電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用探討

張翀

摘要：電力設(shè)施在使用過程中往往會(huì)發(fā)生一些意料之外的故障，這種故障的發(fā)生會(huì)在一定程度上影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，目前常見的運(yùn)行故障主要是線路短路，線路短路的問題不僅會(huì)對(duì)設(shè)備元件造成損害，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)一系列的安全事故，為廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失。依靠相應(yīng)的繼電保護(hù)能夠在很大程度上降低電力系統(tǒng)故障所帶來的一系列損失。本文主要關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；發(fā)展應(yīng)用；

電力系統(tǒng)對(duì)于人們正常用電具有十分重要的作用，直接關(guān)系到社會(huì)和諧穩(wěn)定以及人們生活。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)主要是為了防止系統(tǒng)故障或者是系統(tǒng)不正常運(yùn)行的時(shí)候及時(shí)以及快速消除不正常現(xiàn)象以及切除故障的自動(dòng)化技術(shù)。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要分為測量、執(zhí)行和邏輯三個(gè)模塊，當(dāng)用電設(shè)施出現(xiàn)短路問題時(shí)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒐收显杆購南到y(tǒng)整體中撤出，減少破壞波及的范圍，確保其他元件的正常工作。結(jié)合實(shí)際的環(huán)境條件以及元件運(yùn)行的情況，合理利用相應(yīng)的繼電保護(hù)技術(shù)能夠有效降低破壞程度，通過科學(xué)合理的措施對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)，對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定以及促進(jìn)電力行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展都有著十分重要的意義，電力繼電保護(hù)技術(shù)也保障電力系統(tǒng)給社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

一、繼電保護(hù)技術(shù)概述

針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)工作時(shí)，其保護(hù)功能的發(fā)揮主要體現(xiàn)在輸電線路的保護(hù)上，除此之外還有母聯(lián)保護(hù)功能和主變保護(hù)功能，這三項(xiàng)功能能夠確保電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)所造成的危害面積最小。通過相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的變電設(shè)備起到一定的保護(hù)作用，降低一切不確定條件所可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。目前電力系統(tǒng)所采用繼電保護(hù)裝置的主要是二段以及三段式電力保護(hù)，這種工作模式能夠?qū)υO(shè)備故障損害情況形成相應(yīng)的預(yù)防屏障。同時(shí)母聯(lián)保護(hù)和主變保護(hù)模式在使用過程中也能夠有效地避免電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的損壞。結(jié)合相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置能夠有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)本身的自動(dòng)監(jiān)控和快速保護(hù)斷開功能，從根本上保證了電力系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性與安全性。

（一）起步較晚但發(fā)展迅速

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置主要是針對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)部故障和非正常安全運(yùn)行情況而設(shè)定的，國內(nèi)針對(duì)繼電保護(hù)裝置的研究始于20世紀(jì)70年代后期，起步時(shí)間較晚，但是隨著電力研發(fā)技術(shù)的不斷提高，繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展卻十分迅速。現(xiàn)階段國內(nèi)在繼電保護(hù)裝置研究方面主要的方向是微機(jī)保護(hù)，同時(shí)我國首個(gè)微機(jī)保護(hù)建立于1984年，該系統(tǒng)建立的主要目標(biāo)是以保護(hù)電腦樣機(jī)運(yùn)行為基礎(chǔ)，結(jié)合大量的生產(chǎn)堅(jiān)定工作，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。近年來微機(jī)保護(hù)依靠其先進(jìn)的技術(shù)原理和科學(xué)的設(shè)計(jì)原則已經(jīng)在很多領(lǐng)域上得到了應(yīng)用，甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)外出口。20世紀(jì)80年代以來，基本涵蓋了國內(nèi)220kV 系統(tǒng)的繼電保護(hù)，反映了國內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備具有明顯優(yōu)勢。

（二）微機(jī)繼電的不斷發(fā)展

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電需求也在不斷上升，相應(yīng)的電力系統(tǒng)也在不斷完善，對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)建立工作也日益成熟化。在繼電保護(hù)領(lǐng)域，成熟危機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，成績也最為顯著。在國內(nèi)外學(xué)者長期的研究之間中可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的重要作用，隨著繼電保護(hù)技術(shù)的普及越來越多的人們認(rèn)識(shí)到了微機(jī)保護(hù)在電網(wǎng)保護(hù)中的重要地位，微機(jī)保護(hù)也是現(xiàn)階段繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的主要方向，微機(jī)保護(hù)具備自我檢測功能、邏輯數(shù)據(jù)處理功能以及數(shù)據(jù)計(jì)算和極易功能，相比之下繼電保護(hù)技術(shù)可靠性高、選擇面廣、靈敏度高，在性能上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電磁繼電器以及晶體管。同時(shí)微機(jī)保護(hù)是運(yùn)用微型計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)，充分結(jié)合了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電力自動(dòng)化技術(shù)，使得微型計(jì)算機(jī)的電力保護(hù)功能更加完善，數(shù)據(jù)分析更加精確。

二、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）繼電保護(hù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)化

作為一種不可逆轉(zhuǎn)的電力保護(hù)系統(tǒng)，隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)部門對(duì)于電力系統(tǒng)的要求也在不斷提高，相應(yīng)的針對(duì)電力保護(hù)裝置的要求也在不斷上升，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的要求相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員必須要確保繼電保護(hù)裝置的故障信息存儲(chǔ)功能以及數(shù)據(jù)長期存儲(chǔ)功能，提高數(shù)據(jù)處理的速度，開發(fā)其相應(yīng)的通信功能，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置和其他保護(hù)設(shè)施、控制裝置以及調(diào)度聯(lián)網(wǎng)的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享和分析，發(fā)揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息以及網(wǎng)絡(luò)資源編輯的能力。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的主要優(yōu)勢，微機(jī)保護(hù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高速運(yùn)算以及準(zhǔn)確存貯記憶的功能，記住計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了一個(gè)更加可靠靈活的發(fā)展環(huán)境。

（二）繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的主要內(nèi)容之一就是網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)體系的日益成熟化也是現(xiàn)階段保護(hù)技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)之一，在繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用過程中，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)保護(hù)功能的發(fā)揮，建立起保護(hù)信息數(shù)據(jù)共享和分析的平臺(tái)。作為一種新型的繼電保護(hù)模式，繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)不僅能夠有效提高保護(hù)工作的準(zhǔn)確性和完整性，還能夠有效節(jié)約保護(hù)工作的時(shí)間成本，大大提高了保護(hù)工作的效率，因此可以說繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展得而主要趨勢之一。

（三）繼電保護(hù)技術(shù)的一體化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，人們對(duì)于用電的需求也逐漸趨向多樣化，相應(yīng)的供電環(huán)境也更加復(fù)雜，對(duì)此繼電保護(hù)技術(shù)必須要順應(yīng)趨勢實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的一體化發(fā)展。在繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化以及網(wǎng)絡(luò)化條件下，繼電保護(hù)設(shè)備要與自動(dòng)化設(shè)備緊密結(jié)合在一起，也就是研究人員關(guān)注的繼電保護(hù)技術(shù)一體化，該技術(shù)主要是指將繼電保護(hù)裝置看作成一個(gè)智能終端，通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)信息資源的實(shí)時(shí)共享，從而完成對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的保護(hù)工作。與此同時(shí)不僅要保證每個(gè)裝置系統(tǒng)都能夠獨(dú)立完成工作，還要保證電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)經(jīng)過相應(yīng)程序之后可以轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)便于日后的存儲(chǔ)和分析。簡而言之，繼電保護(hù)技術(shù)就是集保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信為一體的系統(tǒng)，是未來電力保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。

（四）繼電保護(hù)技術(shù)的智能化

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，針對(duì)電力系統(tǒng)智能化工作的要求也在不斷提高，針對(duì)電力系統(tǒng)智能化發(fā)展的研究也逐漸加深，現(xiàn)代電力管理工作中，人工智能技術(shù)為電力系統(tǒng)保護(hù)裝置提供了新的發(fā)展思路，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)、通信等相關(guān)技術(shù)也逐漸引起人們的重視，同樣人工智能技術(shù)也必然會(huì)在繼電保護(hù)領(lǐng)域得到相應(yīng)的利用和開發(fā)，從而解決更多實(shí)質(zhì)性的問題。

結(jié)語：

綜上所述，繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的作用。繼電保護(hù)技術(shù)起步較晚發(fā)展迅速以及微機(jī)繼電的不斷發(fā)展。隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢是日益網(wǎng)絡(luò)化、智能化、一體化以及計(jì)算機(jī)化。

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