浅议当前电力系统中的继电保护状况以及展望其未来发展

浅议当前电力系统中的继电保护状况以及展望其未来发展
笔者在本文中简要概述了我国电力系统中的继电保护技术的发展历程，同时也对我国继电保护在未来的发展趋势进行了深入地探讨，指出随着计算机技术、人工智能技术以及网络技术的不断快速发展，相应的继电保护技术也必然朝着综合性的自动化技术方向快速发展。

标签：电力系统；自动化；继电保护；发展趋势
前言：电力系统中的继电保护装置是为了确保整个电力系统能够安全运行以及提高其经济效益。

在继电保护系统中成功地运用计算机控制技术，使继电保护技术具备了智能化、网络化、计算机化等几大重要特点。

就我国的继电保护来说，它是在吸收了国外先进的继电保护技术后形成的，到现在为止也组建了一支理论功底十分浑厚且实践经验又十分丰富的继电保护技术队伍。

在经历了几十年的探索与发展历程后，我国当前已经拥有了一个集继电保护技术研究、电保护设备设计与制造以及运行和维护的完整体系。

一、概述继电保护在我国的发展历程
在20世纪的六十年代至八十年代期间，晶体管继电保护在我国得到了蓬勃发展，被广泛采用。

其中由天津大学联合南京电力自动化设备厂共同研究开发的500千伏晶体管方向高频保护装置以及由南京电力自动化研究院独立研究和制造的晶体管高频闭锁距离保护装置，都成功地在葛洲坝的500千伏线路上运行，标志着我国结束了完全依赖进口国外的500千伏线路保护装置。

而在上世纪的七十年代中期，我国已开始着手研究以集成运算放大器为基础的集成电路保护装置，发展到八十年代，我国的集成电路保护装置已基本形成了较为完整的系列，相应的晶体管保护装置也逐渐被淘汰，一直到九十年代初，集成电路保护装置的研究、生产以及应用在我国都是处于主导地位的，这可以被称为我国的集成电路保护装置时代。

在上世纪的七十年代末，我国开始着手研究在继电保护运用计算机技术，在1984年，由原华北电力学院研究和制造的输电线路微机保护装置获得了鉴定并通过，同时也在电力系统中成功运行，这标志着我国的继电保护技术进入了一个崭新时代，为继电保护技开辟出了一条新的道路，到九十年代，我国的。

微机继电保护技术已发展得十分成熟，为电力系统提供了大量功能齐全、性能优良且高可靠性的继电保护装置。

二、我国电力系统继电保护技术的发展现状以及未来的发展趋势
1、计算机化。

从著名的摩尔定律可以看出，电器元件在芯片的集成度每18到24个月就会翻一番，集成度大幅度地提高的直接结果就是使计算机硬件方面的性能得到了成倍的提升，其价格也快速地下降。

微处理机的快速发展主要反映在机器硬件单片化以及其功能大幅度地提高、硬件资源也得到了极大扩充、数字信号处理技术与单片机融合、显著提升了运算处理能力以及出现并应用了嵌入式网络通信芯片。

这些先进技术的取得使人们在对硬件进行设计时更加便捷、性价
比更高，同时冗余设计也可以更好地实现，也为更好地实现模块化、高可靠性、灵活化和通用化的软硬件平台提供了良好的条件。

在2000年，我国包括220千伏以上的电力系统的微机保护率达到四成多、线路微机保护率达到八成多，发展到现在，微机保护率几乎达达到了十成。

从实际运行情况来看，微机保护的可靠性比其他保护高出了很多。

可此可见，计算机化的继电保护装置是继电保护技术发展的必然趋势。

随着现代技术的不断发展，电力系统向微机保护技术所提出的要求也在不断地更新和加强，除了当初的基本的保护功能外，还要求它具有长期存放大量的故障信息以及数据功能、快速且准确地处理数据功能以及通信功能必须强大，能够与高度联网、控制装置以及其他保护实现供享网络资源、信息以及系统数据等。

2、网络化。

继电保护网络化是微机保护结合了网络技术、通信技术以及计算机技术形成的，其目的就是利用计算机网络去实现对各类设备进行有效保护，如线路、变压器、母线等等。

继电保护网络化的最大优势就是在系统中实现了各种数据信息的共享，使以前只能由光纤保护、高频保护实现的纵联保护得以更好地实现。

在现在的电力系统中，继电保护网络化是微机保护技术快速发展必然结果，是一种全新的继电保护，它的构建基础就是微机保护技术、通信技术、网络技术以及计算机技术。

在电力系统中，在省级和市级的主干线路中，网络化继电保护的拓扑结构采取既简单又可靠的环形结构、星形结构、总线结构等等。

在整个网络化的继电保护系统中，分站保护系统是其中极其重要的环节，它有两种模式：其一，是利用现有的微机实现保护；其二，另外构建新系统，所有保护功能的实现交由分站系统保护管理机去完成。

因为继电保护对整个电网是极具重要性的，所以采取的网络安全控制策略必须具有相当强的针对性，以保证整个电网的运行能够安全。

3、智能化。

在计算机技术突飞猛进的今天，在电力系统的继电保护中已普遍应用计算机了，全新的控制方法和原理在不断地应用到计算机化的继电保护中，特别是最近几年来，人工智能技术被引入到电力系统的所有领域，如小波理论、模糊逻辑、遗传算法、人工神经网络、专家系统等，从而将继电保护的研究方向推到了更深层次，从而使我国的继电保护技术出现了崭新的发展趋势。

比如，在目前的电力系统中继电保护方面引入了人工神经网络，从而实现了对故障距离的自动测定、故障类型的自动识别、线路方向的自动保护以及对主设备进行自动保护等等。

随着现代的人工智能技术不断地发展和进步，涌现出了大量的新方法，应用在电力系统继电保护中的范围也在日益扩大，同时也中不断地促进继电保护技术的不断发展与进步。

将多种人工智能技术在继电保护技术中进行融合，实现对那些影响继电保护系统的不确定因素进行有效分析，从而促进继电保护系统的动作更具可靠性，这也是未来智能继电保护技术的发展趋势。

尽管智能化的继电保护技术在应用方面也取得了部分成果，但是智能化的理论到现在还不是十分成熟，还需要广大同仁共同努力去对它进行完善。

4、综合自动化。

当前先进的网络技术、通信技术和计算机技术为变电站升级当前的计量装置、保护装置、控制装置、监视装置提供了系统集成和优化组合相关的技术基础，特别是当前的高压和超高压变电站正进行着技术方面的创新。

在继电保护中实现综合自动化，其主要就体现在信息共享、远方控制、资源共享
以及元件的集成。

整个系统的核心就是微机保护装置和远方终端单元，使变电站的计费、测量、信号、控制等回路都能够进入计算机系统，将以前的控制保护屏淘汰掉，使变电站的设备投资和占地面积得到有效降低，更加重要的是促进二次系统的可靠性得到有交提高。

综合自动化的继电保护系统突破了以前二次系统中的设备划分原则和各个专业领域的界限，克服了传统继电保护装置与调度或控制中心不能通信的重大缺陷，为变电站自动化处理赋予了崭新的内容和含义，也标志着变电站的自动化技术进入了一个崭新的时代。

随着我国电力系统的迅猛发展以及人工智能技术、网络技术、计算机技术等信息技术的快速进步和发展，继电保护技术也呈现出寻求自身发展的必然趋势，其自身也将进行原理更新和应用方面的革命，使其也步入信息化时代，这是广大从事继电保护工作的同行必须承担的历史使命。

参考文献：
[1]黄盛雄，回顾与展望我国送电线路施工技术的发展[J].广东科技，2008
[2]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2000
[3]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化，2009
[4]戴通泽.浅谈电网调度安全管理的几点建议[J].民营科技，2011
作者简介：吴苏源（1987-），男，陕西西安人，学士，助理工程师，研究方向：电力系统继电保护。