电力系统继电保护技术的现状与发展趋势

电力系统继电保护技术的现状与发展趋势

随着经济的发展，人们的用电量以迅猛的速度增长，因而电力系统面临着严重的过载、短路等危险。因此，加强继电保护对于电力系统的稳定运行具有非常重要的作用。继电保护作为电力系统安全运行的保护方法，在适应电力系统稳定运行需求的过程中技术更新较快，发挥的作用也越来越突出。基于此，文章对电力系统继电保护技术的现状进行分析，并对其发展趋势做出展望，以期能够提供一个借鉴。

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1.我国继电保护技术发展现状

1.1我国继电保护技术发展概况

（1）机电式继电保护阶段。1949年以后，我国逐渐意识到电力行业的重要性，因而在50年代，电力工程人员进行了大量的与继电保护技术有关的知识学习，之后，通过工程人员的不懈努力，终于建立了拥有丰富电力系统继电保护技术理论知识和经验的继电保护队伍，为国家电力系统的正常运转做了较大的贡献。

（2）晶体管继电保护阶段。在机电式继电保护阶段，我国的电力系统线路保护技术完全来自于国外，到了60年代以后，科技的进步使得我国拥有了自行创造的电力系统线路保护技术，并且该技术带领电力系统继电保护技术走向了晶体管继电保护阶段，该阶段最鲜明的标志就是在葛洲坝上应用了晶体管继电保护技术。

（3）集成电路保护阶段。进入70年代之后，晶体管继电保护出现了较多的问题，对此，电力系统的工程研究人员慢慢对集成电路保护产生浓厚的兴趣，最终使得集成电路保护获得推广，不仅弥补了晶体管继电保护的缺憾，还降低了对电力系统进行继电保护的成本。

（4）计算机继电保护阶段。随着经济的快速发展，经济得到了迅猛的发展，为了顺应时代发展的潮流，电力系统的工程研究人员开始致力于计算机继电保护的研究，主要的标志就是输电线路微机保护装置的研制成功。该阶段使得继电保护技术更加完美，为我国开辟了新的继电保护装置市场，充分确保了电力系统的安全运行。

1.2我国继电保护技术发展特点。随着计算机技术的快速发展，计算机在计算能力、储存能力、数据采集能力等方面得到了快速发展，这为推进微机保护技术向更高品质更新提供了催化剂。一是提高了继电保护的动作正确率。常规继电保护技术在断电分析与保护方面存在不稳定性，微机继电保护则可以利用超强的记忆能力实现电力运行故障的分量保护，且通过自动控制和数字应用技术实现保

护智能化，这大大提高了继电保护的正确率。二是增加了微机继电保护的功能和可靠性。利用计算机功能特性可以很容易拓展微机继电保护的低频减载、故障数据收集、测距、自动开合闸等功能；利用计算机硬件标准通用标准特性和方便操作特性可以很方面的进行操作和更新继电保护设备；利用计算机硬件的抗干扰性可以保障继电保护功能不易受温度、电压等因素的变化的影响。

2.现阶段电力系统继电保护技术的应用分析

2.1根据电力系统的实际状况选择设备。电力系统继电保护技术在实际运用中首先应当根据电力系统的实际状况选择好继电保护装置。这就要求电力系统技术设备或者装置首先应当满足继电保护技术的任务与功能。其次，继电保护装置还应当具备检测电力系统运行状况、故障自动切除等功能。最后，继电保护设备还应当拥有网络监控系统，实现电力系统满足现代网络化和自动化的监控需求。

2.2继电保护技术的实际应用功能。现阶段继电保护技术已经具备了母联保护功能、线路保护功能、电容保护以及主变保护功能等。通过电力系统中的继电保护技术实现了对电力系统输变电过程中相关设备和装置的保护，最大程度的减少了电力系统故障的产生。一方面，继电保护技术凭借其独特的保护装置运用二段式、三段式的电流保护，防止了短路等状况造成的设备和装置损坏。另一方面，主变保护、母联保护等通过继电保护技术保障了输变电的相关设备，预防了电路故障引起的装置或者设备损坏。与此同时，继电保护技术在现如今IT技术的融合之下实现了快速断块、自动监控等功能。

2.3网络信息环境下继电保护技术的应用。伴随着信息化技术的不断发展，电力系统中的继电保护技术应用也逐渐将网络技术、IT技术、综合自动化技术等引入了。网络信息环境下继电保护技术通过各项技术的引入实现了电力系统继电保护技术的网络化、智能化等。首先，电力系统继电保护的相关设置通过单片机技术的引入，使得继电保护技术实现了微机化应用，而单片机技术也让继电保护的相关装置和设备工作效率不断提高。另一方面，引入计算机技术和单片机技术的继电保护技术可以通过通信功能和数据处理功能让电力系统的计算机等设备处于被保护状态。值守人员对电力系统中相关设备和装置的监控和故障排除也能够依靠网络通信进行。

2.4微机继电保护。研究和实践表明，与传统的继电保护相比，微机保护有许多优点，其主要特点如下：

①改善和加强的功能和性能的继电器动作是很高的。主要表现在日常可能很难得到保护功能，其强大的内存可以达到更好的故障保护的组成部分。②可以很容易地扩展到其他辅助功能。如故障录波，波形分析，这样可以轻松地添加低频减载，自动重合闸，故障记录，故障定位等功能。③容易获得可靠信息，并通过串行端口到本地或远程计算机通信。④采用标准的通信协议（通信开放系統），使设备可以进行通信。

随着智能网技术的发展，对于继电器技术而言，一方面，可以挖掘，如神经

网络，遗传算法，进化规划，模糊逻辑等其他应用智能技术，以解决传统技术难以解决的实际问题。另外，除了全面的监测和防御控制，通信，集成能力，还能够提供保护设备和数据事件的日常管理。

3.电力系统继电保护技术的发展方向

3.1数字化。计算机已经与人类的生活和工作息息相关，电力系统保护对计算机的需求也在不断增强，继电保护技术应向着计算机数字化的道路发展。计算机数字化的发展除了能保护电力系统的基本功能外，还能长期储存大容量的数据和故障信息，有着强大的通信能力、快速的数据处理能力、获取信息和网络资源的能力、高级语言编程能力和调度联网以共享全系统数据的优势。比如，DigiProII系列数字式综合保护自动装置就是继电保护技术向着计算机数字化发展的最好体现，该装置拥有超大规模的集成电路芯片（VLSI）和高性能的数字信号处理器（DSP），具有强大的运算能力。3.2网络信息化。目前，国内的继电保护装置除了纵联保护和差动保护外，其他种类的保护装置因缺乏专业的数据通信手段，所以只能反映保护安装处的电气量。网络作为数据通信和信息流通的工具，已经成为信息时代核心技术的载体，将整个电力系统电气设备的保护装置用网络相连，能实现继电保护的网络化。例如，天津大学在1993年提出的分布式母线保护原理，就是利用网络将各个母线保护单元连接后，对每个保护单元输入本回路的电流量，最终对母线差动保护的结果进行计算和比较。这种利用网络实现的保护方式比传统方式更具可信度。由此可见，网络化是电力系统继电保护技术发展的必然趋势，能够大大增强其可靠性和保护性。

3.3多功能一体化。为了对电力系统进行保护、控制和测量，室外变电站的所有设备必须借助控制电缆才能引入主控室，这就造成控制电缆的成本消耗大且大量浪费，此时，需要一种多功能一体化的保护装置来解决这些问题。所谓多功能一体化，是指在每个保护装置具备继电保护功能的基础上，还能在正常运行中完成控制、测量和数据通信等功能，即保护、数据通信、测量和控制一体化。天津大学在1992年首次提出了多功能一体化的项目，并研制出了以TMS320C25数据信号处理器為基础的一体化装置。

3.4环保智能化。随着科学技术的不断发展，人工智能技术被广泛应用于电力系统的各个领域，继电保护技术的应用也在不断发展。人工智能技术主要包括神经网络、进化规则、模糊逻辑和遗传算法等，这些技术都具有独特的性能和解决问题的能力，应被广泛使用。电力系统的实质就是将其他能源转化成电力的过程，期间会损耗很多能源，这是电力系统不可忽视的问题。环境保护也是电力系统继电保护技术必须面对的问题，继电保护技术必须协调好电力系统的发展与环境保护的关系。总之，环保智能化发展是继电保护技术不可忽视的发展方向。

结束语：

在电力系统中，继电保护技术对于保证电力的安全运行具有非常重要的意义。并且随着计算机技术进一步发展，电力系统继电保护技术也将随之更新，逐步实现电力系统继电保护技术的计算机化、网络化、一体化和智能化，从而促进

电力系统的发展。

参考文献：

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