浅析电力系统继电保护的自动化发展

谢福寿

（湛江中汇电力咨询有限公司，广东 湛江 524005）

1 电力系统继电技术的现状

随着我国电力系统的不断完善，我国继电保护技术也进入了微机保护的时代。计算机技术、电子技术等现代化技术的飞速发展为继电保护技术注入了新的活力，因而在电力系统的几点继续方面要求不断提高。从上世纪70年代，我国便开始了对继电保护技术的研究和发展，各个高校也相继开始了对不同原理和不同型式的微机继电保护装置的研究。最先通过鉴定并在系统中获得应用的是在1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置，保护装置的应用为我国继电保护发展揭开了新的篇章。

随着现代化科学技术的广泛应用和科技的的创新，使得电力系统继电保护技术不断强化。继电保护技术的不断强大，为电力系统的维护和发展发挥着巨大的作用。

2 继电保护自动化的性能要求

继电保护装置的工作职能和工作方式决定了自动化装置必须遵循可靠、灵敏、快速、及有选择性的特性。当电力系统和设备发生故障时，要求继电保护装置能最大限度的降低故障对设备的损坏程度；同时继电装置好要根据电气系统在非正常工作运行维护中采取发出的不同的信号，自动将运行设备进行调整或切除容易引起事故的电气设备，及时对系统进行提醒、规范和预防在操作中故障的出现，使其设备处在正常的工作状态下运行。

2.1 可靠性

当电力系统在正常的运行状态下，保护装置实施对装置进行监督，在发生故障的情况下采取正确的防护措施。必须严格要求继电保护装置的可靠性，才能发挥继电保护装置的保护功能。因此可见，继电保护装置的可靠性是衡量电气系统能否正常运行的最基本的标准，在任何电力设备在无继电保护的状态下都不能运行。

2.2 灵敏性

灵敏性是整个电力系统安全运行的保障，只有在运行中减轻设备的故障率和受损程度，才能将受损范围缩小到最低值，从而提高继电保护系统的稳定性与灵敏度。灵敏系数的标定通常体现在设备在保护范围内不正常运行状态继电保护装置的应变能力，通过灵敏度的保护从而提高设备自动投入的效果，是生产过程中的设备和经济损失比降到最低。

2.3 快速性

快速性是指在设备发生故障后的修复能力，在设备运行中发生故障后能及时对故障进行修复，保持电力系统的继电能高效稳定的运行。电力系统的机电保护系统在处理和防范系统故障方面要求迅速切断短路故障线路，降低线路受损程度和系统中存在的其它危险系数。

2.4 选择性

电力系统在运行过程中发生故障时，继电保护装置对故障进行分析和数据分析，对发生故障的设备和线路进行定位切除，保护电力系统的稳定供电和用电需求。在处理故障的过程中，保护装置应根据故障点最近的断路器进行线路切除，只有被故障设备和线路本身的保护拒绝时，才允许由临近的线路或故障设备进行故障切除。

3 继电保护自动化的发展趋势

计算机化，智能化，网络化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展是电力系统继电保护自动化未来发展的趋势。

3.1 计算机化

随着电力系统对继电保护的要求不断提高，除了基本的保护职能外，还需要对故障信息和数据的整理和存储。强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网，这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势，在满足电力系统要求的前提下，企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时，思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化，从而提高继电保护的可靠性。

3.2 智能化

人工智能技术与继电保护相结合，在一定程度上能加快电力系统的计算速度。人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法，在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法，解开这些线性问题十分简单。其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法，因此人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用，为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。

3.3 网络化

计算机网络为各个工业领域提供了强大的通信手段，影响着各个工业领域的发展。继电保护的作用指是切除和预防故障，缩小故障带来的损耗，几点保护装置在处理故障信息时，受到的故障信息数据越多，对故障的性质、位置及和故障位置的距离才能判断的更准确，这是相对于一般非系统保护下，实施保护装置的计算机联网的最大好处。在实现了计算机联网化后，继电保护能根据系统的运行方式和故障数据的数据分析，自动生成保护原理和规律，从而实现保护装置的自适联网设备，提高保护的可靠性与准确性。微机保护网络化在未来的发展趋势上可以大大提高保护设置的性能与可靠度，实现这种微机保护的条件就是将全系统的各个设备的保护装置用PC机进行网络连接，从而实现各个主要设备间的数据共享和分析比较，用这种保护网络化对电力系统的几点保护进行自动化管理和监督。

3.4 保护、控制、测量和数据通信一体化

将保护、控制、测量和数据通信一体化的计算机装置就地安装在保护设备的旁边，将保护设备中所有的数据进行整理和分析，通过计算机网络传送到电脑主控室，从而实现对系统的保护和对运行中出现的故障进行数据分析和控制。实现了继电保护装置的网络化、计算机化和智能化，继电保护装置就相当于是一套多功能的、高性能的PC机，是整个系统运行的智能终端控制和监督平台，因此，每一个保护装置都可以直接从网上获取系统运行中的故障和信息数据，并且将这些数据和信息从送到网络监控中心和其它保护装置系统中去。

结语

继电保护装置作为电力系统安全运行的关键，随着电力系统的安全威胁问题的利益突出，以及继电保护问题的内涵的不断扩展，继电保护自动化与智能化的必要性越来越明显。

继电系统自动化发展的实现在保护装置性能的同时，也大大提高了装置的可行性，降低故障对保护装置的损坏度。在社会日益进步的今天，我们要充分的利用计算机和网络技术对几点保护装置的自动化发展进行改革和创新，通过对故障数据的分析和实际工作中的实践，利用计算机和网络中强大的数据分析能力、运行能力和匹配能力来推进电力系统的自动化的建设与发展，提升电力系统保护装置的质量和对故障处理能力的准确性能。

[1]吴科成.分层式电网区域保护系统的原理和实现[D].武汉：华中科技大学，2007.

[2]马庆华.电力系统继电保护的自动化研究[J].电子科技，2011.