電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程和前景展望

1、回顧了電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)技術(shù)的進(jìn)展?fàn)庌q，概述了微機(jī)繼電愛護(hù)技術(shù)的成就,指出其與傳統(tǒng)的繼電愛護(hù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。展望 了將來繼電愛護(hù)技術(shù)的進(jìn)展方向和前景。關(guān)鍵詞：繼電愛護(hù) 運(yùn)行現(xiàn)狀 進(jìn)展前景1、我國電力系統(tǒng),它與電力系統(tǒng) 不斷增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的結(jié)線不斷簡單化,電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電 置的過電流繼電器.本世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)展，繼電器才開頭廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保 護(hù)。這個時期可認(rèn)為是繼電愛護(hù)技術(shù)進(jìn)展的開端。自本世紀(jì)初第一代機(jī)電型感應(yīng)式過流繼電器（1901 年)在電力系統(tǒng)應(yīng)用以來，繼電愛護(hù),如差 )，這些愛護(hù)原理都是通過測量故障發(fā)生后的穩(wěn)態(tài)工頻量來檢測故障的.盡管以后的爭辯工作不

2、 繼電愛護(hù)領(lǐng)域中起主導(dǎo)作用。繼電愛護(hù)裝置是保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的重要設(shè)備.滿足電力系統(tǒng)平安運(yùn)行的要求是繼 電愛護(hù)進(jìn)展的基本動力?？焖傩?、靈敏性、選擇性和牢靠性是對繼電愛護(hù)的四項基本要求?？茖W(xué) 大的變革。繼電愛護(hù)裝置經(jīng)受了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機(jī)式等不同的進(jìn)展階段。50 年月，我國工程技術(shù)人員制造性地吸取、消化、把握了國外先進(jìn)的繼電愛護(hù)設(shè)備性, 對全國繼電愛護(hù)技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用.阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先 進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而60 年月是我國機(jī)電式繼電愛護(hù)富強(qiáng)的時代，為我國繼電愛護(hù)技術(shù)的進(jìn)展奠定了堅實基礎(chǔ).50 年月末,

3、晶體管繼電愛護(hù)已在開頭爭辯。60 80 年月中是晶體管繼電愛護(hù)蓬勃進(jìn)展和廣泛接受的時代。在此期間，從70 年月中,基于集成運(yùn)算放大器的集成電路愛護(hù)80 年月末集成電路愛護(hù)已形成完整系列，漸漸取代晶體管愛護(hù).90 年月初集成電路愛護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路愛護(hù)時代。70 ,1984 年我國第一套微機(jī)距離愛護(hù)樣機(jī)在試運(yùn)行后通過鑒定并批量生產(chǎn)，以后每年都有新產(chǎn)品問世；1990 年其次網(wǎng)絡(luò)、各種主電氣設(shè)備都有相應(yīng)的微機(jī)愛護(hù)裝置在系統(tǒng)中運(yùn)行,特殊是線路愛護(hù)已形成系列產(chǎn)品，并得到廣泛應(yīng)用.我國在2000 220kV 43。99%862003 年底,220kV 70。2997。6.實際

4、運(yùn)行中，微機(jī)愛護(hù)的正確動作率要明顯高于其他愛護(hù),0.20.3 個百分點(diǎn)。國80 220KV 及以上電壓等級的電力系統(tǒng)全部接受進(jìn)口愛護(hù)，到現(xiàn)在220KV 系統(tǒng)繼電.經(jīng)過長期的 功能，有強(qiáng)大的規(guī)律處理力量、數(shù)值計算力量和記憶力量，并且具備很強(qiáng)的數(shù)字通信力量， 這一切都是電磁繼電器、晶體管繼電器所難以匹敵的。計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,更高性能、更高 精度的數(shù)字外圍器件的接受,始終是微機(jī)繼電愛護(hù)不斷進(jìn)展的強(qiáng)大動力。2、微機(jī)繼電愛護(hù)的主要特點(diǎn)微機(jī)愛護(hù)充分利用了計算機(jī)技術(shù)上的兩個顯著優(yōu)勢力量，以及接受大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集，A/D ,與 傳統(tǒng)的繼電愛護(hù)相比，微機(jī)愛護(hù)有很多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下:1)改善和提

5、高繼電愛護(hù)的動作特征和性能,正確動作率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)愛護(hù) ,已在 運(yùn)行實踐中得到證明?？梢员憷財U(kuò)充其他幫助功能。如故障錄波、波形分析等，可以便利地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能.,制造簡潔統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；裝置體積小，削減了盤位數(shù)量；功耗低。牢靠性簡潔提高。體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動、使用年限的 工況以及功能軟件本身。.其維護(hù)調(diào)試也更便利, 時依據(jù)運(yùn)行閱歷，在現(xiàn)場可通過軟件方法轉(zhuǎn)變特性、結(jié)構(gòu).可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)愛護(hù)裝置具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)愛護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。3、將來繼電愛護(hù)技術(shù)的進(jìn)展前景20 ,已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取

6、得了巨大的成功,并積累了豐富的運(yùn)行閱歷，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平。近年來， 隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)展以及計算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用向更高的層次進(jìn)展，其將來趨勢向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化,智能化,愛護(hù)、把握、測量和數(shù)據(jù)通 信一體化進(jìn)展。3。1 微計算機(jī)硬件的更新和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)展在計算機(jī)領(lǐng)域，進(jìn)展速度最快的當(dāng)屬計算機(jī)硬件， 依據(jù)有名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔1824 個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機(jī)硬件 的性能成倍增加，價格也在快速降低.微處理機(jī)的進(jìn)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大 增加，片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP 芯片二者技術(shù)上的融合，運(yùn)算力量的顯

7、 價比使冗余設(shè)計成為可能,硬件技術(shù)的不斷更新,使微機(jī)愛護(hù)對技術(shù)升級的開放性有了迫切要求.網(wǎng)絡(luò)特殊是現(xiàn)場總線的 進(jìn)展及其在實時把握系統(tǒng)中的成功應(yīng)用充分說明 信的抱負(fù)方式.如基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集中式微機(jī)愛護(hù)，大量的傳統(tǒng)導(dǎo)線將被光纖取代，傳統(tǒng)的 設(shè)計、增加硬件的牢靠性,使裝置真正具有了局部或整體升級的可能。繼電愛護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù)）,還要保證, 各個愛護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作和故障距離的檢測愈精確,大大提高愛護(hù)性能和牢靠性。20 90 模糊規(guī)律等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,電力系統(tǒng)愛護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些爭辯工作也轉(zhuǎn)向 人工智能的爭辯。

8、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和模糊把握理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng) 繼電愛護(hù)中,為繼電愛護(hù)的進(jìn)展注入了活力。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學(xué)習(xí)等特點(diǎn),其應(yīng) 近年來，電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)領(lǐng)域內(nèi)消滅了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN）來實現(xiàn)故障類型的判別、 誤動或拒動；假如用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各 求解簡單問題的力量。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快.可以預(yù)見，人工智 能技術(shù)在繼電愛護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題.自適應(yīng)把握技術(shù)在繼電愛護(hù)中的應(yīng)用自適應(yīng)繼電愛護(hù)的概念始于20 80 年月， 它可定義為能依據(jù)電力系統(tǒng)

9、運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實時轉(zhuǎn)變愛護(hù)性能 新型繼電愛護(hù).自適應(yīng)繼電愛護(hù)的基本思想是使愛護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化， 提高經(jīng)濟(jì) 電力系統(tǒng)振蕩的影響以及故障進(jìn)展問題,接受自適應(yīng)把握技術(shù),從而提高愛護(hù)的性能。對自適 絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn).變電所綜合自動化技術(shù)現(xiàn)代 .高壓、 成與資源共享、遠(yuǎn)方把握與信息共享.以遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機(jī)愛護(hù)裝置為核心,將變 ,能夠降低 變電所的占地面積和設(shè)備投資,提高二次系統(tǒng)的牢靠性.綜合自動化技術(shù)相對于常規(guī)變電所二次系統(tǒng)，主要有以下特點(diǎn):設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化。綜合自動化系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)全部微機(jī)化，其內(nèi)涵中還包括系統(tǒng)的功能軟件化和信號數(shù)字化的內(nèi)容，完全摒

10、棄了常規(guī)變電所中各種機(jī)電式、機(jī)械式、 通過人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)（MMI）對變電所實施監(jiān)視和把握。 實時性要求，組態(tài)更機(jī)敏,易于擴(kuò)展，牢靠性大大提高，而且大大簡化了常規(guī)變電所繁雜量 大的各種電纜，便利施工.3）運(yùn)行管理智能化.智能化的表現(xiàn)是多方面的,除了常規(guī)自動化功能以外，如自動報警、報表生成、電壓無功調(diào)整、小電流接地選線、故障錄波、事故判別與處理等方面，還具有強(qiáng)（把握） 所的被動模式,這一點(diǎn)是與常規(guī)二次系統(tǒng)最顯著的區(qū)分之一.向集成自動化方向進(jìn)展。依據(jù)變電站自動化集成的程度,可將將來的自動化系統(tǒng)分為協(xié)調(diào)型 自動化和集成型自動化.協(xié)調(diào)型自動化仍舊保留間隔內(nèi)各自獨(dú)立的把握、愛護(hù)等裝置，各自 采集數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的輸出功能，通過統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站級相連,在站級建立一個統(tǒng)一的 等功能集成在一個統(tǒng)一的多功能數(shù)字裝置內(nèi) 統(tǒng)各專業(yè)界限和設(shè)備劃分原則，轉(zhuǎn)變了常規(guī)愛護(hù)裝置不能與調(diào)度（把握）中心通信的缺陷， 科學(xué), .4、結(jié)束語我國電力系統(tǒng)繼電愛護(hù)技術(shù)的進(jìn)展經(jīng)受了4 個階段.隨著電力系統(tǒng)的高速進(jìn)展和計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電愛護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步進(jìn)展的趨勢。其進(jìn)展將消滅原理突破和 困難的任務(wù),也開拓了活動的寬敞天地。參考文獻(xiàn)1、楊奇遜，微型機(jī)繼電愛護(hù)基礎(chǔ)，北京:水利電力出版社,1988。21995（4）.3、張宇輝，電力系統(tǒng)微型