電力系統繼電保護技術的現狀與發展

方 煒

（國網南平供電公司，福建 南平 353000）

在當前全球范圍當中，電力系統正常運行尤為關鍵。當電力系統在運行過程當中出現故障的時候，就會對電力系統穩定性帶來破壞，進而造成城市甚至國家供電受到比較大的影響，甚至嚴重威脅著人們生命安全[1]。因此，這就需要在電力系統出現故障的時候，繼電保護及時將故障部分進行去除，進而確保其他部位的正常運行。本文深入分析了當前電力系統繼電保護技術的現狀，并且探討了電力系統繼電保護技術的發展趨勢。

1 電力繼電保護技術

在電力系統中，繼電保護技術是一種集各種電力保護和維護技術為一體的保護體系，具有分析電力系統故障、繼電保護的配置設計等功能。隨著科學技術的不斷進步，繼電保護技術也在不斷發展[2]。

最初的繼電保護技術出現在20世紀，該時期電力系統迅速發展，人們逐漸認識到了保護電力系統的重要性。最初的繼電保護裝置實際上是一種熔斷器。繼電保護技術經過40多年的發展，主要分為電磁式保護裝置、晶體管式保護裝置、集成電路式保護裝置以及微機保護 裝置[3]。

2 電力系統繼電保護技術的現狀

繼電保護裝置是指：當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護裝置[4]。這種裝置的基本任務是：一是當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求；二是反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無經常值班人員）發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除[5]。

2.1 起步晚，發展迅速

繼電保護主要用于電力系統運行過程中出現故障或異常情況時。我國最早的微機繼電保護裝置出現在1984年，經過樣機的使用之后，通過了有關部門的審批，將其投入到工廠中大規模的生產。隨著科學技術的發展，我國也研發了大量的電路保護裝置，這些裝置具有良好的實用性能，因此，在電力系統運行過程中被廣泛運用，且其具有技術先進、操作方便等眾多優點。從某種意義上講，與進口的保護裝置相比也毫不遜色。在20世紀80年代，我國使用的大部分電力系統保護裝置都是由國外進口的。然而，縱觀目前我國使用的繼電保護裝置，大部分是我國自己生產的。由此可見，我國自己生產的繼電保護技術具有很大的優勢。

2.2 微機繼電保護的迅速發展

在微型計算機的基礎上生產的繼電保護裝置就是微機保護裝置。將計算機技術充分地應用到繼電保護裝置中，可以實現與變電站等微機監控的通信，從而達到繼電保護自動化的目的。其優勢主要有以下3點：第一，維護調試簡便。微機繼電保護裝置在維修時需要的配件很少，一般情況下只需要幾塊電路板即可。第二，可靠性強。在設計微機保護軟件時，充分考慮了運行過程中可能遇到的各種故障，因此，它具有很強的故障分析和預判能力。第三，動作準確性高。微機繼電保護裝置可以不間斷地對系統進行計算和核對，從而保證在出現故障時準確判斷故障。

3 電力系統繼電保護技術的發展趨勢

現階段，我國的科技發展越來越快，這也加快了繼電保護技術的發展，現結合筆者的工作經驗，從網絡化、計算機化、一體化和智能化四個方面對繼電保護技術的未來發展展開探討。

3.1 網絡化

目前，我們正處在一個信息化的科技時代，無論在哪個領域，計算機都是重要的數據處理、通信工具。我們使用的繼電保護裝置除了可處理差動保護和縱聯保護以外，也只能反映安裝保護處的電氣量。而繼電保護的作用為縮小了電力故障的影響范圍。一般性的非系統保護對配有保護裝置的計算機而言有較大的好處。繼電保護裝置在使用過程中可收集較多的故障信息，故障檢測結果的準確率較高。因此，要想提高電力系統繼電保護對系統運行故障的適應性，就要使繼電保護裝置收集到更多的故障信息。通過計算的聯網就可以很好地實現這一點，從而提高繼電保護的可靠性。

3.2 計算機化

近年來，計算機技術發展越來越迅速，繼電保護的發展也在不斷加快。將計算機技術應用到繼電保護中，可以將原先分散的繼電保護裝置集中起來，實現統一管理。這樣能加快繼電保護的一體化進程，促進繼電保護技術的進一步發展。總體而言，應用計算機技術可以更加方便地管理繼電保護裝置。

3.3 一體化

隨著我國電力事業的不斷發展，我們的用電環境也得到了很大的改變，電力系統的運行更具有安全性和穩定性。同時，人們也要求電力系統為末端的用戶提供更加優質的服務。在這種用電環境下，繼電保護一體化成為未來的發展趨勢。所謂“繼電保護一體化”，就是指能更加有效地改善電力系統終端用戶的智能化水平，從而實現電力系統的實時信息收集和傳遞。這樣可以更好地監測整個電力系統的運行狀態，從而為終端用戶提供更加優質的服務。

3.4 智能化

隨著科技的發展，計算機信息技術將越來越趨于智能化。包括近年來電力系統中廣泛應用的人工神經網絡、小波理論、遺傳算法、模糊邏輯以及專家系統等，這都是智能化發展的標志，且提高了電力系統的智能化水平，推動了繼電保護的智能化發展。舉例而言，如果將智能化設計運用到繼電保護裝置中，就可以快速隔離照明系統中的故障，并通過軟件的分析和計算，推測出故障部位，進行自主檢修和恢復。這樣可以更好地保證電力系統的運行安全，避免大面積停電的事故發生。

4 結束語

經過上述分析我們可以看出，現階段，我國的電力事業發展不斷加快。在這一過程中，繼電保護技術在不斷發展。隨著電力系統中科技含量越來越高，我國的電力系統也逐步趨于網絡化、智能化、一體化以及計算機化。在這種背景下，要求我國的電力系統相關工作人員不斷提高自身的知識和業務水平，從而滿足電力事業不斷發展的需求。