电力系统继电保护的应用及发展趋势

发表时间：2017-05-26T09:02:32.143Z 来源：《电力设备管理》2017年第4期 作者： 陈兴1 於湘涛2 丁碧薇1 胡斐1 曲菁栋1[导读] 我国在上世纪中期就已组建了完整的体系，对继电保护技术的教学、设计、研究、制造和运行进行尝试。1.国网乌鲁木齐供电公司,新疆乌鲁木齐 830011; 2.国网新疆电力公司,新疆乌鲁木齐 830011

摘 要：因为电力系统的快速发展，对继电保护技术方面提出了许多新的要求，计算机控制管理技术、远程通信技术、电子应用技术的迅猛发展，使得继电保护技术持续涌现出新的活力。 关键词：电力系统；继电保护；历程；前景 1 继电保护技术的演变和发展的历史 1.1阶段一

我国在上世纪中期就已组建了完整的体系，对继电保护技术的教学、设计、研究、制造和运行进行尝试。这个时期是中国机电型继电保护技术的繁荣时代，为中国继电保护技术的蓬勃发展打下了牢固的基础。 1.2阶段二

中国的科技人员从上个世纪50年代末期，就开始对晶体管型继电保护技术进行探讨和研究。我国自行研制的产品已经使用到葛洲坝500kV输电线路上，终结了这类线路保护设施全部依赖由外国引进的历史。 1.3阶段三

我国在上个世纪的70年代，就进行了在集成运算放大器的基础上开发继电器保护的工作。有关科研单位研发了一种新的技术，这种技术就是集成电路控制的相电压补偿方式的方向高频保护，它被应用于500千伏以及220千伏的多条输电线路上。 1.4阶段四

科学研究单位和部分高级院校在研制计算机继电保护技术当中起到了带头的作用。由国内自主研发的正序故障分量、微机相电压补偿式方向高频保护通过审核，从那以后，不同型号、不同理论基础的计算机或是一些重要设施的安全保护，形式各异不尽相同。在这种技术条件下生产出的性能优良、功能齐的继电保护设备，为电力系统的安全提供了可靠保障。在微机保护设备的研发中，微机算法以及微机的保护软件等技术，也获得了许多的理论研究成果。我国在上个世纪末的时候继电保护技术就已经步入了采用微机继电保护的时代。 2 电力系统继电保护技术的现状

继电保护装置与技术主要经历了四个重要的发展阶段。发展阶段一，机电式的发展，主要是在建国初期，刚刚体会到电力系统的优越性，所以开始时期的继电保护技术和设备都是抄袭与借鉴的，以此慢慢改革，创新，组建系统，在这个时期最为优秀的是相应的机电式继电保护装置。发展阶段二，晶体管的保护阶段，这一时期我国的科学技术水平得到了十足的发展，以前仅存于国外的各种技术，随着我国科研人员的不懈努力，使我国拥有了自主知识技术，从而摆脱了只能靠进口的时代，积极的研发自主产品，是继电保护技术与装置全国产的重要时期。发展阶段三，集成电路的发展阶段，在这一阶段中，还在努力提升的我国科技水平，导致很多工作并不是十分完善，导致的电力系统中的不良影响成为了最需要解决的。晶体管技术上的重要创新这方面的研究工作得到了国家大力支持与推广。发展阶段四，计算机的继电保护时期，经济与科学技术的提升在经济发展的大力支持下展现出巨大的跳跃，所以更加体现了计算机对于继电保护装置的作用。在这科技技术的推动中，我国的继电保护技术丝毫不逊色于世界的所有国家，并且给电力系统提供了更加安全的运行基础，更加广阔的发展空间。

3 电力系统继电保护技术的发展

3.1数字化。随着计算机技术的飞速发展，微机保护技术也在不断进步。电力系统对微机保护的要求不断提高，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。通过规范的现场总线接口，支持多个节点协同工作，实现系统级管理和综合信息共享。采用元件—工程—用户三级可编程模式、现场可编程技术(ISP)，具备适用于电力系统的PLC功能，可形成传统方法无法实现的二次方案。数字式综合保护自动装置符合电力系统继电保护技术的未来发展方向，是构成变、配电自动化系统的理想基础设备。在电力系统继电保护技术的发展趋势中，继电保护装置的计算机化是一种不可逆转的系统，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。微机保护充分利用了计算机技术上的高速运算能力和完备存贮记忆能力，计算机技术与通信技术的飞速发展，为实现高可靠性和灵活性的通用软硬件平台创造了可能。

3.2网络化。网络保护是电力系统继电保护技术之一，因此，网络技术应用到当前继电保护技术中是一种趋势。在电力系统继电保护技术的发展过程中，通过计算机网络来实现各种保护功能，可以共享继电保护信息与数据。电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护，继电保护技术网络化，能有效提高了系统继电保护性能。在电力系统继电保护的网络保护中最重要的一个环节是分站保护系统。分站保护系统包括利用现有微机保护系统和组建新系统两种模式，为确保网络保护系统的安全，各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现控制。全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。分布式母线保护的原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。不至于一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，导致母线整个被切除的恶性事故。

3.3通信一体化。用电环境的复杂化和用户需求的多样化，电力系统继电保护面临新的挑战。在实现继电保护的计算机化和网络化的后，要求继电保护技术能够一体化，继电保护和综合自动化紧密结合起来。总个电力系统继电保护装置相当于一台高性能、多功能的电脑，一个智能终端，利用计算机网络技术的集成与资源共享，对整个电力系统进行保护。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所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或任一终端，在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能。每个微机保护装置不但实现继电保护功能，而且还能变电过程中传输的数据录入计算机系统。被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆就能实现电力系统的控制。

3.4智能化。人工智能技术发展迅速，其在电力系统各个领域都得到了广泛的应用。现在继电保护技术的智能化不断地增强，继电保护

技术智能化是电力系统继电保护新的发趋势。在现代化的电力管理中，人工智能技术的应用，为继电保护技术智能化的发展提供了新的机会。电力系统的高速发展，计算机、通信等各类技术的进步和发展形势下，人工智能技术在继电保护的领域内必会得到快速发展，并解决一些复杂的问题。

3.5虚拟化。虚拟现实技术应用到继电保护技术。在电力系统中由计算机全部或部分生成的多维感觉环境，体验者有身临其境的感觉。虚拟现实技术中软件是虚拟仪器的核心，由计算机、软件和必需硬件在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板，使用者通过操纵面板上的虚拟按钮、开关、旋钮来实现各种功能操作，随着虚拟技术的不断完善，继电保护虚拟化将是继电保护技术发展的一个趋势。 4 结语

随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的不断进步，继电保护技术也会随着不断向前发展，不断创新，继电保护系统也将进行全面的提高其技术含量。数字化，网络化，一体化、智能化和虚拟化是继电保护技术的发展趋势，对继电保护工作者提出了新的工作要求，也开辟了广阔的工作环境。 参考文献

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[3] 常小亮,吕小浩,梁秋影.论电力系统继电保护的作用及发展趋势[J].通讯世界,2016,01:133-134. [4] 张伊.电力系统继电保护的发展趋势探讨[J].广东科技,2014,08:48+39.