淺談?shì)旊娋€(xiàn)路繼電保護(hù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

馬雪忠

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展。我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)取得了飛速的進(jìn)步。不僅電壓等級(jí)有所提高。電網(wǎng)的穩(wěn)定性也逐漸趨于優(yōu)勢(shì)。智能電網(wǎng)建設(shè)帶來(lái)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)。更重要的是帶來(lái)了電力系統(tǒng)這個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)的抗干擾能力和對(duì)事故快速反應(yīng)處理能力的提升。

關(guān)鍵詞：輸電線(xiàn)路;繼電保護(hù);發(fā)展趨勢(shì)

引言：

隨著電力需求的大幅增加，電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷日漸加重。作為電力系統(tǒng)運(yùn)行中的一種安全保護(hù)技術(shù)，繼電保護(hù)技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用和深入發(fā)展，其能夠減少故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成的影響，有利于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從而保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因而對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）起步晚發(fā)展快

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)起步較晚，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)一開(kāi)始也都是從國(guó)外引進(jìn)，因此繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展比較晚起步。但由于我國(guó)有著巨大的電力市場(chǎng)，電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的需求應(yīng)用十分迫切，因而發(fā)展速度極快，技術(shù)也日漸走向成熟。以計(jì)算機(jī)實(shí)行控制的微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)也從1984年開(kāi)始引進(jìn)，并且在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。隨著線(xiàn)路保護(hù)產(chǎn)品的發(fā)展，我國(guó)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)不斷提高，甚至與國(guó)外機(jī)繼電技術(shù)相比有過(guò)之而無(wú)不及，微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)在我國(guó)取得了十分顯著的發(fā)展成果。

（二）微機(jī)繼電的快速發(fā)展

在我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的應(yīng)用中，充分表明了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)擁有巨大的優(yōu)勢(shì)。其通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的充分運(yùn)用，無(wú)論是在數(shù)值計(jì)算、記憶能力方面，還是處理與自我測(cè)試功能方面都表現(xiàn)的十分強(qiáng)大。其具有準(zhǔn)確度高和性能高的優(yōu)勢(shì)。而通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得繼電保護(hù)技術(shù)也融合了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)能夠在線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)故障進(jìn)行調(diào)節(jié)和報(bào)警，并能夠自動(dòng)收集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的促進(jìn)下，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也逐漸走向自動(dòng)化和智能化的發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取，同時(shí)將收集的數(shù)據(jù)信息上傳到網(wǎng)絡(luò)控制中心，使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享，使電力系統(tǒng)的故障得以迅速及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并處理，從而確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

二、繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）繼電保護(hù)的功能

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)的配置必不可少，其是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。其所發(fā)揮的作用在于：第一，對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障進(jìn)行防治。配電線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)十分廣闊，涉及各個(gè)行業(yè)與千家萬(wàn)戶(hù)。一旦發(fā)生短路，影響巨大，完善配電線(xiàn)路的繼電保護(hù)配置，盡可能的預(yù)防危害。第二，檢查開(kāi)關(guān)保護(hù)設(shè)備。開(kāi)關(guān)站在大部分配電站都有設(shè)置，繼電保護(hù)的配置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)站的保護(hù)，也就對(duì)安全入口實(shí)現(xiàn)了掌控。第三，預(yù)防電流互感飽和現(xiàn)象。電流互感飽和現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)斷線(xiàn)的情況。通過(guò)繼電保護(hù)的設(shè)置，事項(xiàng)對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)的保護(hù)，保障定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置功能的正常發(fā)揮。第四，加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)工作，這對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著積極的意義。

二、輸電線(xiàn)路繼電保護(hù)的發(fā)展

（一）集成網(wǎng)絡(luò)化

輸電線(xiàn)路普通繼電保護(hù)設(shè)備以及縱聯(lián)差動(dòng)防護(hù)不能達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和分享這一目標(biāo)，不僅提高投入資金，而且不便于安裝調(diào)試以及后期的修護(hù)，現(xiàn)在能夠達(dá)到信息實(shí)時(shí)傳送共享，綜合來(lái)說(shuō)成本低、性能好的就是已經(jīng)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)普遍運(yùn)用的雙光纖以太網(wǎng)技術(shù)，借助成果運(yùn)用，選擇光纖以太網(wǎng)絡(luò)的分散集控式防護(hù)，使得可靠性以及調(diào)試命令的準(zhǔn)確性都要好于普通的集中式保護(hù)，除此之外，集成網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)體系還能夠大大減少信號(hào)電纜的需要量，也不影響信息的傳輸效果，完全的達(dá)到測(cè)控、保護(hù)、錄波、網(wǎng)絡(luò)的集合。

（二）計(jì)算機(jī)化發(fā)展

從當(dāng)前來(lái)看，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)便是計(jì)算機(jī)化。我國(guó)電力系統(tǒng)的高速發(fā)展客觀上要求繼電保護(hù)技術(shù)做出重大改變，以適應(yīng)其不斷發(fā)展的要求。繼電保護(hù)技術(shù)計(jì)算機(jī)化將計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)功能進(jìn)行了融合，實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的大量存儲(chǔ)和長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，對(duì)信息的處理能力也因此大大提高，并具有快速通訊功能。以此同時(shí)，電力系統(tǒng)中的其他功能系統(tǒng)與繼電保護(hù)技術(shù)能夠進(jìn)行共享。例如，南京電力自動(dòng)化研究院一開(kāi)始研制的微機(jī)線(xiàn)路保護(hù)是以16位cpu為基礎(chǔ)，目前已經(jīng)獲得廣泛推廣，當(dāng)前對(duì)32位保護(hù)硬件系統(tǒng)正在研究。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)和完善。采用32位微機(jī)芯片不但有著更高的精度，而且無(wú)論是集成度還是計(jì)算速度和工作頻率都極高，同時(shí)尋址空間巨大，指令系統(tǒng)十分豐富，輸入輸出口也比較多。此外cpu的寄存器、數(shù)據(jù)和地址總線(xiàn)都是32位，功能十分多樣化，其中腦闊存儲(chǔ)器管理與保護(hù)功能以及人物轉(zhuǎn)換功能，并且在cpu內(nèi)集成了浮點(diǎn)數(shù)部件與高速緩存。由此可見(jiàn)，繼電保護(hù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)化對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。

（三）智能化發(fā)展

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展走向智能化。電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)引入先進(jìn)的電力管理技術(shù)，例如應(yīng)用人工智能技術(shù)，以促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的自動(dòng)化，抄表時(shí)在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行，以自動(dòng)化取代人工抄表，一方面對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)控，另一方面盡可能的降低了繼電保護(hù)系統(tǒng)。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了以往一些疑難問(wèn)題的解決。

三、電力繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展前景

電力繼電保護(hù)技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展將會(huì)邁向新的臺(tái)階，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化目標(biāo)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用發(fā)展，電力系統(tǒng)在微機(jī)保護(hù)要求上也有著提高，除基本的保護(hù)功能在大容量故障信息以及數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)和處理等功能上也比較突出。這就需要微機(jī)保護(hù)裝置能有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能，裝置也能夠采用單元化設(shè)計(jì)可以方便的配備一次設(shè)備，同時(shí)也能集中組屏。微計(jì)算機(jī)硬件的更新以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，在芯片上的集成度要每隔十八到二十四個(gè)月進(jìn)行翻一番，計(jì)算機(jī)硬件性能就能得到成倍的增加。電力繼電保護(hù)技術(shù)將會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)化的方向邁進(jìn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為是信息及數(shù)據(jù)通信的重要工具，在當(dāng)前也成為了信息時(shí)代的技術(shù)支柱，對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)以及社會(huì)生活面貌起到了很大的改變作用，并對(duì)各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都有著深遠(yuǎn)影響。對(duì)一般非系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)有諸多優(yōu)勢(shì)，繼電保護(hù)能得到系統(tǒng)故障的信息越多，那么在故障的性質(zhì)以及位置判斷就會(huì)越精確。通喲網(wǎng)絡(luò)傳送給其他所有回路保護(hù)單元，各保護(hù)單元結(jié)合本回路電流量就能從網(wǎng)絡(luò)上獲取其他回路的電流量，從而來(lái)方便母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)計(jì)算。網(wǎng)絡(luò)化之后就能將系統(tǒng)運(yùn)行的保護(hù)性能得到有效提升。除此之外，電力繼電保護(hù)技術(shù)在多功能一體化，以及智能化和虛擬化等發(fā)展目標(biāo)層面，也會(huì)逐漸得到有效實(shí)現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于當(dāng)前的電力繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，要能從實(shí)際的需求角度出發(fā)加以分析研究。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過(guò)了多個(gè)發(fā)展階段，在當(dāng)前所起到的作用愈來(lái)愈重要，通過(guò)將其能與計(jì)算機(jī)得到有機(jī)融合，就能對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行得到保障。

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