淺談輸電線路繼電保護現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

馬雪忠

摘要：隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展。我國的電網(wǎng)建設(shè)取得了飛速的進(jìn)步。不僅電壓等級有所提高。電網(wǎng)的穩(wěn)定性也逐漸趨于優(yōu)勢。智能電網(wǎng)建設(shè)帶來技術(shù)進(jìn)步的同時。更重要的是帶來了電力系統(tǒng)這個動態(tài)的系統(tǒng)的抗干擾能力和對事故快速反應(yīng)處理能力的提升。

關(guān)鍵詞：輸電線路;繼電保護;發(fā)展趨勢

引言：

隨著電力需求的大幅增加，電力系統(tǒng)的運行負(fù)荷日漸加重。作為電力系統(tǒng)運行中的一種安全保護技術(shù)，繼電保護技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用和深入發(fā)展，其能夠減少故障對整個電力系統(tǒng)造成的影響，有利于電力系統(tǒng)的安全運行，從而保障電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因而對繼電保護技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

一、當(dāng)前我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）起步晚發(fā)展快

由于我國經(jīng)濟建設(shè)起步較晚，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)一開始也都是從國外引進(jìn)，因此繼電保護技術(shù)的發(fā)展比較晚起步。但由于我國有著巨大的電力市場，電力系統(tǒng)規(guī)模龐大，對繼電保護技術(shù)的需求應(yīng)用十分迫切，因而發(fā)展速度極快，技術(shù)也日漸走向成熟。以計算機實行控制的微機繼電保護系統(tǒng)也從1984年開始引進(jìn)，并且在我國電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛和深入。隨著線路保護產(chǎn)品的發(fā)展，我國微機繼電保護技術(shù)不斷提高，甚至與國外機繼電技術(shù)相比有過之而無不及，微機繼電保護技術(shù)在我國取得了十分顯著的發(fā)展成果。

（二）微機繼電的快速發(fā)展

在我國電力系統(tǒng)長期的應(yīng)用中，充分表明了微機繼電保護技術(shù)擁有巨大的優(yōu)勢。其通過對計算機技術(shù)的充分運用，無論是在數(shù)值計算、記憶能力方面，還是處理與自我測試功能方面都表現(xiàn)的十分強大。其具有準(zhǔn)確度高和性能高的優(yōu)勢。而通訊技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得繼電保護技術(shù)也融合了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對電力系統(tǒng)能夠在線進(jìn)行監(jiān)控，對故障進(jìn)行調(diào)節(jié)和報警，并能夠自動收集系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。在計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的促進(jìn)下，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)也逐漸走向自動化和智能化的發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對電力設(shè)備的實時監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取，同時將收集的數(shù)據(jù)信息上傳到網(wǎng)絡(luò)控制中心，使數(shù)據(jù)實現(xiàn)共享，使電力系統(tǒng)的故障得以迅速及時的發(fā)現(xiàn)并處理，從而確保電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

二、繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）繼電保護的功能

在電力系統(tǒng)的運行過程中，繼電保護的配置必不可少，其是電力系統(tǒng)安全運行的重要保障。其所發(fā)揮的作用在于：第一，對電力系統(tǒng)的短路故障進(jìn)行防治。配電線路網(wǎng)絡(luò)十分廣闊，涉及各個行業(yè)與千家萬戶。一旦發(fā)生短路，影響巨大，完善配電線路的繼電保護配置，盡可能的預(yù)防危害。第二，檢查開關(guān)保護設(shè)備。開關(guān)站在大部分配電站都有設(shè)置，繼電保護的配置能夠?qū)崿F(xiàn)對開關(guān)站的保護，也就對安全入口實現(xiàn)了掌控。第三，預(yù)防電流互感飽和現(xiàn)象。電流互感飽和現(xiàn)象的發(fā)生，會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)斷線的情況。通過繼電保護的設(shè)置，事項對整個配電系統(tǒng)的保護，保障定時限過流保護裝置功能的正常發(fā)揮。第四，加強繼電保護系統(tǒng)的日常維護工作，這對整個電力系統(tǒng)的安全運行有著積極的意義。

二、輸電線路繼電保護的發(fā)展

（一）集成網(wǎng)絡(luò)化

輸電線路普通繼電保護設(shè)備以及縱聯(lián)差動防護不能達(dá)到數(shù)據(jù)的實時傳送和分享這一目標(biāo)，不僅提高投入資金，而且不便于安裝調(diào)試以及后期的修護，現(xiàn)在能夠達(dá)到信息實時傳送共享，綜合來說成本低、性能好的就是已經(jīng)在變電站自動化系統(tǒng)普遍運用的雙光纖以太網(wǎng)技術(shù)，借助成果運用，選擇光纖以太網(wǎng)絡(luò)的分散集控式防護，使得可靠性以及調(diào)試命令的準(zhǔn)確性都要好于普通的集中式保護，除此之外，集成網(wǎng)絡(luò)化保護體系還能夠大大減少信號電纜的需要量，也不影響信息的傳輸效果，完全的達(dá)到測控、保護、錄波、網(wǎng)絡(luò)的集合。

（二）計算機化發(fā)展

從當(dāng)前來看，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的一個重要發(fā)展趨勢便是計算機化。我國電力系統(tǒng)的高速發(fā)展客觀上要求繼電保護技術(shù)做出重大改變，以適應(yīng)其不斷發(fā)展的要求。繼電保護技術(shù)計算機化將計算機的基礎(chǔ)功能進(jìn)行了融合，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的大量存儲和長時間存儲，對信息的處理能力也因此大大提高，并具有快速通訊功能。以此同時，電力系統(tǒng)中的其他功能系統(tǒng)與繼電保護技術(shù)能夠進(jìn)行共享。例如，南京電力自動化研究院一開始研制的微機線路保護是以16位cpu為基礎(chǔ)，目前已經(jīng)獲得廣泛推廣，當(dāng)前對32位保護硬件系統(tǒng)正在研究。東南大學(xué)研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過多次改進(jìn)和完善。采用32位微機芯片不但有著更高的精度，而且無論是集成度還是計算速度和工作頻率都極高，同時尋址空間巨大，指令系統(tǒng)十分豐富，輸入輸出口也比較多。此外cpu的寄存器、數(shù)據(jù)和地址總線都是32位，功能十分多樣化，其中腦闊存儲器管理與保護功能以及人物轉(zhuǎn)換功能，并且在cpu內(nèi)集成了浮點數(shù)部件與高速緩存。由此可見，繼電保護技術(shù)的計算機化對于電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。

（三）智能化發(fā)展

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與計算機技術(shù)的進(jìn)步，推動了我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展走向智能化。電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)引入先進(jìn)的電力管理技術(shù)，例如應(yīng)用人工智能技術(shù)，以促進(jìn)電力系統(tǒng)發(fā)展的自動化，抄表時在計算機上自動進(jìn)行，以自動化取代人工抄表，一方面對系統(tǒng)實現(xiàn)了自動監(jiān)控，另一方面盡可能的降低了繼電保護系統(tǒng)。同時還實現(xiàn)了以往一些疑難問題的解決。

三、電力繼電保護技術(shù)發(fā)展前景

電力繼電保護技術(shù)在未來的發(fā)展將會邁向新的臺階，實現(xiàn)數(shù)字化目標(biāo)。計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用發(fā)展，電力系統(tǒng)在微機保護要求上也有著提高，除基本的保護功能在大容量故障信息以及數(shù)據(jù)長期存儲和處理等功能上也比較突出。這就需要微機保護裝置能有相當(dāng)于一臺PC機的功能，裝置也能夠采用單元化設(shè)計可以方便的配備一次設(shè)備，同時也能集中組屏。微計算機硬件的更新以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，在芯片上的集成度要每隔十八到二十四個月進(jìn)行翻一番，計算機硬件性能就能得到成倍的增加。電力繼電保護技術(shù)將會向著網(wǎng)絡(luò)化的方向邁進(jìn)，計算機網(wǎng)絡(luò)作為是信息及數(shù)據(jù)通信的重要工具，在當(dāng)前也成為了信息時代的技術(shù)支柱，對人類的生產(chǎn)以及社會生活面貌起到了很大的改變作用，并對各個工業(yè)領(lǐng)域都有著深遠(yuǎn)影響。對一般非系統(tǒng)保護實現(xiàn)保護裝置計算機聯(lián)網(wǎng)有諸多優(yōu)勢，繼電保護能得到系統(tǒng)故障的信息越多，那么在故障的性質(zhì)以及位置判斷就會越精確。通喲網(wǎng)絡(luò)傳送給其他所有回路保護單元，各保護單元結(jié)合本回路電流量就能從網(wǎng)絡(luò)上獲取其他回路的電流量，從而來方便母線差動保護計算。網(wǎng)絡(luò)化之后就能將系統(tǒng)運行的保護性能得到有效提升。除此之外，電力繼電保護技術(shù)在多功能一體化，以及智能化和虛擬化等發(fā)展目標(biāo)層面，也會逐漸得到有效實現(xiàn)。

結(jié)束語

對于當(dāng)前的電力繼電保護技術(shù)的發(fā)展，要能從實際的需求角度出發(fā)加以分析研究。電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)過了多個發(fā)展階段，在當(dāng)前所起到的作用愈來愈重要，通過將其能與計算機得到有機融合，就能對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行得到保障。

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