電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

郁琰佳

摘 要：隨著我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的快速建設(shè)，繼電保護(hù)技術(shù)也隨之不斷進(jìn)步。在整個(gè)電力傳輸過程中，繼電保護(hù)對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性有著十分重要的影響。當(dāng)今的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這也是我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)在逐漸發(fā)展的過程中，凸顯出的十分重要的特征。

關(guān)鍵詞：電氣工程；微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)；現(xiàn)狀與趨勢(shì)

0 引言

電能由發(fā)電廠至用戶的傳輸過程中，容易受到許多因素的影響，引起電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定、供電質(zhì)量不高等問題。繼電保護(hù)作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，起著至關(guān)重要的作用，多年來電力工作者加大對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的研究力度，致力于提高技術(shù)水平，從而保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高供電質(zhì)量，達(dá)到優(yōu)質(zhì)供電的水平。文章從闡述了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并探討了該技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型和集成電路型三個(gè)階段后，現(xiàn)在發(fā)展到了微機(jī)型繼電保護(hù)階段。20世紀(jì)60年代中后期，英國(guó)、澳大利亞和美國(guó)就已經(jīng)提出了用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想。我國(guó)的微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)70年代末，盡管起步晚，但是由于我國(guó)繼保工作者的努力，進(jìn)展卻很迅速。經(jīng)過10年左右的奮斗，計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)，特別是輸電線路微機(jī)保護(hù)已達(dá)到了大量實(shí)用的程度。90年代，我國(guó)繼電保護(hù)正式邁入微機(jī)時(shí)代，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的微機(jī)繼電保護(hù)裝置。微機(jī)繼電保護(hù)裝置能夠進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，還具備較強(qiáng)的分析與處理數(shù)據(jù)的能力，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)技術(shù)所要求的選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。伴隨著微機(jī)繼電保護(hù)裝置不斷地開發(fā)和研究出新成果，繼電保護(hù)技術(shù)也在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面取得了顯著成就，為國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨向

近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用電量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入新的活力。未來繼電保護(hù)技術(shù)將朝著微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化和智能化的方向發(fā)展。

2.1 微機(jī)化的繼電保護(hù)技術(shù)

目前，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)廣泛使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在該技術(shù)的大力支持下，繼電保護(hù)裝置展現(xiàn)出了三大優(yōu)勢(shì)，一是具備較強(qiáng)的存儲(chǔ)記憶優(yōu)勢(shì)，使其具備充足的容量，為保存故障相關(guān)數(shù)據(jù)、波形提供足夠的存儲(chǔ)空間；二是具備快速計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，能夠在短時(shí)間內(nèi)分析處理大量數(shù)據(jù)；三是具備良好溝通優(yōu)勢(shì)，使其能與其他裝置進(jìn)行良好的信息共享體制等。未來的繼電保護(hù)技術(shù)將越來越離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，因此微機(jī)化將是繼電保護(hù)技術(shù)的首要發(fā)展特征。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)的作用除了要求其可以切除故障元件，降低事故影響力之外，還應(yīng)確保全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。也就是說，必須要求每個(gè)保護(hù)單元都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全系統(tǒng)運(yùn)行及故障信息數(shù)據(jù)的共享。想要實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)，需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)全系統(tǒng)各個(gè)主要設(shè)備保護(hù)裝置進(jìn)行互聯(lián)，因此網(wǎng)絡(luò)化也是繼電保護(hù)技術(shù)的一大發(fā)展特征。網(wǎng)絡(luò)化的具體特點(diǎn)是能夠借助數(shù)據(jù)平臺(tái)確保共享信息的速度與質(zhì)量。

2.3 一體化的繼電保護(hù)技術(shù)

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可以從網(wǎng)絡(luò)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。所以，一體化將是繼電保護(hù)技術(shù)的第三大發(fā)展特征。

2.4 智能化的繼電保護(hù)技術(shù)

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在各領(lǐng)域展開了研究，繼電保護(hù)領(lǐng)域也不例外。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法后則可迎刃而解。如在輸電線路兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下，發(fā)生過渡電阻的短路就是一個(gè)非線性問題，距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判斷，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)。如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判斷。其他如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃算法等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。所以，智能化也是繼電保護(hù)技術(shù)的一大發(fā)展特征。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的快速建設(shè)，繼電保護(hù)技術(shù)也將朝著微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化和智能化的方向發(fā)展。對(duì)于從事電力系統(tǒng)的工作人員來說，必須在工作的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)新技術(shù)的關(guān)注與學(xué)習(xí)，增強(qiáng)自身的工作能力，為電網(wǎng)建設(shè)盡一份力。

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