探讨继电保护装置与继电保护技术的应用和发展趋势

探讨继电保护装置与继电保护技术的应用和发展趋势

发表时间：2019-10-10T15:13:33.523Z 来源：《河南电力》2019年3期作者：吴君龙刘通安红伟

[导读] 文章对电力系统继电保护技术整个历史发展、现状以及未来发展等情况进行了系统论述，并深入研究和分析了当前阶段国内在继电保护装置设备选型以及功能应用方面的标准，围绕各大电力企业所流行的几种继电保护技术进行研究，并在此基础上，对继电保护装置和继电保护技术未来发展趋势进行西永展望，以期为现阶段电力发展提供思路。

（博尔塔拉供电公司新疆博尔塔拉蒙古自治州 833400）

摘要：文章对电力系统继电保护技术整个历史发展、现状以及未来发展等情况进行了系统论述，并深入研究和分析了当前阶段国内在继电保护装置设备选型以及功能应用方面的标准，围绕各大电力企业所流行的几种继电保护技术进行研究，并在此基础上，对继电保护装置和继电保护技术未来发展趋势进行西永展望，以期为现阶段电力发展提供思路。

关键词：继电保护装置；继电保护技术；应用；发展

引言

从电力系统继电保护历史进程来看，无论是装置还是技术均经历了以下几个阶段，晶体管型、电磁型、集成电路型、微机型等等。截止目前，在电力系统中仍有各种不同形式的继电保护装在系统中被广泛应用，并发挥着十分积极的作用。对于当前绝大多数电网而言，继电保护设备的应用数量不断增多，但由于外部和内部各种影响因素的限制，导致部分继电保护设备过于注重对自身运行状态的保护，对相关数据信息的共享和分析产生了严重忽视。继电保护技术在配电网中有着相对较大的发展空间，智能化、功能化、信息化等是其未来发展的主要方向，而单独性的继电保护装置的应用正在逐步退出电力市场。

1.电力系统继电保护技术的发展

在建国初期，我国继电保护学科、继电器制造工业以及继电保护设计等总共经历了4个重要的历史阶段。早在上世纪五十年代，我国电力工程相关技术人员便基本实现了对国外先进继电保护设备性能和继电保护运行技术的彻底吸收、掌握和消化，发展到六十年代后，我国关于继电保护研究、设计、制造、运行以及教学等相关体系的建设已经基本完成，在某种程度上为我国继电保护技术的发展创造了有利环境。而进入20世纪中后期之后，国家关于电力系统继电保护的研究转向计算机层面，科学研究院以及高等院校相继研制出了不同形式和不同原理的危机保护装置，并将其广泛应用与各大电力系统之中，对我国机电保护发展起到了积极的推动作用，同时也实现了对微机保护的全面推广，从另一角度来看，我国继电保护技术在二十世纪九十年代起便正是进入了微机保护时代。

2.继电保护装置

一般情况下，继电保护装置可按照物理量、被保护对象、组成元件等不同进行分类，例如，根据保护装置反应物理量的不同具体可分为：电压保护、电流保护以及距离保护等等；根据被保护对象的不同可分为以下几种类型：输电线保护、母线保护以及发电机保护等等；根据保护装置的不同作用可分为：后备保护、主保护以及为了实现对保护装置某种性能，而专门设置的辅助保护装置等等；根据保护装置的组成元件的差异可划分为：半导体型、数字型、电磁型以及微机保护装置等等，当某一电气设备装设有多种保护装置时，其中起主要保护作用的保护装置称为主保护；作为主保护装置备用保护的保护装置称为后备保护。后备保护又分为近后备保护和远后备保护，近后备保护指同一电气设备上多种保护的相互备用，远后备保护则是指对相邻电气设备保护的备用。

3.继电保护技术的发展发展方向

3.1保护、控制、测、数据通信一体化

从本质上，可以将保护装置视为一台计算机，该计算机具有相对较高的性能和多样化的功能，可在满足继电保护网络化和信息化的情况下看，以智能终端的形式作用于整个电力系统的计算机网络之中。智能终端对电力系统运行和电力系统故障等相关信息数据的获取可通过相关网络实现，同时可以向网络控制中心或者任意终端传送所获得的被保护元件相关信息和数据。因此，对于不同微机保护装置而言，可以高效完成对机电装置的全面保护。且在运行情况相对正常的情况下，还可以实现其他功能，如，测量、控制以及数据通信等等，进而从根本上推动上述功能的一体化发展趋势。

3.2自适应控制技术

继电保护中自适应控制技术的应用相对较早，从概念来看，自适应机电保护最早产生于上世纪八十年代，前期主要以一种新型机电保护对其定义，具体是在与电力系统故障状态或者运行方不断变化情况相结合的基础上，对系统保护性能、定制或者特定等进行适当的调整。而从基本思想角度来看，自适应继电保护是未来达到对电力系统中各种变化的有效适应，并以此为前提对保护的性能进行系统优化和改善。随着这种新型保护原理的出现和广泛应用，越来越多人开始关注其理论依据，逐渐成为微机保护过程中最具生命力和发展力的重要内容。不同于其他技术，自适应机电保护有着改善系统响应、提高经济效益以及增强可靠性的有点，在各保护领域有着极为广泛的应用前景，如，输电线路的距离保护、变压器保护、自动重合闸以及发电机保护等等。对于电力系统不同方面的影响，如，频率变化、单相接地短路时过渡电阻、振荡以及故障等等，通过自适应技术的应用，使得各阶段保护性能有效提升。在对自适应保护原理的长时间研究过程中，已经初步取得优异成果，但真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自相适应，需获取和掌握更多的系统运行信息和故障数据，只有这样才能从根本上实现电力系统继电保护的信息化和网络化。

3.3人工智能技术

在电力系统继电保护研究过程中，人工智能技术的应用为其开辟了一种最新且有效的方法和途径。所谓人工智能实质上是一种行为，该行为善于对于人类进行模拟分析和问题的处理，在一些数学模型也难以解决的研究中应用较为广泛。当前阶段，无论是国外还是国内均在电力系统中积极引入人工智能技术，该技术应用之下所取得成绩相对较好，且其中一部分研究成果在继电保护技术中的应用越来越多。但现阶段人工智能的方法较为多样化，不同方法自身优势和劣势不尽相同，因此，通过深入研究各种人工智能，促使各人工智能优点的不断发挥，进而从根本上促使智能控制系统的综合化发展。

3.4网络化

在继电保护中，对故障元件和事故影响范围的切除和限制是确保继电保护作用发挥的根本保证，也是电力系统安全稳定运行的基础条