淺談繼電保護(hù)的未來發(fā)展

周健宇

摘要：隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)已經(jīng)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)時(shí)代，由于微機(jī)保護(hù)不僅具有傳統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的功能，而且還具有實(shí)時(shí)參數(shù)顯示、故障測(cè)距、故障錄波等功能，從而大大提高了繼電保護(hù)的可靠性和準(zhǔn)確性。繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化給繼電保護(hù)提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);計(jì)算機(jī);網(wǎng)絡(luò);智能

1當(dāng)前繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，機(jī)電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，早在20世紀(jì)60年代中期，就有人提出運(yùn)用小型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)，但由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)造價(jià)昂貴，同時(shí)技術(shù)上也滿足不了繼電保護(hù)的要求，所以沒有得到實(shí)際應(yīng)用。但隨后時(shí)間內(nèi)對(duì)于繼電保護(hù)的研究一直沒有停止，逐漸發(fā)展到今天逐漸成熟的技術(shù)。我國(guó)最早在70年代末80年代初開始進(jìn)行繼電保護(hù)技術(shù)方面的研究，隨著微機(jī)保護(hù)裝置研究的新進(jìn)展，使得在算法等方面取得了很多成果。到了90年代，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)開始進(jìn)入微機(jī)保護(hù)時(shí)代，繼電保護(hù)技術(shù)日趨完善。和其他科學(xué)技術(shù)相比較來說，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的夠漫長(zhǎng)了，但繼電保護(hù)作為一門綜合性學(xué)科又是充滿著活力的，它是一門理論與實(shí)踐共同發(fā)展的學(xué)科，因電力系統(tǒng)的工作需要而產(chǎn)生，因此和電力系統(tǒng)密不可分。在不斷發(fā)展的新技術(shù)新發(fā)明實(shí)際運(yùn)用下，已經(jīng)開始不斷完善和成熟，已經(jīng)廣泛運(yùn)用到電力系統(tǒng)中來，這對(duì)于整個(gè)電系統(tǒng)來說有著至關(guān)重要的作用

2繼電保護(hù)的發(fā)展

（1）繼電保護(hù)技術(shù)的電腦程序化。

隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件的日益更新與發(fā)展，對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)來說有著非常好的發(fā)展空間，而電力系統(tǒng)對(duì)于電腦保護(hù)的要求也不斷提高，除了基本的保護(hù)功能之外，還要求其具備快速的數(shù)據(jù)處理功能以、故障信息診斷、數(shù)據(jù)大容量長(zhǎng)期存放的空間和良好的通信能力。當(dāng)前，電腦工控機(jī)的性能、速度、存儲(chǔ)空間已經(jīng)大大超過了過去的小型機(jī)器，所以，使用成套工控機(jī)作為整個(gè)繼電保護(hù)裝置的時(shí)代已經(jīng)來臨，這也就是說，繼電保護(hù)技術(shù)未來將朝著電腦程序化保護(hù)的方向發(fā)展。但是對(duì)于怎樣才能更好的滿足電力系統(tǒng)的要求，怎樣提升繼電保護(hù)的可靠性，最大程度的增加社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)利益，則是我們下一步要研究的問題。

（2）繼電保護(hù)技術(shù)日趨網(wǎng)絡(luò)化。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息數(shù)據(jù)的通信手段，已經(jīng)成為整個(gè)信息時(shí)代的重要支柱，影響著工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。目前，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)以外，電力系統(tǒng)中所有的機(jī)電保護(hù)裝置，都只能反映出保護(hù)安裝的電氣量，繼電保護(hù)的作用也局限于切除故障機(jī)件，減少事故影響范圍。造成此情況的原因就是沒有強(qiáng)力的通信工具。要想保證整體系統(tǒng)的安全運(yùn)行，就要求每個(gè)保護(hù)單元都能夠共享整體系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息數(shù)據(jù)，要想實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件就是，要把整體系統(tǒng)的所有設(shè)備的保護(hù)裝置，通過電腦網(wǎng)絡(luò)連接起來，真正意義上實(shí)現(xiàn)電腦保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，這對(duì)于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來說，是完全有可能實(shí)現(xiàn)的，所以，在未來時(shí)間里，繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化一定能夠?qū)崿F(xiàn)。

（3）繼電保護(hù)技術(shù)的智能化。

在全球一體化的時(shí)代里，科學(xué)技術(shù)不斷傳播和發(fā)展，人工智能技術(shù)也開始在電力系統(tǒng)中大力應(yīng)用，在繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的研究也正在進(jìn)行。通過人工智能技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯等技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，使得很多難以列出方程式或者復(fù)雜的線性問題都得到了很好的解決，把這些優(yōu)勢(shì)合理的組合起來，能夠使得整體求解速度加快。我國(guó)從1996年開始這方面研究，如今已取得了很多可喜成果，以此可見，人工智能技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)技術(shù)中，勢(shì)必是未來時(shí)間里的重要研究課題。

（4）繼電保護(hù)的自適應(yīng)化。

自動(dòng)化技術(shù)在繼電保護(hù)技術(shù)中的集中體現(xiàn)就是自適應(yīng)化，通過自適應(yīng)化的多適應(yīng)性特點(diǎn)，可以幫助繼電保護(hù)裝置解決多種故障檢測(cè)的需要，如果故障沒有被解決，也能夠持續(xù)的延長(zhǎng)自動(dòng)保護(hù)時(shí)間，以達(dá)到延長(zhǎng)整個(gè)電氣設(shè)備的使用壽命，也大大降低了繼電保護(hù)成本。此外，在繼電保護(hù)技術(shù)中應(yīng)用自適應(yīng)性技術(shù)還可以減少人工操作，提高繼電保護(hù)的整體效率，從而提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率。對(duì)于自適應(yīng)性的應(yīng)用，能夠幫助繼電保護(hù)技術(shù)整體得到優(yōu)化，在未來研究中，自適應(yīng)性繼電保護(hù)技術(shù)一定會(huì)有更好的發(fā)展與應(yīng)用。

3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化

目前，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器（OTA）和光電壓互感器（OTV）已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷;另一方面作為測(cè)量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，繼電保護(hù)技術(shù)從開始到現(xiàn)在已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，在未來時(shí)間里一定會(huì)有更大的實(shí)際應(yīng)用空間，這對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)研究者來說，既是新的挑戰(zhàn)也是新的機(jī)遇。我們相信繼電保護(hù)技術(shù)在未來時(shí)間里，一定會(huì)有更好的發(fā)展空間。

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