电力系统继电保护自动化探讨

高新丽 赵辉

【摘 要】继电保护对于电力系统的安全生产具有重要的作用，而自动化技术的发展为提升继电保护的可靠性提供了重要保障。本文从继电保护技术的发展历程入手，对继电保护自动化的发展状况和发展方向进行了研究，并对研究成果进行了总结，继电保护自动化技术将为电力系统的生产和运营提供更加可靠的保障。

【关键字】电力系统；继电保护；自动化

【中图分类号】TM769 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0323-01

引言

随着我国经济的快速发展，企业生产和居民生活对电力的需求也逐年扩大，提供安全可靠的电力供应也显得更为重要。在电力系统中，继电保护是确保电网中电力设备安全运行的一个重要环节，对于电网的稳定运行具有重要的意义。因此，继电器保护装置自身的性能和可靠性也尤为重要，一旦继电保护装置出现了错误的动作而影响到了电网的运行，那不仅将影响到对居民和企业的供电，还有可能对电网以及电力生产造成巨大的损失。正是由于继电保护对于电网和电力生产有着如此重要的影响，因此对继电保护技术的研究一直都受到电力行业的重视。随着计算机、自动化和网络化技术的发展，继电保护技术也转向了自动化、网络化和智能化的发展方向。

国内对于继电保护技术的研究、相关设备的制造以及人才队伍的培养，在历经几十年的发展后，已经初具规模，并形成了从研究到设计、从设备制造到生产运行维护、从管理到人才培养的一整套完整体系。

1 发展历程

在上个世纪计算机还在使用晶体管技术的七、八十年代，国内院校与电力设备厂之间就已经通过校企合作的方式，对继电保护的自动化技术进行了立项研究，并将研究成果和研发的产品成功地运用在了八十年代我国最著名的水力水电项目——葛洲坝水力水电项目上。这不仅推动了我国电力系统继电保护自动化技术的发展，同时也使我国具备了自行生产继电保护自动化设备的能力。进入九十年代以后，随着集成电路技术的发展，以华北电力大学（原华北电力学院）为主的科研单位又开展了对输电线路自动化技术的研究，并成功研制出输电线路的自动化保护装置。这一研究成果不仅在电力系统中得到了广泛的应用，同时也标志着我国电力系统继电保护技术进入了一个新的发展时代。此后，一批又一批的继电保护自动化设备投入到了电力系统的生产和运营之中，从而推动了电力系统自动化的发展。

随着继电保护自动化装置的大量应用和推广，对继电保护装置的性能要求也在不断提升。随着计算机技术和网络技术的发展，继电保护自动化设备的设计也开始采用新的设计理念，以适应面向智能电网的发展方向。

2 继电保护自动化的发展

计算机技术在不断发展和取得技术进步的同时，其产品的价格也呈现出逐年下降的趋势，这使得自动化设备的性价比逐年上升，从而推动了自动化技术的应用和普及。特别是单片机和DSP芯片技术的应用和普及，更是带动了自动化产业的发展。在上个世纪九十年代末，我国电力行业的继电保护自动化设备的普及率还维持在40%以下。进入二十一世纪以后，经过电力系统的几次大范围技术升级改造，在短短几年的时间里，我国电力系统继电保护自动化设备的普及率就已达到了70%以上。现在，电力系统已经基本实现了继电保护的自动化。

继电保护的自动化，是技术发展的必然趋势。电力系统在不断普及自动化设备的应用的同时，也根据在自动化设备的使用过程中积累的经验，提出了很多新的需求，包括对大容量数据的存储需求、对故障容灾的处理需求、对信息和数据共享的需求等。

3 继电保护的网络化

继电保护设备的网络化，是在计算机技术、网络技术、通信技术和自动化技术融合发展的基础上取得的一项成果。通过网络化，不仅可以实现系统内部的数据共享，还可以取得比传统方式更好的保护效果。同时，采用基于网络化的分站保护系统，还能够简化系统的架构，从而降低系统的实施和维护成本。

电力系统所采用的网络化的继电保护方案，是一种新型的继电保护技术方案，十分符合电力技术发展的方向。在网络化的继电保护网络中，形成了以主干网络为核心、省地市三级网络结构为基础的网络体系，采用分站式的拓扑结构，使整个系统不仅结构简单、而且性能可靠、易于维护。分站保护系统是整个网络化保护系统的一个重要的组成部分，分站保护系统既可以利用现有的设备构建，同时也可以采用最新型的自动化设备进行升级，并且对电力设备和线路的各项保护功能都能够由分站保护系统进行自动化的管理。

4 继电保护的智能化

计算机技术的发展，以及在继电保护方面的应用，使得新的技术和解决方案不断的被融入到继电保护系统之中。其中，以人工智能技术为代表的一些技术方案，进一步带动了继电保护技术的研究和发展。比如利用人工神经网络技术对电力继电保护系统进行故障分析与测定，从而实现对电力设备的保护。对于输电线路上的一些非线性的故障问题，采用传统的技术手段并不容易解决，而在采用了基于人工神经网络技术的新方法后，通过对故障样本的分析、记录和比对，就可以很好地解决这一类非线性的故障问题。

人工智能化技术的发展，不仅有力地推进了智能化技术在电力系统和继电保护方面的应用和普及，同时也为电力系统和继电保护提供了一些具有创造性的解决方案，从而推动了电力技术的发展。奖人工智能技术与继电保护系统所采取的其他技术方案相融合，对于电力线路和设备方面的各种故障和问题、提升继电保护动作的可靠性，都是十分有益的，同时也是符合电力技术发展方向的。今后，智能化技术还将不断的发展和完善，从而满足电力系统在继电保护方面的一些新的需求。

5 继电保护的综合化

在计算机、通信和网络方面的新技术，为电力系统的各项业务需求（包括监视、控制、保护和计量）提供了新的解决方案。这些新的技术和解决方案的应用，为实现继电保护的综合化管理打下了良好的基础。这些新的技术方案的特点在于实现了设备的集成，以及信息、数据和资源的共享，并使得设备的无人值守和远程控制的工作方式得以实现。

以自动化、智能化和网络化为基础，将变电站的控制、信号等各种业务集成到自动化系统中，再通过网络与远端的智能化设备进行连接，从而解决了传统的以人为主的设备值守和管理、维护方式。这不仅有效地降低了电力系统的建设成本和人员维护成本，同时还使得系统的可靠性有了进一步的保障。

继电保护系统的综合化发展，改变了传统的工作方式，解决了调度中心不能与继电保护设备之间进行通信的问题，并实现了调度中心对继电保护终端的远程控制。这一改变对于电力自动化技术的发展产生了深远的影响。

6 总结

随着自动化技术的普及应用，电力系统已经实现了技术上的变革，继电保护技术已经从数字化管理转向了自动化、信息化、网络化管理，从而为电力系统的生产和运行提供了更加有力的保障。

参考文献

[1] 王中元.我国继电保护技术发展的现状及存在的问题[J].江苏电机工程.1988年02期 ： 19～21

[2] 贾俊国.浅谈继电保护及二次系统的监督与管理[J].山东电力技术.1999年02期： 35～37

[3] 伍婵娟.区域功能集成式变电站自动化系统[J].科技信息.2010年31期： 25～26

[4] 张金亮.曾彩凤.变电站自动化微机继电保护[J].科技传播.2012年06期： 17～19

[5] 陈士军.李峰.郭望霞.浅谈煤矿35kV变电站继电保护系统自动化改造经验[J].矿山机械.2007年07期： 30～32