刍议继电保护系统的发展趋向

王钰

【摘要】 机电式继电保护繁荣的时代为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。本文回顾了我国电力系统继电保护技术发展的过程，概述了微机继电保护技术的成就，提出了未来继电保护技术发展的趋势是：计算机化、网络化、保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。

【关键词】 继电保护 系统 发展趋向

一、引言

供电系统及电器设备在运行中，往往会因电器设备的绝缘损坏、断线、过负荷等种种造成短路事故或进入异常运行状态。尤其是短路事故，会给供电系统及电器设备带来严重后果。短路总是伴随着很大的短路电流，同时系统电压大大降低。短路更严重的后果是因电压下降可能导致电力系统与发电厂之间并列运行的稳定性遭受破坏，引起系统震荡，直接使整个系统挖解。我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

二、继电保护装置发展的分类

继电保护装置的种类很多，可从不同的角度来分类。

1、从继电保护装置的发展过程来分。第一代为机电式继电器的继电保护装置。第二代为晶体管继电保护装置。第三代为20世纪80年代中期出现的以集成电路为主的继电保护装置。在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。从反应短路故障的保护分可分为主保护、后备保护和辅助保护。

2、从继电保护装置的构成原理分为电流保护、电压保护、差动保护、功率方向保护、距离保护和高频保护等。

3、从被保护对象分为线路保护、变压器保护、电动机保护、发电机保护、母线保护、和电容器保护等。

三、继电保护的发展趋向

1、计算机化 。随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段，从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。继电保护装置的微机化、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。

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，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。这就要求每个保护单元都能共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。显然，实现这种系统保护的基本条件是将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。

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。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且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，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

4、智能化。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，从而造成误动或拒动，如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都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。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果。

参 考 文 献

[1]李宝伟.新一代智能变电站继电保护故障可视化分析方案[J].《电力系统自动化》.2014年5期.

[2]周衛.张尧.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].《电力系统保护与控制》2010年3期.