电力系统继电保护技术探讨

电力系统继电保护技术探讨

陈超

（国家电网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司黑龙江大庆163000）

摘要：电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。本文介绍了就电力系统继电保护技术应用现状及其技发展进行了简要论述，并探讨了继电保护的任务和基本要求。

关键词：电力系统；机电保护；发展趋势

随着我国电力需求的不断增长，电力工程的负荷不断加大。在这样的情况下，电力系统的继电保护装置显得尤为重要。继电保护装置的应用使得电力系统有了更加安全的保障，能够实现电力系统故障最小化目的，实现电力系统经济性的提高。近年来，随着计算机技术、单片机技术以及网络技术在继电保护应用中技术日趋成熟。

1电力系统继电保护的任务与要求

1.1继电保护装置的任务

继电保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生的故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的任务在于：当电力系统被保护元件发生故障时，继电保护装置应能自动地、迅速地、有选择地将故障元件从电力系统中切除，保证非故障部分迅速恢复正常运行；当电力系统被保护元件出现不正常运行工作状况时，继电保护装置应能及时反应，并准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快处理。

1.2继电保护装置的基本要求

电力系统继电保护装置应满足选择性、速动性、可靠性和灵敏性的基本要求。这些要求应根据不同的使用条件，分别进行综合考虑。

选择性：当电力系统中某电气元件发生故障时，由距离故障点最近的保护装置动作，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证非故障部分安全运行。

灵敏性：继电保护装置对其保护范围内发生故障或异常运行状态的反应能力，保护装置的灵敏性用灵敏系数来衡量。

速动性：是指电力系统中某电气元件发生故障时，保护装置应尽可能快地动作，将故障元件从电力系统中切除。缩短故障的切除时间可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，减少用户低压工作的时间，为电动机的自起动创造有利条件，同时还可以提高电力系统并列运行的稳定性。

可靠性：是指在规定的保护范围内发生故障时，继电保护装置不应该拒动，而在正常运行或保护范围以外的区域发生故障时，则不应该误动作。继电保护的基本要求是衡量继电保护装置的重要指标，是评价各种原理构成的继电保护装置的主要依据，也是研究分析继电保护性能的基础。

2电力系统继电保护技术的发展趋势

微机保护经过20余年的应用、研究和发展，已经在电力系统中取得了一定的成果，并积累了丰富的经验，创造了经济效益，大大提高了电力系统的运行管理水平。近年来，随着计算机技术在电力系统继电保护领域中的广泛应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以取得更好的成效，使微机保护的研究向着更高的层次发展，未来继电保护技术的发展趋势是向计算机化，网络信息化,智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着电力工业化的不断发展，电力系统对微机保护的要求不断提高。除了保护的基本功能外；还应该具备有长期存放大容量故障信息和数据的空间；强大的通信和快速处理数据的功能；与其它保护装置、控制装置和调度联网共享全系统运行和故障信息的数据的能力；高级语言编程等，这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。因此，继电保护装置的微机化、计算机化成为不可逆转的发展趋势。但是对于如何能更好地满足电力系统的要求；如何进一步提高继电保护装置的可靠性；如何取得更大的社会效益和经济效益，还需要进行深入的研究。

2.2网络信息化

计算机网络作为信息和数据的通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活发生了根本性的变化。它深刻地影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。因此，继电保护的作用不仅限于限制事故的影响范围和切除故障元件,还要保证全系统的安全稳定运行，这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元和重合闸装置在分析这些数据和信息的基础上协调动作。这样，继电保护装置得到的系统的故障信息越多，对故障地点、故障距离的检测和故障性质的判断就越准确，这样大大提高了继电保护的性能和可靠性。因此,实现微机保护装置的网络信息化,是电力系统发展的必然趋势.

2.3智能化

自20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、模糊逻辑等在电力系统的各个领域中都得到了广泛应用，同时也开始在继电保护领域内研究人工智能技术。人工神经网络和模糊控制理论等逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护技术的发展注入了新活力。神经网络是一种非线性映射的方法,很多很难列出方程式或很难求解的复杂的非线性问题，如人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题，用神经网络方法可迎刃而解。其它的如模糊逻辑、遗传算法等也有其独特的求解复杂问题的能力。可以预测，在继电保护领域中，将会用人工智能技术来解决常规方法难以解决的问题。

2.4保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现电力系统继电保护的计算机化和网络信息化的条件下，保护装置实际上就是一台多功能、高性能的计算机，也是整个电力系统计算机网络的一个智能终端。它可以从网上获取电力系统正常运行和故障的任何信息和数据,也可以将自身所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护）装置不但可以完成继电保护的功能，而且在正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信等功能，即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制出了以TMS320C25数字信号处理器为基础的保护、控制、测量、数据通信一体化装置。我们相信，随着科学技术的不断发展，新型的继电保护装置将会不断出现,保护装置也会更加成熟,这将给电力系统的安全运行带来更美好的前景。

3结语

综上所述，现代电力系统继电保护装置是电力系统的重要组成部分，是保障输变电设备安全的关键。随着现代继电保护技术的快速发展，电力系统继电保护设备与技术也发生了很大的变化。为了满足现代继电保护技术应用的需求，电力企业应加快自身技术水平的提高。紧跟继电保护技术发展脚步，为提高电力系统安全运行、降低故障发生时经济损失奠定基础。运用现代继电保护智能化、网络化、自动化技术实现我国输变电系统的自动化运行、网络化监控等目的，促进我国电力系统整体水平的提高。

参考文献：

[1]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报,2007.

[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.