淺談繼電保護的未來發展

周健宇

摘要：隨著電子技術、計算機技術和通信技術的發展，繼電保護已經進入了微機保護時代，由于微機保護不僅具有傳統的繼電保護和自動裝置的功能，而且還具有實時參數顯示、故障測距、故障錄波等功能，從而大大提高了繼電保護的可靠性和準確性。繼電保護向計算機化、網絡化方向發展，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化給繼電保護提出了艱巨的任務，也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展，電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展作出巨大貢獻。

關鍵詞：繼電保護;計算機;網絡;智能

1當前繼電保護的發展現狀

伴隨著電力系統的出現，機電保護技術也應運而生，早在20世紀60年代中期，就有人提出運用小型計算機來實現繼電保護，但由于當時計算機造價昂貴，同時技術上也滿足不了繼電保護的要求，所以沒有得到實際應用。但隨后時間內對于繼電保護的研究一直沒有停止，逐漸發展到今天逐漸成熟的技術。我國最早在70年代末80年代初開始進行繼電保護技術方面的研究，隨著微機保護裝置研究的新進展，使得在算法等方面取得了很多成果。到了90年代，電力系統繼電保護開始進入微機保護時代，繼電保護技術日趨完善。和其他科學技術相比較來說，繼電保護技術已經發展的夠漫長了，但繼電保護作為一門綜合性學科又是充滿著活力的，它是一門理論與實踐共同發展的學科，因電力系統的工作需要而產生，因此和電力系統密不可分。在不斷發展的新技術新發明實際運用下，已經開始不斷完善和成熟，已經廣泛運用到電力系統中來，這對于整個電系統來說有著至關重要的作用

2繼電保護的發展

（1）繼電保護技術的電腦程序化。

隨著計算機軟件和硬件的日益更新與發展，對于繼電保護技術來說有著非常好的發展空間，而電力系統對于電腦保護的要求也不斷提高，除了基本的保護功能之外，還要求其具備快速的數據處理功能以、故障信息診斷、數據大容量長期存放的空間和良好的通信能力。當前，電腦工控機的性能、速度、存儲空間已經大大超過了過去的小型機器，所以，使用成套工控機作為整個繼電保護裝置的時代已經來臨，這也就是說，繼電保護技術未來將朝著電腦程序化保護的方向發展。但是對于怎樣才能更好的滿足電力系統的要求，怎樣提升繼電保護的可靠性，最大程度的增加社會效益與經濟利益，則是我們下一步要研究的問題。

（2）繼電保護技術日趨網絡化。

計算機網絡作為信息數據的通信手段，已經成為整個信息時代的重要支柱，影響著工業生產的各個領域。目前，除了差動保護和縱聯保護以外，電力系統中所有的機電保護裝置，都只能反映出保護安裝的電氣量，繼電保護的作用也局限于切除故障機件，減少事故影響范圍。造成此情況的原因就是沒有強力的通信工具。要想保證整體系統的安全運行，就要求每個保護單元都能夠共享整體系統的運行和故障信息數據，要想實現這種系統保護的基本條件就是，要把整體系統的所有設備的保護裝置，通過電腦網絡連接起來，真正意義上實現電腦保護裝置的網絡化，這對于當前科學技術的發展來說，是完全有可能實現的，所以，在未來時間里，繼電保護技術網絡化一定能夠實現。

（3）繼電保護技術的智能化。

在全球一體化的時代里，科學技術不斷傳播和發展，人工智能技術也開始在電力系統中大力應用，在繼電保護技術領域的研究也正在進行。通過人工智能技術中的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術在電力系統中的廣泛應用，使得很多難以列出方程式或者復雜的線性問題都得到了很好的解決，把這些優勢合理的組合起來，能夠使得整體求解速度加快。我國從1996年開始這方面研究，如今已取得了很多可喜成果，以此可見，人工智能技術應用于繼電保護技術中，勢必是未來時間里的重要研究課題。

（4）繼電保護的自適應化。

自動化技術在繼電保護技術中的集中體現就是自適應化，通過自適應化的多適應性特點，可以幫助繼電保護裝置解決多種故障檢測的需要，如果故障沒有被解決，也能夠持續的延長自動保護時間，以達到延長整個電氣設備的使用壽命，也大大降低了繼電保護成本。此外，在繼電保護技術中應用自適應性技術還可以減少人工操作，提高繼電保護的整體效率，從而提高整個電網的運行效率。對于自適應性的應用，能夠幫助繼電保護技術整體得到優化，在未來研究中，自適應性繼電保護技術一定會有更好的發展與應用。

3保護、控制、測量、數據通信一體化

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器（OTA）和光電壓互感器（OTV）已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷;另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器（DSP）為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

結束語

綜上所述，繼電保護技術從開始到現在已經有了質的飛躍，在未來時間里一定會有更大的實際應用空間，這對于繼電保護技術研究者來說，既是新的挑戰也是新的機遇。我們相信繼電保護技術在未來時間里，一定會有更好的發展空間。

參考文獻

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