电力系统继电保护技术现状与展望

摘 要 电力系统继电保护装置是电力系统可靠运行的重要保障，是保护电网安全运行的重要防线。继电保护装置的可靠工作，可以有效保护电力设施的安全，避免电力事故的扩大化，有效的保障了电力系统设施的安全和工作人员的人身安全。本文主要介绍了我国电力系统继电保护工作的发展状况，讨论了计算机技术在继电保护中的应用，并简要分析了继电保护技术未来的发展前景。

【关键词】电力系统 继电保护 网络化 智能化

1 概述

随着我国社会经济的不断发展，各行各业对电能的需求迅速增加，电力系统的规模也越来越大，很多地区的配电网络已经接近满负荷运行，电力系统的运行和控制难度加大，系统各部分发生故障的概率大大增加，对电力系统的稳定运行的要求提高了，同时也对电力系统继电保护工作提出了新的挑战。

2 我国电力系统继电保护技术的现状

电力系统的迅猛发展对继电保护技术提出了更多新要求，电力电子技术、计算机技术和网络通讯技术的发展又为继电保护技术的发展提供了更多强有力的技术支持，促进了继电保护技术的更快发展。我国的继电保护技术从无到有，电力工作者在借鉴吸收国外先进技术的同时，总结出适合我国实际情况的继电保护方案。

我国的继电保护技术，最初经历了晶体管保护时代，之后发展到集成电路保护，然后在上世纪80年代末集成电路保护成为继电保护技术发展的主流，上世纪末随着计算机技术的发展，计算机保护技术在继电保护中得到应用，性能优越、功能完善、可靠性高的新型继电保护装置逐渐普及。随着微机保护设备的研究的不断深入，微机保护的软硬件和数学模型的研究都有了很大的进步。如今我国的继电保护技术已经步入了微机保护的时代。

3 电力系统继电保护技术的发展趋势

电力系统继电保护技术，在微机保护的基础上，其功能越来越完善，保护灵敏度越来越高，设备的运行也越来越可靠。可以看出继电保护技术的发展在未来主要会朝着如下几个方向发展。

3.1 数字化的微机保护

近年来，计算机技术发展迅速，微机保护技术也得到了长足的发展。电力系统对微机保护的要求越来越高，在常规保护功能的基础上，还需具备故障信息和运行数据储存功能，数据的快速处理功能，以及强大的数据通讯功能。主流的数字综合保护装置，其功能可以和PC机相媲美，可以对输电线路、变压器发电机等电力系统主设备进行保护、监控和控制，并通过现场总线接口，实现系统的综合管理和保护。此类设备通常都具有可编程功能，具有很大的灵活性，并且具有本地远程控制功能，有着传统设备不可比拟的先进性。数字式综合保护装置是继电保护装置未来发展的方向，如何进一步提高其性能是其研究工作的重点。数字式综合保护装置的特点主要有：

（1）运算处理能力强大。主要应用超大规模集成电路芯片和性能强大的数字信号处理器；

（2）强大的可编程能力，现场可进行设备类型设定，可进行本地和远程参数设定；

（3）测量精度高、速度快；

（4）具有波形实时显示、智能录波和波形存储功能；

（5）具有故障信息记录功能，便于故障分析；

（6）抗干扰能力强；

（7）具有强大的数据通讯功能和数据存储功能；

（8）自检功能完善，操作和使用方便。

3.2 多功能一体化

如今继电保护装置就是一台小型的计算机。一方面继电保护装置可以从网络获取电力系统的运行情况和故障信息，另一方面也可以把被保护器件的仁据上传给上级控制设备和其它智能终端。可见，微机保护装置在实现继电保护工作的同时，还具有数据采集、设备控制和数据通讯能力，集多种功能于一体。系统配置可以根据用户自身情况自由组合，且具有兼容性强、功能完善、易于操作、性能稳定等特点。

3.3 网络化

随着计算机互联网技术的发展。一方面，装置的故障诊断、使用指导、软件更新和数据修改等工作可以通过互联网进行，极大的降低了设备的维护成本；另一方面，智能设备之间通过网络相互连接，每个控制单元从网络获取其他保护节点的运行数据，形成一个统一的保护系统，在故障发生时，综合分析，在保证故障切除的同时，最大程度的保证电力系统的正常运行。

3.4 智能化发展

微处理器和人工智能技术与继电保护装置的融合，促进了继电保护装置的智能化发展。功能强大的处理器芯片在继电保护装置中得到应用，使模糊控制和神经网络等先进的控制模型在实际应用中得到实现。装置本身可以根据设定独立完成数据分析和动作实现，降低现场工作人员的劳动强度，并可以显示、存储设备运行中的各类信息，便于设备运行状态分析。在未来人工智能技术必然会得到更加长远的发展，进一步解决继电保护中的难题。

3.5 继电保护的虚拟化发展

继电保护的虚拟化技术主要通过计算机软件，实现设备工作状态的监控和运行状态的仿真。使工作人员直观的感受电力系统各部分的工作状态，深化对系统的了解。通过在计算机中安装测试软件，与系统网络连接以后就可以在计算机上显示与实物相似的操作界面，并通过虚拟按钮、显示屏幕和指示灯来控制和监控设备的实时状态。另外，通过仿真软件模拟系统的运行状态，可以脱离硬件的制约，首先在软件里模拟保护装置的动作，完成设备的测试，在有效的降低测试成本的同时，也降低了系统测试工作的难度。随着专业软件功能的不断完善，继电保护虚拟产品必然会得到广泛应用。

4 结论

继电保护是电力系统稳定运行的坚强保障。近年来，电力系统继电保护技术在我国的发展十分迅速，功能强大、可靠性高、精度好的继电保护装置得到广泛应用。电力电子技术、计算机技术和网络通讯技术的快速发展，极大的促进了继电保护技术的进步。电力系统继电保护装置的发展走向了数字化、一体化、智能化和虚拟化，在广大电力工作者的努力下，更为先进的保护装置和技术，必然会像雨后春笋般不断出现。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].北京：电力工业出版社，1981.

[2]葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用[J].继电器，1978（03）.

[3]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京：水利电力出版社，1988.

[4]吴斌，刘沛，陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化，1995（04）.

作者简介

赵孟（1991-），男，山东省临沂市人。现为山东理工大学电气与电子工程学院在校学生。

作者单位

山东理工大学电气与电子工程学院1203班 山东省淄博市 255000