息、數據，還可以實現信息、數據的傳送。隨著繼電保護及相關技術的發展，這種多功能性將逐漸凸顯出來。屆時，繼電保護裝置發揮的就不僅僅是單純的繼電保護功能，還可以引入其他功能，諸如測量、控制、傳輸等，實現多功能一體化。JCS變電站綜合保護系統（3.0版）就擁有這種多功能性，不但具有繼電保護、控制、報警、數據采集、調度功能，還具有測量、通信、故障錄波及分析等功能。這種兼具多功能的系統不但繼承了以往的繼電保護技術，還引入了網絡技術、現場總線技術，實現了功能的多元化；采取分層分布式結構，使系統配置靈活性大大提高，電力企業完全可以根據自身的情況，配置相應的結構。

2.3數字化

目前，計算機技術得到了快速發展，在電力領域的應用日益深入。在繼電保護應用過程中，微機保護技術的作用十分顯眼。但是隨著電力系統的發展，其對微機保護提出了更高的要求，在這樣的情況，微機保護技術除了在發揮以往功能的基礎上，還得需要引入一些其他的功能，諸如信息、數據存放、處理以及通信等功能，實現繼電保護的數字化。也只有真正實現了數字化保護，才能更好地滿足電力系統及社會經濟的發展需求，提高繼電保護的效率。

2.4智能化

智能化是現代科學技術發展的一個重要的趨勢，繼電保護的智能化趨勢主要依托兩個方面，一個方面是微處理器技術的快速發展，另一個方面是人工智能技術的研究、應用。隨著繼電保護產品的深入發展，其和微處理器、微控制器、嵌入式軟件等的融合更為緊密，智能化水平不斷提高。其中比較典型的就是美國德州儀器公司提出的“DSPC”概念。它提出的這個智能化的理念是以DSP芯片為核心，結合混合信號電路、ASIC電路、元件及開發工具等，實現繼電保護的智能化。繼電保護的智能化不但可以提高繼電保護的速度、靈敏度、精確度，還能有效地降低成本，提高自動化性能，與以往的產品相比有著巨大的優勢，具有很好地發展前景。

3　結語

本文分析了我國繼電保護發展的四個階段，在此基礎上從網絡化、多功能化、數字化、智能化等四個方面，指出了電力系統繼電保護的未來趨勢，希望對電力系統繼電保護的研究、電力事業的發展有所幫助。

［1］姜凡.電力系統繼電保護技術的現狀與發展趨勢［J］.科技創業家，2014（06）.

［2］徐明輝.繼電保護技術發展現狀及未來趨勢［J］.技術與市場，2014（04）.

［3］裴斌.淺議電力系統繼電保護技術的研究與發展趨勢［J］.神州，2013（15）.

褚建鋒（1981—），男，江西高安人，工程師，研究方向：電力系統繼電保護。