芻議電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)

褚建鋒

（國(guó)網(wǎng)南昌供電公司，江西南昌　330006）

芻議電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)

褚建鋒

（國(guó)網(wǎng)南昌供電公司，江西南昌330006）

電力是生產(chǎn)生活不可或缺的資源，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而要保證電力系統(tǒng)的安全、可靠，確保電力的穩(wěn)定供應(yīng)，就要做好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作。本文分析了我國(guó)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上指出了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來(lái)趨勢(shì)，以期對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研究、電力事業(yè)的發(fā)展有所啟發(fā)和幫助。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀未來(lái)趨勢(shì)

電力系統(tǒng)由諸多部分組成，其中不但包括發(fā)電機(jī)、母線、用電設(shè)備，還包括變壓器、輸配線路等。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障、異常情況，如果處理不及時(shí)很可能釀成事故，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、破壞，對(duì)輸電造成影響，甚至造成人員傷亡、設(shè)備損壞。就目前的情況來(lái)看，電力系統(tǒng)各元件大多是依靠電或磁關(guān)聯(lián)的，一旦出現(xiàn)了某個(gè)或某些元件的故障、異常，系統(tǒng)也會(huì)受到不同程度的影響。為了避免對(duì)電力系統(tǒng)持續(xù)性、穩(wěn)定性的影響，就要求電力企業(yè)將切除故障元件的時(shí)間控制在1/l0s以內(nèi)。而用過(guò)人力顯然無(wú)法有效地完成這個(gè)任務(wù)，必須引入系統(tǒng)，也就是繼電保護(hù)裝置。筆者對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)其未來(lái)的趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，具體如下。

1　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀

隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)性能及管理水平不斷提高，而要確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、持續(xù)性，就對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求。目前，電力行業(yè)引入了越來(lái)越多的科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生了重要的影響，促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。具體來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展主要經(jīng)歷了四個(gè)階段：其一，從無(wú)到有。上世紀(jì)50年代，新中國(guó)百?gòu)U待興，電力在當(dāng)時(shí)還是我國(guó)的薄弱項(xiàng)。為了適應(yīng)工業(yè)革命的步伐，我國(guó)加大了對(duì)電力行業(yè)的研究和試驗(yàn)，在借鑒和參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、制造等領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，在不足十年的時(shí)間內(nèi)，解決了發(fā)達(dá)國(guó)家將近50年的路。其二，晶體管繼電保護(hù)。在上世紀(jì)60～80年代，伴隨著晶體管技術(shù)的發(fā)展，基于晶體管技術(shù)的繼電保護(hù)逐漸普及；進(jìn)入上世紀(jì)70年代，集成電路方面的研究逐漸增多，并取得了一定成果；到80年代末，集成電路保護(hù)技術(shù)日趨成熟，逐漸代替了晶體管繼電保護(hù)。其三，集成電路繼電保護(hù)時(shí)代。自上世紀(jì)90年代開(kāi)始，集成電路繼電保護(hù)逐漸進(jìn)入研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用環(huán)節(jié)，集成電路繼電保護(hù)時(shí)代正式來(lái)臨。

2　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來(lái)趨勢(shì)

通過(guò)上述分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的繼電保護(hù)發(fā)展較為快速，目前基本形成了成熟的集成電路繼電保護(hù)系統(tǒng)。而隨著更多、更完善科學(xué)技術(shù)的引入，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)也會(huì)呈現(xiàn)出一些新的趨勢(shì)，具體來(lái)說(shuō)，主要的趨勢(shì)包括如下幾個(gè)方面：

2.1網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前繼電保護(hù)中測(cè)量裝備已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)，電力企業(yè)可以進(jìn)行更為靈活、快捷、安全、準(zhǔn)確的繼電保護(hù)。在當(dāng)前的繼電保護(hù)實(shí)踐中，三維多媒體新技術(shù)也逐漸引入，起到了很好的作用。我們應(yīng)該看到，未來(lái)繼電保護(hù)裝置就呈現(xiàn)出典型的網(wǎng)絡(luò)化特征，這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了快速發(fā)展，逐步替代了DCS，在系統(tǒng)控制上發(fā)揮日益重要的作用。在控制領(lǐng)域，電力企業(yè)將更多的引入Internet及相關(guān)技術(shù)。屆時(shí)，電力企業(yè)的生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)等各個(gè)方面都將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，可以優(yōu)化繼電保護(hù)及其管理，不但可以加強(qiáng)與用戶的交流、信息交換，還可以及時(shí)、有效地診斷故障、指導(dǎo)維修、升級(jí)軟件等?？偟膩?lái)說(shuō)，一旦實(shí)現(xiàn)了微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，繼電保護(hù)的安全性、可靠性將顯著提高。

2.2多功能化

繼電保護(hù)頗為復(fù)雜，涉及到諸多的功能，其并不是單一的設(shè)備、裝置，而是一個(gè)帶有多性能、多功能的計(jì)算機(jī)。作為一個(gè)智能終端，它其不但可以通過(guò)系統(tǒng)獲取相關(guān)信息、數(shù)據(jù)，還可以實(shí)現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)的傳送。隨著繼電保護(hù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，這種多功能性將逐漸凸顯出來(lái)。屆時(shí)，繼電保護(hù)裝置發(fā)揮的就不僅僅是單純的繼電保護(hù)功能，還可以引入其他功能，諸如測(cè)量、控制、傳輸?shù)?，?shí)現(xiàn)多功能一體化。JCS變電站綜合保護(hù)系統(tǒng)（3.0版）就擁有這種多功能性，不但具有繼電保護(hù)、控制、報(bào)警、數(shù)據(jù)采集、調(diào)度功能，還具有測(cè)量、通信、故障錄波及分析等功能。這種兼具多功能的系統(tǒng)不但繼承了以往的繼電保護(hù)技術(shù)，還引入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了功能的多元化；采取分層分布式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)配置靈活性大大提高，電力企業(yè)完全可以根據(jù)自身的情況，配置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

2.3數(shù)字化

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了快速發(fā)展，在電力領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入。在繼電保護(hù)應(yīng)用過(guò)程中，微機(jī)保護(hù)技術(shù)的作用十分顯眼。但是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其對(duì)微機(jī)保護(hù)提出了更高的要求，在這樣的情況，微機(jī)保護(hù)技術(shù)除了在發(fā)揮以往功能的基礎(chǔ)上，還得需要引入一些其他的功能，諸如信息、數(shù)據(jù)存放、處理以及通信等功能，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的數(shù)字化。也只有真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化保護(hù)，才能更好地滿足電力系統(tǒng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，提高繼電保護(hù)的效率。

2.4智能化

智能化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的趨勢(shì)，繼電保護(hù)的智能化趨勢(shì)主要依托兩個(gè)方面，一個(gè)方面是微處理器技術(shù)的快速發(fā)展，另一個(gè)方面是人工智能技術(shù)的研究、應(yīng)用。隨著繼電保護(hù)產(chǎn)品的深入發(fā)展，其和微處理器、微控制器、嵌入式軟件等的融合更為緊密，智能化水平不斷提高。其中比較典型的就是美國(guó)德州儀器公司提出的“DSPC”概念。它提出的這個(gè)智能化的理念是以DSP芯片為核心，結(jié)合混合信號(hào)電路、ASIC電路、元件及開(kāi)發(fā)工具等，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化。繼電保護(hù)的智能化不但可以提高繼電保護(hù)的速度、靈敏度、精確度，還能有效地降低成本，提高自動(dòng)化性能，與以往的產(chǎn)品相比有著巨大的優(yōu)勢(shì)，具有很好地發(fā)展前景。

3　結(jié)語(yǔ)

本文分析了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展的四個(gè)階段，在此基礎(chǔ)上從網(wǎng)絡(luò)化、多功能化、數(shù)字化、智能化等四個(gè)方面，指出了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來(lái)趨勢(shì)，希望對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研究、電力事業(yè)的發(fā)展有所幫助。

［1］姜凡.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2014（06）.

［2］徐明輝.繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)［J］.技術(shù)與市場(chǎng)，2014（04）.

［3］裴斌.淺議電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究與發(fā)展趨勢(shì)［J］.神州，2013（15）.

褚建鋒（1981—），男，江西高安人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)。