摘要:概述繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用、組成和基本要求，回顧我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程和現(xiàn)狀。提出未來(lái)繼電保護(hù)發(fā)展的趨勢(shì)是：計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合自動(dòng)化。
　　關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)；作用；組成；現(xiàn)狀；發(fā)展
　　一、引言
　　電力系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)、變壓器、母線(xiàn)、輸配線(xiàn)路及用電設(shè)備組成。而在電力系統(tǒng)中常見(jiàn)有危險(xiǎn)故障和一些異常運(yùn)行狀態(tài)，而這些現(xiàn)象會(huì)發(fā)展成事故，使整個(gè)系統(tǒng)或其中一部分的正常工作遭到破壞，以致造成對(duì)用戶(hù)少送電、停止送電或電能質(zhì)量降低到不能容許的地步，甚至造成設(shè)備損壞和人身傷亡。因此，切除故障元件的時(shí)間必須要求短到十分之一秒甚至更短。而這個(gè)任務(wù)靠人工操作是不可能完成的，所以要有一套自動(dòng)裝置來(lái)執(zhí)行這一任務(wù)。
　　二、繼電保護(hù)的作用及組成
　　（一）繼電保護(hù)的作用
　　當(dāng)電力系統(tǒng)的被保護(hù)元件（如發(fā)電機(jī)、線(xiàn)路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，防止故障范圍擴(kuò)大，以保證無(wú)故障部分繼續(xù)保持正常運(yùn)行，并使故障元件免于繼續(xù)遭受損害；當(dāng)電力系統(tǒng)的被保護(hù)元件出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能及時(shí)反應(yīng)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，向運(yùn)行值班人員發(fā)出聲光報(bào)警、圖文信息等警告信號(hào)。此時(shí)一般不要求保護(hù)系統(tǒng)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度設(shè)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。
　　（二）繼電保護(hù)的組成
　　繼電保護(hù)的組成一般由測(cè)量部分（和定值調(diào)整部分）、邏輯部分和執(zhí)行部分組成。
　　三、繼電保護(hù)的基本要求
　　繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。
　　（一）動(dòng)作選擇性---指首先由故障設(shè)備或線(xiàn)路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線(xiàn)路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來(lái)切除故障。上、下級(jí)電網(wǎng)（包括同級(jí)）繼電保護(hù)之間的整定，應(yīng)遵循逐級(jí)配合的原則，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分，而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。
　　（二）動(dòng)作速動(dòng)性---指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線(xiàn)路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果。
　　（三）動(dòng)作靈敏性---指在設(shè)備或線(xiàn)路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)（規(guī)程中有具體規(guī)定）。通過(guò)繼電保護(hù)的整定值來(lái)實(shí)現(xiàn)。整定值的校驗(yàn)一般一年進(jìn)行一次。
　　（四）動(dòng)作可靠性---指繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。任何電力設(shè)備（線(xiàn)路、母線(xiàn)、變壓器等）都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行，可靠性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求
　　四、繼電保護(hù)的發(fā)展及現(xiàn)狀
　　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。隨著社會(huì)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，用電設(shè)備的數(shù)量和功率以及發(fā)電機(jī)組的容量不斷增大，電力系統(tǒng)越來(lái)越龐大，人民生活對(duì)電力系統(tǒng)的依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展可謂日新月異，先后經(jīng)歷了50年代的機(jī)電式繼電保護(hù)時(shí)代、從60年代中到80年代中的晶體管式繼電保護(hù)時(shí)代、從80年代中到90年代中的集成電路式繼電保護(hù)時(shí)代、從90年代到現(xiàn)在的微機(jī)式繼電保護(hù)時(shí)代。
　　目前、我國(guó)新建的發(fā)電廠、變電站、高壓輸電線(xiàn)路等電力系統(tǒng)已全部現(xiàn)實(shí)微機(jī)式綜合自動(dòng)化繼電保護(hù)。
　　五、繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展方向
　　隨著基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向?qū)⑹窍蛴?jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和綜合自動(dòng)化發(fā)展。
　　（一）計(jì)算機(jī)化
　　隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)也提出了更高的要求：除了基本的保護(hù)功能外，還應(yīng)具有更高的數(shù)據(jù)處理能力，更大容量的故障信息和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，更強(qiáng)大的通信功能，以及與其他保護(hù)裝置、控制裝置、電力調(diào)度系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源供享的能力等。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)，通訊等性能得到不斷加強(qiáng)，這就為繼電保護(hù)系統(tǒng)的計(jì)算化提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)化的內(nèi)涵不僅包括設(shè)備、操作、監(jiān)視系統(tǒng)的微機(jī)化，還包括系統(tǒng)的功能軟件化和信號(hào)數(shù)字化，完全摒棄各種機(jī)電式、機(jī)械式、模擬式設(shè)備，不斷提高繼電保護(hù)的速動(dòng)性、靈敏性、可靠性，為電力系統(tǒng)取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　（二）網(wǎng)絡(luò)化
　　20世紀(jì)50年代，人們開(kāi)始將彼此獨(dú)立發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究，這就是后來(lái)發(fā)展成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，其與繼電保護(hù)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，使得各個(gè)保護(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(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，但是它還處于起步階段，仍有較大的發(fā)展空間和潛力。
　　（三）智能化
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中。近年來(lái)人工智能技術(shù)如自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,從而使繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展,出現(xiàn)了引人注目的新趨勢(shì)。例如在輸電線(xiàn)兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線(xiàn)性問(wèn)題,距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng);如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。
　　隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,可以預(yù)見(jiàn),人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響,從而提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性,是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。
　　
　　
　　（四）綜合自動(dòng)化
　　隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)裝置將可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲取的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端是，即繼電保護(hù)系統(tǒng)在完成繼電保護(hù)功能的同時(shí)，還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信等方面的綜合自動(dòng)化。
　　綜合自動(dòng)化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專(zhuān)業(yè)界限和設(shè)備劃分原則,改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度(控制)中心通信的缺陷,給電力系統(tǒng)自動(dòng)化賦予了更新的含義和內(nèi)容,代表了電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一種潮流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng),必將在中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中不斷涌現(xiàn),把電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高到一個(gè)新的水平。
　　六、結(jié)束語(yǔ)
　　隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和人工智能技術(shù)以及繼電保護(hù)理論的發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)還存在著很大的發(fā)展空間。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命,由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代,發(fā)展到微機(jī)智能綜合自動(dòng)化水平。這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的挑戰(zhàn),也為其提供了廣闊的發(fā)展天地。
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