浅谈电力系统继电保护发展现状及趋势

易佳乐

(邵阳学院，湖南 邵阳 422000)



浅谈电力系统继电保护发展现状及趋势

易佳乐

(邵阳学院，湖南 邵阳 422000)

摘要：电力系统的继电保护能够保证电力系统的可靠性，实现电力系统的经济性与可靠性的协调。我国电力系统继电保护虽然取得了一定的进步，但仍存在一些不足。继电保护在未来的发展中，计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化，智能化是必然的趋势。

关键词：电力系统；继电保护；计算机化

1电力系统继电保护概述

1.1继电保护的概念。电力系统的继电保护指的是能够保证电力系统的可靠性，并最大限度协调可靠性与经济性。可靠性，即由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广，运行的环境又相对复杂，加之各种天灾人祸的影响，往往会导致电气故障的发生，这个时候继电保护发挥他的可靠性功能，电力系统发生故障一般会造成一定的经济影响，继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护必须依赖继电保护装置来实现。继电保护装置是一种保护电力系统的措施和装备，也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障，继电保护装置能够及时的控制断路，发出跳闸命令，最终达到规避危险的目的。

1.2继电保护的意义。电力系统运行中常会出现故障和一些异常运行状态，而这些现象会发展成事故，进而使整个电力系统或其中一部分电力系统不能正常工作，从而造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不能容许的地步，甚至造成电力设备损坏和人身伤亡。电力系统各元件之间是通过电或磁联系的，电力系统中任何一个元件发生故障时，都可能立即在不同程度上影响到系统的正常运行，因此，切除故障元件的时间常常要求短到1/10s标准，甚至是更短的时间内完成。而在如此短是时间内依靠人工是不可能完成的，所以必须要有一套自动装置来执行这一任务。电力系统继电保护的作用并不仅仅是切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证整个电力系统的安全稳定运行。

2电力系统继电保护的发展概况

2.1继电保护的发展历程。随着科技的发展和信息产业的进步，我国继电保护不断发展。从建国伊始至今，继电保护发展经历几个阶段。建国初期，我国的继电保护装基本上依赖进口，如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护，直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史，并将运行于葛洲坝继电保护线路上。20世纪7O年代，我国开始研究集成电路保护，到8O年代集成电路保护研究基本完成；然而直到90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中，这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。从20世纪末到21世纪初，信息化时代和高科技时代来临，继电保护的发展进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护，现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。

2.2继电保护存在的不足。我国电力系统继电保护虽然取得了一定的进步，但仍存在一些不足。第一，继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项，不熟悉设备的性能，发生异常现象时不能冷静的进行处理，对保护现象不能做出准确的判断。第二，保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄，缺少专业的培训，不具备安装调试和事故处理的能力，在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象，致使留下事故隐患。第三，运行人员在操作中也有一些人为的失误，如由于缺少培训，或多新的技术操作缺少了解，致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护，或对运行经验不足，造成不必要的经济损失。第四，继电保护装置存在的质量问题，如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。

3电力系统继电保护的趋势

3.1计算机化。随着计算机硬件的发展，微机保护硬件得到了有力的技术支持，取得了迅速发展电力系统对微机保护的要求不断提高。要求微机保护硬件除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能、强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力。微机保护装置的高级语言编程要求其相当于一台PC机的功能。当前，继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势，但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。

3.2网络化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱。由于缺乏强有力的数据通信手段，目前的继电保护装置只能反映保护安装处的电气量，进而切除故障元件、缩小事故影响范围。于是，人们提出了系统保护的概念，将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络连接起来，实现继电保护能保证全系统的安全稳定运行。换句话说，就是每个保护单元都能分享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。

3.3保护、控制、测量、数据通信一体化。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可以从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心的任一终端。

3.4智能化。近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用。在继电保护领域的研究也已开始，神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题，应用神经网络的方法则可迎刃而解。例如，在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题。距离保护很难正确作出故障位置的判别，其它如遗传算法、进化规划等也有其独特的求解复杂问题的能力将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

参考文献：

[1]王利平.对甘肃电网继电保护工作的建议[J].甘肃电力技术,2013(6).

[2]任美青.浅谈电网继电保护发展趋势及综合自动化系统[J].科技情报开发与经济,2014(17).

中图分类号:F407.61

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)06-0005-01

作者简介：易佳乐(1995-)，男，汉，湖南岳阳人，邵阳学院电气工程系自动化专业，2012级。