導語：如何才能寫好一篇繼電保護的發展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞: 繼電保護廣域保護

1 前言

隨著時代的不斷進步，電力系統的發展也隨著擴大,繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展起來的。電力系統在運行中, 可能發生各種故障和不正常運行狀態, 最常見同時也是最危險的故障是發生各種形式的短路。在電力系統中, 除應采取各項積極措施消除或減少發生故障的可能性以外, 故障發生時,必須迅速而有選擇性地切除故障元件,這是保證電力系統安全運行的最有效方法之一。

2繼電保護技術發展趨勢

2. 1 計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展,微機保護硬件也在不斷發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能, 強大的通信能力, 與其它保護、 控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、 信息和網絡資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC 機的功能。該類裝置的優點有: ( 1) 具有 486PC機的全部功能,能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。( 2) 尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似,工藝精良、 防震、 防過熱、 防電磁干擾能力強,可運行于非常惡劣的工作環境, 成本可接受。

(3)采用 STD 總線或PC 總線, 硬件模塊化, 對于不同的保護可任意選用不同模塊, 配置靈活、 容易擴展。繼電保護裝置的微機化、 計算機化是不可逆轉的發展趨勢。

2. 2網絡化

因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍, 還要保證電力系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享整個電力系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,確保系統的安全穩定運行。顯然,實現這種系統保護的基本條件是將整個系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。保護裝置實現計算機聯網, 能提高保護的可靠性,同時可大大提高保護性能和可靠性,這是微機保護發展的必然趨勢。

2. 3 保護、 控制、 測量、 數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、 多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據, 也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此, 每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能, 而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、 控制、 數據通信功能,亦即實現保護、 控制、 測量、 數據通信一體化。

2. 4 智能化

近年來, 人工智能技術如神經網絡、 遺傳算法、進化規劃、 模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也已開始。人工智能技術在繼電保護領域的應用, 可以解決用常規方法難以解決的問題。

3廣域保護

3. 1 廣域保護研究的理論背景

繼電保護裝置以判斷被保護對象內部故障,及時可靠地切除故障為己任。但是目前的安全自動裝置都是在檢測到系統產生不正常運行狀態以后再采取控制措施,例如低頻、 低壓減載裝置是在系統頻率或母線電壓降低、 偏離正常值一定程度且持續一定時間后才執行切負荷或切機操作,屬于事故后控制措施。在特殊情況下如果頻率或電壓下降速度過快,可能安全自動裝置來不及動作,系統已經發生嚴重的崩潰事故。此外, 目前使用的安全自動控制判據大都是基于本地量構成, 反映的只是系統某點或很小一個區域的運行狀態, 不能反映較大區域電網的安全運行水平,裝置之間缺乏相互協調和配合, 難以做到對系統進行優化控制。這樣將會導致系統某點發生故障后安全水平下降, 造成繼電保護和安全自動裝置相繼動作。由于這些裝置之間缺乏相互的配合協調,可能進一步擴大故障影響范圍,引起系統發生連鎖跳閘等嚴重事故。去年北美以及世界范圍內的幾次大停電事故讓人們認識到: 事故的發生并不是因為繼電保護和安全自動裝置誤動作, 恰恰相反,它們都能正確動作,但是仍然不能避免大規模停電事故的發生。其原因就在于它們之間缺乏相應的配合協調, 基于本地量的裝置難以反映區域電力系統的運行狀況。

3. 2 廣域保護系統概述

廣域保護是在電網互聯趨勢下提出的對繼電保護系統更高的要求,這是一個新的研究方向,國外早在1997 年開展了相關研究探討;國內在這一領域的研究起步較晚,直到最近一兩年才陸續有相關的。

廣域保護系統可以分為兩類: 一類是利用廣域信息,主要完成安全監視、 控制、 穩定邊界計算、 狀態估計等功能,其側重點在廣域信息的利用和安全功能的實現;另一類則是利用廣域信息完成繼電保護功能。但是目前多數研究進行的只是概念性的討論,對于具體問題如系統結構、 通信網絡配置、 廣域信息的采集和利用、 廣域保護和控制算法等方面并沒有進行詳細深入分析,尚未形成完整的理論體系。

3. 3廣域保護系統基本結構

廣域保護系統是一個復雜的系統,如果以廣域信息的采集、 傳送、 分析和使用為主線,整個系統的構成基本上可以分為三大部分。第一部分是電力系統實時動態監測系統,即對電力系統動態過程進行監測和分析的系統。由安裝在各變電站的同步相量測量裝置( PMU) 之間相互通訊, 及與安裝在電力系統調度中心、 變電站或發電廠的主站( main s tat ion)通訊,構成電網廣域測量系統(WAMS) , 實現對地域廣闊的電力系統運行狀態的監測和分析。第二部分包括廣域繼電保護算法和廣域自動控制策略( 基于廣域信息切負荷、 切機等) , 安裝在各變電站的 CDE相互通訊,就地實現常規保護功能,且主站根據采集到的電網中分布的各變電站PMU 實時測量數據, 檢測故障,分析擾動, 提出投切線路、 負荷和機組等控制策略。第三部分是電力系統實時控制系統, 由安裝在各變電站的自動控制裝置與安裝在調度的控制中心聯網,實現廣域自動控制策略。廣域保護系統功能結構: 該系統由相量測量( PMU)、 安全穩定控制裝置、 廠站安全穩定監控子站、 通信線路、 電網安全穩定監測與控制主站、 網絡服務器及資料分析站等組成,具體功能如下:

( 1)相量測量裝置( PMU )。GPS 同步采樣記錄電壓電流相量、 功率和開關量動作情況,計算正序電壓電流等相量,通過安全穩定監控子站和通信線路將各種數據上送到安裝在調度的電網安全穩定監測與控制主機。

( 2)安全穩定控制裝置。在電網故障條件下, 安全穩定監控子站根據廠站運行狀態,查找預先整定的控制策略表,控制變電站安全穩定控制裝置, 直接進行切機和切負荷操作;電網頻率或電壓變化后,安全穩定控制裝置自動進行無級切機和調負荷控制;也可由調度人員遠方操作,維護電網安全穩定運行。

(3) 廠站安全穩定監控子站。安全穩定監控子站安裝在變電站,向上通過光纖與電網安全穩定監測與控制主機通信, 向下通過以太網與相量測量裝置( PMU)及安全穩定控制裝置通訊, 是發電廠變電站安全穩定監測與控制系統的決策中心和通訊橋梁。可就地實現一些廣域保護算法, 安全穩定監控子站之間可以相互通訊。

(4) 電網安全穩定監測與控制主站。電網安全穩定監測與控制主機安裝在調度室內, 與安全穩定監控子站通訊, 獲取各種數據, 進行廣域保護計算,及對多站間的實時功角及各站模擬和開關信號進行在線監測,記錄有關數據,并存入數據庫。并將實時監測到的電壓電流相量和功角傳送到EMS 系統,供EMS 系統進行靜態和動態安全穩定分析, 并把EMS系統的安全穩定控制命令傳達到發電廠變電站的安全穩定控制裝置,進行投切機組和負荷控制。

4 廣域保護應用

廣域保護的應用總的來說還處于起步階段, 目前國內外還沒實現大規模應用,典型應用如:華東電網公司研發了一套針對華東電網的廣域動態監測系統, 目前該系統已進入運行階段。在試運行中, 該系統成功捕捉了2006年桑美 臺風登陸浙江、 福建造成的電網短路故障、 浙江烏沙山電廠60萬千瓦機組的甩負荷試驗狀況,并經歷了華東電網電力市場第二次調電試驗考驗,為華東電網安全穩定動態監視、預警和在線決策提供了技術手段, 為運行方式的研究、 電力交易的穩定校核和離線事故分析提供了技術支持。

5總結

由于微機保護具有強大的邏輯分析、 判斷和數值計算的能力,并可以利用網絡進行通信, 通過廣域保護和電網的信息交換來提高保護裝置的性能的自適應、 基于多agent 的保護以及廣域保護引起了國內外電力界學者和工程技術人員的廣泛重視, 經過長期不懈地努力,已取得初步的成果。

[參考文獻]

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關鍵詞：繼電保護；電力系統自動化；繼電保護技術；發展趨勢

中圖分類號：X77 文獻標識碼：A

1 電力系統繼電技術的現狀

隨著我國電力系統的不斷完善，我國繼電保護技術也進入了微機保護的時代。計算機技術、電子技術等現代化技術的飛速發展為繼電保護技術注入了新的活力，因而在電力系統的幾點繼續方面要求不斷提高。從上世紀70年代，我國便開始了對繼電保護技術的研究和發展，各個高校也相繼開始了對不同原理和不同型式的微機繼電保護裝置的研究。最先通過鑒定并在系統中獲得應用的是在1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置，保護裝置的應用為我國繼電保護發展揭開了新的篇章。

隨著現代化科學技術的廣泛應用和科技的的創新，使得電力系統繼電保護技術不斷強化。繼電保護技術的不斷強大，為電力系統的維護和發展發揮著巨大的作用。

2 繼電保護自動化的性能要求

繼電保護裝置的工作職能和工作方式決定了自動化裝置必須遵循可靠、靈敏、快速、及有選擇性的特性。當電力系統和設備發生故障時，要求繼電保護裝置能最大限度的降低故障對設備的損壞程度；同時繼電裝置好要根據電氣系統在非正常工作運行維護中采取發出的不同的信號，自動將運行設備進行調整或切除容易引起事故的電氣設備，及時對系統進行提醒、規范和預防在操作中故障的出現，使其設備處在正常的工作狀態下運行。

2.1 可靠性

當電力系統在正常的運行狀態下，保護裝置實施對裝置進行監督，在發生故障的情況下采取正確的防護措施。必須嚴格要求繼電保護裝置的可靠性，才能發揮繼電保護裝置的保護功能。因此可見，繼電保護裝置的可靠性是衡量電氣系統能否正常運行的最基本的標準，在任何電力設備在無繼電保護的狀態下都不能運行。

2.2 靈敏性

靈敏性是整個電力系統安全運行的保障，只有在運行中減輕設備的故障率和受損程度，才能將受損范圍縮小到最低值，從而提高繼電保護系統的穩定性與靈敏度。靈敏系數的標定通常體現在設備在保護范圍內不正常運行狀態繼電保護裝置的應變能力，通過靈敏度的保護從而提高設備自動投入的效果，是生產過程中的設備和經濟損失比降到最低。

2.3 快速性

快速性是指在設備發生故障后的修復能力，在設備運行中發生故障后能及時對故障進行修復，保持電力系統的繼電能高效穩定的運行。電力系統的機電保護系統在處理和防范系統故障方面要求迅速切斷短路故障線路，降低線路受損程度和系統中存在的其它危險系數。

2.4 選擇性

電力系統在運行過程中發生故障時，繼電保護裝置對故障進行分析和數據分析，對發生故障的設備和線路進行定位切除，保護電力系統的穩定供電和用電需求。在處理故障的過程中，保護裝置應根據故障點最近的斷路器進行線路切除，只有被故障設備和線路本身的保護拒絕時，才允許由臨近的線路或故障設備進行故障切除。

3 繼電保護自動化的發展趨勢

計算機化，智能化，網絡化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展是電力系統繼電保護自動化未來發展的趨勢。

3.1 計算機化

隨著電力系統對繼電保護的要求不斷提高，除了基本的保護職能外，還需要對故障信息和數據的整理和存儲。強大的通訊能力和快速的數據信息存儲以及保護裝置與其他控制裝置和調度設備的信息需要數據信息和網絡資源聯網，這就要求繼電保護裝置不僅僅是保護還要具備計算機的功能。繼電保護裝置的計算機化和微機化是電力系統發展的總趨勢，在滿足電力系統要求的前提下，企業應該在考慮經濟效益與社會效益的同時，思考如何提高繼電保護裝置的計算機化和微機化，從而提高繼電保護的可靠性。

3.2 智能化

人工智能技術與繼電保護相結合，在一定程度上能加快電力系統的計算速度。人工智能網絡的神經網絡是運用一種非線性映射的方法，在很多難以列出方程式的復雜的非線性問題上利用神經網絡的方法，解開這些線性問題十分簡單。其中如遺法算法、模糊邏輯和進程規劃等在求解復雜問題的能力上也都有其獨特的方法，因此人工智能技術在電力系統繼電保護的自動化技術上發揮著重要作用，為繼電保護技術中一些常規方法難以解決問題提出了確實可行的辦法。

3.3 網絡化

計算機網絡為各個工業領域提供了強大的通信手段，影響著各個工業領域的發展。繼電保護的作用指是切除和預防故障，縮小故障帶來的損耗，幾點保護裝置在處理故障信息時，受到的故障信息數據越多，對故障的性質、位置及和故障位置的距離才能判斷的更準確，這是相對于一般非系統保護下，實施保護裝置的計算機聯網的最大好處。在實現了計算機聯網化后，繼電保護能根據系統的運行方式和故障數據的數據分析，自動生成保護原理和規律，從而實現保護裝置的自適聯網設備，提高保護的可靠性與準確性。微機保護網絡化在未來的發展趨勢上可以大大提高保護設置的性能與可靠度，實現這種微機保護的條件就是將全系統的各個設備的保護裝置用PC機進行網絡連接，從而實現各個主要設備間的數據共享和分析比較，用這種保護網絡化對電力系統的幾點保護進行自動化管理和監督。

3.4 保護、控制、測量和數據通信一體化

將保護、控制、測量和數據通信一體化的計算機裝置就地安裝在保護設備的旁邊，將保護設備中所有的數據進行整理和分析，通過計算機網絡傳送到電腦主控室，從而實現對系統的保護和對運行中出現的故障進行數據分析和控制。實現了繼電保護裝置的網絡化、計算機化和智能化，繼電保護裝置就相當于是一套多功能的、高性能的PC機，是整個系統運行的智能終端控制和監督平臺，因此，每一個保護裝置都可以直接從網上獲取系統運行中的故障和信息數據，并且將這些數據和信息從送到網絡監控中心和其它保護裝置系統中去。

結語

繼電保護裝置作為電力系統安全運行的關鍵，隨著電力系統的安全威脅問題的利益突出，以及繼電保護問題的內涵的不斷擴展，繼電保護自動化與智能化的必要性越來越明顯。

繼電系統自動化發展的實現在保護裝置性能的同時，也大大提高了裝置的可行性，降低故障對保護裝置的損壞度。在社會日益進步的今天，我們要充分的利用計算機和網絡技術對幾點保護裝置的自動化發展進行改革和創新，通過對故障數據的分析和實際工作中的實踐，利用計算機和網絡中強大的數據分析能力、運行能力和匹配能力來推進電力系統的自動化的建設與發展，提升電力系統保護裝置的質量和對故障處理能力的準確性能。

參考文獻

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【關鍵詞】繼電保護；任務；現狀；發展

1 電力系統繼電保護技術的任務和要求

（1）當電力系統發生故障時，有選擇性的將故障元件從系統中快速自動切除，使其損壞程度減到最輕，以避免故障元件繼續遭到破壞。保證系統其它非故障部分能繼續運行。

（2）反應電力系統的不正常工作狀態，一般發生報警信號。提醒值班人員進行處理，無人值班情況下，繼電保護裝置可視設備承受能力作用于減負荷或延時跳閘。

對繼電保護的基本要求是：

（1）動作的選擇性：當出現故障時。繼電保護動作時應該首先將故障的設備切除，讓出現拒動的現象時，才允許相鄰設備保護、線路保護等動作。電網之間的繼電保護要遵循逐級配合的原則，保證當繼電保護裝置切斷系統中的故障部分后，其他非故障的設備仍然可以可靠的進行供電；

（2）動作的速動性：指的是繼電保護裝置在允許時間內以最快的速度切除故障元件，針對短路故障時尤其重要。從而縮小故障導致的范圍，降低設備和線路的損壞情況，提高自動投切設備的效果；

（3）動作的靈敏性：指的是繼電保護裝置在保護范圍內，保護裝置應該具備的靈敏系數，即應當故障時的能力，。

（4）動作的可靠性：可靠性是對對電力系統繼電保護的基本要求。任何電力設備都不允許在沒有繼電保護的狀態下運行，同時繼電保護在保護范圍內需要動作時應可靠動作，不應該動作時應可靠的不動作。

2 電力系統繼電保護的現狀

我國繼電保護起步于50年代，此時的技術人員主要是對國外先進的繼電保護技術進行引進和吸收，從而來培養自己的專業隊伍。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代。從60年代中到80年代中的晶體管式繼電保護蓬勃發展的時代，到了80年代末期時集成電路保護已形成完整系列，形成了90年代中期的集成電路式繼電保護時代。

隨著社會現代化步伐的加快，發電機組的容量不斷增大，各種大型的設備和人民的生活對電力系統的需求越來越大。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。現在的繼電保護處于微機式繼電保護時代。目前，我國建設的變電站等電力設施都已經實現了綜合自動化，無人值守的變電站已經得到了廣泛的應用。

3 電力系統繼電保護的發展趨勢

3.1 網絡化 現在，繼電保護的目的不只是要切除故障設備和降低故障的影響區域，更主要的是確保整個系統的安全可靠的運行。這就需要每個保護單元都能共享整個系統的運行和故障信息， 每個保護單元與重合閘裝置在分析系統數據的基礎上可以進行有效的協調。這樣，繼電保護裝置對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測會更加的準確。實現這種系統保護的條件就是對信息的有效傳輸，這就要求用計算機網絡將各主要電氣設備的保護裝置進行連接。因此，計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為繼電保護未來發展的一個重點。

3.2 智能化 近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、模糊控制等在在繼電保護領域應用的研究已經起步。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。

隨著各種技術和智能軟件的不斷完善。可以預見人工智能技術在繼電保護領域一定會得到廣泛的應用，以解決對電力系統更高的需要。將智能技術和故障診斷技術進行結合在一起，分析和處理不確定因素對電力系統的影響，是今后電力系統繼電保護的新的發展空間。 3.3 綜合自動化 微機繼電保護裝置可以在線獲取電力系統的運行和故障信息和數據，并將得到的信息傳輸到監控中心進行顯示和分析，從而為工作人員提供實時的現場數據。繼電保護系統在完成繼電保護功能的同時，還完成了保護、控制、測量、數據通信等方面的綜合自動化。 綜合自動化系統的發展打破了常規保護裝置不能與監控中心進行實時監控的不足，給電力系統自動化賦予了更新的含義和內容，代表了電力系統自動化技術發展的一種潮流。

4 總結 隨著我國電力系統的不斷完善和發展，計算機技術、網絡技術、通信技術和微電子技術等方面的進步，繼電保護技術有著新的發展機遇。其發展內容將突破原有的原理和應用范圍，由數字時代跨入信息化時代，發展到微機智能綜合自動化水平。這同時對我們的工作來說也是巨大的挑戰，一定要把握機會，為我國繼電保護的發展開闊更廣泛的空間。

參考文獻：

[1]王維儉著.電力系統繼電保護基本原理[M].清華大學出版社， 1991.

[2]劉岳松. 電力系統繼電保護的現狀與發展趨勢[J]. 黑龍江科技信息. 2008（07）.

[3]寧磊，陳濤. 電力繼電保護現狀及展望[J]. 科技信息. 2010（20）.

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關鍵詞：電力微機系統發展研究

繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的，電力系統對運行安全性與可靠性的要求不斷提高促進了繼電保護技術的不斷進步與創新，兩者密切相關。熔斷器就是最初出現的簡單過電流保護，時至今日仍廣泛應用于低壓線路和用電設備。由于電力系統的發展，繼電保護裝置已成為電力系統的重要組成部分，它在保證系統安全、穩定和經濟運行等方面起著非常重要的作用。由于電力系統的發展，用電設備的功率、發電機的容量不斷增大，結線不斷復雜化，電力系統中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，出現了作用于專門的斷流裝置的過電流繼電器。

本世紀初可認為是繼電保護技術發展的開端，第一代機電型感應式過流繼電器（1901年）在電力系統應用以來，繼電保護已經經歷了一個世紀的發展。在最初的二十多年里差動保護（1908年）、電流方向保護（1910年）、距離保護（1923年）、高頻保護（1927年），這些保護原理都是通過測量故障發生后的穩態工頻量來檢測故障的。盡管以后的研究工作不斷發展和完善，其基本原理并沒有變，繼電保護裝置是保證電力系統安全運行的重要設備。滿足電力系統安全運行的要求是繼電保護發展的基本動力。快速性、靈敏性、選擇性和可靠性是對繼電保護的四項基本要求，為達到這個目標，繼電保護專業技術人員借助各種先進科學技術手段，繼電保護裝置經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同的發展階段。

1967年澳大利亞新南威爾士大學的L.EM0rriosn預測了輸電線路計算機控制的前景。1969年美國西屋公司與GE公司合作研制成功一套輸電線路的計算機保護裝置。這是世界上第一套比較完整的用于現場的計算機保護裝置，它具備了計算機保護的基本組成部分。在整個70年代，專家學者圍繞算法理論作了大量的工作，為計算機繼電保護的發展奠定了基礎，出現了單片微型計算機，微處理器和單片機的出現使計算機應用電力系統繼電保護更加成為現實。1979年，國際電子電氣工程師學會教育委員會織了一次世界性的計算機繼電保護研修班，對20世紀70年代以來的計算機保護研究成果進行了總結和交流。通過80年代的努力，計算機保護的算法己比較完善和成熟，到20世紀80年代中期計算機保護在電力系統中獲了廣泛的應用。

我國的繼電保護技術是在吸收消化進而掌握了國外先進技術的基礎之上形成的，并在此基礎上建立了我國自己的繼電器制造業。集成電路保護在80年代末逐漸取代晶體管技術，并形成完整系列，到90年代初集成電路保護一直處于市場的主導地位，直到微機繼電保護技術的出現。1984年我國第一套微機距離保護樣機在試運行后通過鑒定并批量生產，4月，華北電力大學研究的以MC6809CP構成的MDP一1型微機線路保護裝置在河北馬頭電廠投入運行，這是我國研究成功第一套微機線路保護裝置。1990年第二代微機線路保護裝置正式投入運行。目前，高壓線路、低壓網絡、各種主電氣設備都有相應的微機保護裝置在系統中運行，特別是線路保護已形成系列產品，并得到廣泛應用。我國在2000年220kV及以上系統的微機保護率為43.99%，線路微機保護占86%，到2003年底，220kV以上系統的微機保護已占到70.29%，線路的微機化率達到97.6%。實際運行中，微機保護的正確動作率要明顯高于其他保護，一般比平均正常動作率高0.2～0.3個百分點。國產微機保護經過多年的實際運行，依靠先進的原理和技術及良好的工藝已全面超越進口保護。從80年代220KV及以上電壓等級的電力系統全部采用進口保護，到現在220KV系統繼電保護基本國產化，反映了繼電保護技術在國產繼電保護設備的明顯優勢。

微機繼電保護技術的成熟與發展，具備自檢功能，邏輯處理能力、數值計算能力和記憶能力，數字通信能力，這一切都是電磁繼電器、晶體管繼電器所難以匹敵的。計算機技術的進步，更高性能、更高精度的數字器件的采用，一直是微機繼電保護不斷發展的強大動力，微機保護的發展從硬件上看大體可分為三個階段：

①以單CPU的8位微處理器構成的微機保護裝置。

②以多個8位單片機組成的多微機系統。

③以16位單片機組成的多微機系統。

由于我國繼電保護工作者的努力， 2001年我國220kV以上電網的繼電保護動作的正確動率達到了99.13%，元件保護的正確動作率達到了90.3%。微機繼電保護的主要特點是充分利用了計算機技術上的兩個優勢：高速的運算能力和完備的存貯記憶能力，以及采用大規模集成電路和成熟的數據采集，改善和提高繼電保護的動作特征和性能，正確動作率高。可以方便地擴充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。工藝結構條件優越。體現在硬件比較通用，制造容易統一標準；裝置體積小，減少了盤位數量；功耗低。體現在數字元件的特性不易受溫度變化、電源波動、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；且自檢和巡檢能力強，可用軟件方法檢測主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。使用靈活方便，人機界面越來越友好，同時還可以進行遠方監控。

微機保護經過近20年的應用、研究和發展，已經在電力系統中取得了巨大的成功，其未來趨勢向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

（1）微機繼電保護的計算機化

計算機硬件技術的飛速發展，使得微機繼電保護的硬件技術不斷發展更新。從其發展階段來說，已從8位的單CPU發展到了多CPU及至總線不出模塊的大模塊結構（原華北電力學院研制），還有就是以工控機為核心的32位微機保護（華中理工大學研制）。

微機繼電保護計算機化主要是指系統除基本的保護功能外，還可以提供大容量故障信息及數據信息長期保存的功能，除此之外，為了應對電力系統要求的不斷提高，還具有強大的通信能力以及與其它保護、控制裝置兼容以共享數據信息的聯網功能，實際上已經具備了一臺微型計算機的所有功能。用成套工控機做成繼電保護裝置，其功能、速度、存儲容量足以應對電力系統日益提高的功能要求，這將是微機保護的發展方向之一。

（2）微機繼電保護的網絡化

計算機網絡作為數據傳輸及信息傳遞的有效途徑已經深刻的影響到了社會的方方面面，在工業領域亦然，其強有力的通信手段為實現系統保護提供了一種可行的技術方案。通過計算機網絡技術來實現電力系統各單元微機保護裝置的網絡化，將會使得繼電保護的作用不止局限于切除故障元件，縮小事故影響范圍，還將能夠保證全系統的安全穩定運行，系統各單元的保護裝置都能夠共享全系統的運行和故障數據，可大大提高系統的保護性能和可靠性，這是微機繼電保護發展的必然趨勢。

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關鍵詞 智能電網；特點；繼電保護；影響因素

Abstract:With the continuous economic and social development, the complexity of the network also increases, and also accompanied by the power system voltage level rise, which is the power system needs a new challenge. The modern smart grid in keeping with the original made ​​more on the basis of reliability, and flexibility of the protection system. This paper analyzes the national grid smart grid company characteristics and main features, and further pointed out that the development of smart grid significant impact on the protection.

Key words: smart grid; characteristics; relay; influencing factors

中圖分類號：TM773文獻標識碼：A

作為世界上的電力系統的發展改革新動向，智能電網被各個國家追認為二十一世紀的重大的電力系統的科技創新以及其未來的發展趨勢。智能電網從剛興起時的模糊概念，到現在的具體應用實施階段，指導發展成為如今現代化信息時代下的電力系統的發展變革新動向。國家大力開展電網公司的智能化建設，不但使智能電網特征給予網絡重構、微網運行和分布式的電源接入等高新技術，還在此基礎之上建立了新的要求體制。現在，智能電網面臨的最大困難就是在本地測量信息和少量的區域信息基礎上所進行的常規保護和解決措施。智能電網以最大限度的改變方式進行電力系統的深化改革，運用電子式的互感器、測量新技術、交直流的靈活輸電和技術的控制等廣泛的應用，這對繼電保護的發展有著重要的影響價值。

一.智能電網的概況分析

（一）智能電網中繼電保護組成要素

智能電網中繼電保護對于電力網絡化，以及相應的設備監測和保護來說是一項重要的技術實現方式，面向計算機化、智能化、網絡化和保護、測量以及控制數據等通信一體化的發展是現階段繼電保護的新發展趨勢。智能電網分布式的發電和交互式的供電對于繼電保護來說提出了高標準的要求，第一，信息技術以及現代化的通信技術立足于長遠發展的目標，數字化的新技術發展給繼電保護配置提供了更廣泛的發展空間和條件。在智能電網的使用過程中，可以使用傳感器，對輸電配電、發電和供電等關鍵性的設備運行進行了實時的監控，利于系統管理。第二，對于收集到的數據信息通過智能化網絡的系統進行統一的整合和分析。并且信息是可以運用到運行狀況的監測方面，實現繼電保護的功能以及保護定值遠程的動態的監控與修正。除此之外，對于繼電保護裝置來說，其保護功能在保護信息的基礎之上進行運行，與之關聯的還有相關設備運行信息。因此，智能電網的繼電保護裝置的保護對象不是唯一的，而是根據變化的對象進行連跳命令，跳開其他的關聯節點。

（二）繼電保護發展的新動向

現在，我國正處于大規模的建設階段，預計直到2020年會基本建成。電力系統中的繼電保護，其根本性的研究就是對電力系統的故障排除、預防以及安全運行系統的異常操作研究，以便進行下一步的對策研究中的反事故的自動化監控措施，這是保障電網運行的基本安全技術。并且，現代化的智能電網在保持著原有的基礎上提出了更具有可靠性，以及靈活性的繼電保護系統，還會伴隨著電力系統中電壓等級的升高，這是電力系統需要面對的新挑戰。不但如此，智能電網同時也在最大程度的改變電力系統的組織形態，這也會對智能電網中的繼電保護的發展帶來深遠的影響。

二.智能電網的定義和特點

（一）智能電網的定義

智能電網，簡單理解就是智能化的電網（也被稱作“電網2.0”），它的建設基礎是集成和高速的雙向通信的網絡上，通過現代化技術中的測量和傳感，先進控制方法和設備，以及科學化的決策支持的技術應用系統，以此達到電網的高效、安全、可靠、經濟、和諧環境和安全使用目標。

智能電網的概念到現在已經發展了三個里程碑。雖然各個國家的相關專家對智能電網的水平提高的等級達到了共識，但是由于智能電網的發展依然處于萌芽階段，因此還沒有明確定義可追尋。在智能電網的發展環境以及推動的影響因素的差異性上，各個國家電網企業和各個組織部門會根據特有的思路和思考方式理解智能電網。在進行智能電網的實踐和研究方面，各個國家對智能電網的發展階段的著重點也會有所不同，所以，智能電網的定義仍然處于更新發展的階段。

（二）智能電網的特點

國家電網的相關公司在基本特征定義的基礎之上，對智能電網的技術所體現出來的信息化、自動化、數字化和互動化。在技術關系上所體現出來的集約化、標準化，以及最重要的集團化等。信息化是智能電網基礎的堅強后盾，實現了實時和非實時的信息之間的高度集成化，資源的共享和利用；數字化對于智能電網的實現形式起到了堅實作用，定量定向的對電網的結構、特性和狀態等進行描述，實現電網信息采集和運輸過程中的高效性和精確性；智能電網的自動化對于堅強電網來說，是一項重要的實現手段，主要通過現代化的自動控制策略，來完成智能電網在運行控制中的自動化的水平等級，對于全面提高公司的管理水平具有重要的地位；智能電網的互動化是指在滿足電網的內在要求下，實現電網、電源和用戶三者之間的互動和協調關系。概括智能電網的基本內涵就是：堅強可靠性高、經濟高效智能化、環保清潔、友好互動，以及透明開放。

三.智能電網對繼電保護的重要影響

繼電保護是電力系統的中的重要性的安全穩定的防線，并且是第一道安全防線，按照傳統的電網設計以及配置是不能適應智能電網的。繼電保護的影響條件就是智能電網所表現的技術特點，并且其對繼電保護的應用具有深遠的意義。

（一）智能電網的數字化

智能電網有一個重要性的特征是數字化，相對于繼電保護來說：第一，數字化表現在測量手段；第二，在信息傳輸方面表現的數字化。伴隨著國家大力建設智能電網的建設和智能化的儀器和設備的應用推廣，傳統形式的互感器將會逐漸的走出現代化技術的視線。電子式的互感器是采用網絡技術中的接口，通過智能網絡的保護裝置與智能化的斷路器之間的連接，簡化了二次回路接線的復雜程度，同時也方便于維護工作的開展。

（二）智能電網的網絡化

對于繼電保護而言，智能網絡化的數字化的變電站網絡的重大變革主要包含兩個方面：第一，信息的獲取。繼電保護主要保護功能就是自行管理，但是網絡的數據傳輸特點是共享性，在全站的相關設備元件信息的方面有很大的突破性，即電氣量信息。第二，信息的發送。智能化的斷路器是應用數字接口進行的，其中，跳合閘等設備所控制的信號傳輸方式有二次電纜更改為數字信號的網絡化傳輸。

（三）智能電網的廣域化

近幾十年來，我國的電網信息化的發展進程在不斷的推進，專用化的幾點保護信息現在也初步建成了，這會成為智能電網的重要控制環節。繼電保護的服務環節中雖然幾點保護信息和WAMS網絡影響作用力較小，但是二者所提供的廣泛的信息來說，提高了后備保護性能指標，安全自動裝置的提高上有很高的價值研究。

（四）電網輸電的靈活性

輸電效率的智能化改變使智能電網的特點之一，輸電的靈活性是智能電網的有效控制手段。智能電網也會采用大量的裝置進行交流靈活的輸電技術，例如：可控串聯補償裝置、電能質量控制裝置、統一潮流控制器、STATCOM和靜止無功補償裝置等。除此之外，我國輸電電網所進行的直流和交流相結合的輸電特征也導致電網的非線性的可控電力原件的數量也會大大的增多。

四.繼電保護的其他相關問題

隨著現代化技術的應用和發展，電子和信息技術也得到了更大的發展空間，因此，繼電保護裝置的可靠性和功能性也逐漸完善，并且系統的操作方式也比較簡答方便，符合當代技術的人性化原則。我國的繼電保護已經在技術原理上滿足了電網運行的基本要求。

根據智能電網發展以及規劃，改變了電網中電能傳輸某些方面的特點，數字化與信息化導致了智能電網和傳統的電力系統之間的差距，所以，從根本上講應該從繼電保護相關工作入手，使其適應當代技術的發展現狀。

（一）影響繼電保護配置形態

智能電網的網絡化會在發展階段不斷的改變繼電保護配置形態，在數字化的電站基礎上，其改變傳統形式的繼電保護的信息獲取以及信息發送媒介，并且運用現代化網絡的資源共享性，汲取站內的相關電器元件信息，在性能方面有了很大的提高，共享控制信號網絡對繼電保護配置進行了簡化，這是智能電網的繼電保護的下一研究階段的問題。

（二）數字化對繼電保護性能的影響

提高互感器的傳輸性能，以及減少互感器發生的故障頻率，對于繼電保護配置來說可以取消電流互感器的飽和與二次回路的相關問題的因素影響。電氣量的信息傳輸，其真實性對于繼電保護裝置的性能提高基于了可行性實施的條件。在簡化智能電網中繼電保護的附加功能，是可以利用現代化的數字手段，即傳感器進行繼電保護整體性能的提高，這也是繼電保護在未來幾十年里需要面臨的研究問題的核心價值。

（三）影響安全自動的裝置性能的提升

智能電網對我國的電力系統的防御與經濟緊急的控制提供廣域的信息量，利用現在已經形成的網絡，提高時間控制的敏感性很弱的保護裝備與安全自動裝置性能，在現在成熟的保護安全的自動裝置原則基礎上，進行幾點保護的系統的診斷分析，避免突然性的停電導致的安全事故的發生。

（四）繼電保護的新原理和新技術發展

新型的自然能源的使用具有環保等特點，但是電網的接入安全問題也逐漸的被提到日程當中，調度方式也會隨著智能電網發展的速度加快，以及其靈活性的提高而進行傳輸方式與潮流發展趨向的調整。主要講電力電子控制作為載體的智能電網的靈活控制將會對傳統的電網故障特征進行跟蹤，并研究出來使用智能電網的靈活控制中的繼電保護的新原理和新技術演變成了智能電網的繼電保護的研究中的關鍵性的問題。

（五）在線方式的整定技術

繼電保護的思想已經廣泛的應用于智能網絡發展中，在傳統的自適應保護的限定條件很多，又只能根據被保護的線路運行情況進行定值的自主性的調整。智能電網的未來發展展望會改變繼電保護的這種復雜性，實現統一的在線方式的整定技術。

結束語：

建設智能電網是現代化的電力系統中非常重要的技術變革，同時也是未來電網發展的最新趨向。現在，建設智能電網工作已經開展，建設發展中的新技術與新設備的實際應用會給繼電保護這個領域基于新的革命性突破和質的變化。推進現代化的智能電網，對于相關研究的不斷深入，繼電保護這個重要專業也會隨著社會的發展而面向智能化電網方向邁進，階段性的推動智能電網的建設，為智能電網的基礎建設提高可靠的、安全的、便捷的技術支持。

參考文獻：

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關鍵詞：智能變電站；繼電保護；方法分析

一、智能變電站中的繼電保護

電網系統中，智能變電站繼電保護配置主要分為智能變電站過程層繼電保護與變電站層繼電保護。首先，在電網系統中，智能變電站過程層繼電保護配置主要是根據智能變電站過程層的一次設備情況，獨立對于一次設備進行主保護的配置。在根據智能變電站過程層一次設備情況進行繼電保護配置時，對于智能變電站過程層一次設備主保護的配置需要分為兩種。一是在進行電網系統中，智能變電站過程層一次設備本身就是智能化設備的保護配置時，變電站的一次設備保護裝置安裝在變電站智能設備的內部；二是如果變電站的一次設備是老設備改造的，對于這樣的變電站一次設備的主保護配置應該將保護設施以及合并器、測控等功能設備在一次設備附近進行就近安裝，以保證智能變電站設備運行與維護工作便利。在電網智能變電站中，過程層繼電保護配置中的電網信息的采集與傳輸，整個智能變電站系統中都是通過以太網實現。

二、智能站繼電保護技術發展研究

目前智能變電站繼電保護信息的集成和共享給繼電保護調試、檢修工作帶來了諸多的困難和不確定性，其調試檢修工作量也完全不亞于常規變電站。如智能站調試除了常規的保護功能測試外，增加諸多延時和同步性能的測試、軟壓板功能測試、檢修機制測試、丟幀斷鏈測試、光衰耗和光功率測試和網絡測試等，且目前很多功能沒有較好的測試手段或者無法測試，如網絡風暴、交換機性能、涉多間隔保護裝置數據同步測試。對全站系統配置的驗證，需要SCD配置文件離線審查和現場調試相結合，很可能因某一參數設置沒審查到或某一細微項目沒調試到位而導致保護裝置誤動或拒動，另可能因人為原因導致最終保存的SCD配置文件與現場裝置實際配置不一致，給后期檢修、改擴建帶來隱患。因此未來智能變電站繼電保護技術應重點研究全站配置在線/離線反校驗和更好的調試驗證技術、方法。

全站配置在線反校驗是利用鏡像技術將繼電保護系統設備及相關輔助設備實例配置信息鏡像備份，經網絡獨立傳輸至集中分析系統，由集中分析系統進行反組態形成SCD配置文件，再與最終保存的SCD文件進行對比分析，檢測實際運行的配置信息與最終確認的配置是否一致，一方面防止人為因素導致配置不一致發生，一方面可檢測設備配置是否遭遇外界破壞或網絡沖擊而修改。離線反校驗是通過工具將各設備配置鏡像備份，離線進行反組態和比對分析，缺點是無法及時發現配置文件的任何變動。

三、提高智能變電站繼電保護可靠性的措施

（一）在變壓器繼電保護配置方面的措施

在電力系統中，配電線路的電壓是額定的，即便是電壓過高和電壓過低，均會給配電系統的運行帶來影響。而智能變電站調控電壓的狀柱主要是變壓器，所以是促進配電保護的主要裝置。因而在通過變壓器開展配電保護時，應采取分步的方式進行配置，從而確保變壓器能有效的實現差動繼電保護，而在變壓器后備保護過程中，主要是采取集中的方式進行配置，同時還能利用獨立安裝技術對非電量實施繼電保護，也就是在電纜與斷路器接通之后達到繼電保護的目的，從而促進其可靠性的提升。

（二）利用電壓限定延時對電流量進行測量

當智能變電站的電力系統處于高效的運行狀態時，在電流因素的影響下，經常會發生外部短路故障，進而導致過負荷電流的問題出現，從而形成過負荷電流，即便是電流量處于正常情況，其電流量也不會存在較大的差異，這就會在變電站的系統發生外部故障而出現跳閘的情況，最終影響繼電保護的可靠性。為了確保其可靠性得到有效的提升，對變電站所有線路中的電流量，采取電壓限定延時的方式進行，這樣即便是在出現過負荷電流的情況下，能及時的發出警報，下達執行保護的命令，最大化的確保繼電保護的可靠性得到提升。

（三）線路保護設置

為了提高智能變電站的測控和保護水平，實現操作控制和站內保護功能的一體化，對智能變電站利用間隔保護配置方式進行各個單套配置，在很多智能保護線路中，多是通過斷路器直接階段或者數據信息采樣等方式來實現保護功能，通過GOOSE網絡，導致斷路器失靈，發揮重合閘保護功能，在智能變電站控制電路中，不同線路控制裝置和間隔保護測量通過GOOSE網絡實現信息交換，還可通過點對點連接來控制智能終端設備，實現單元合并、信息傳輸等功能，完成直接跳閘和數據采樣，不用通過GOOSE網絡實現智能變電站斷路保護。同時，智能變電站母線和主干電路中電子式互感器可以通過相關電壓信號，連接各個合并單元以后，通過數據打包形式來處理智能變電站數據，被保護測控裝置和SV網絡通過通信光纖來傳輸信號，并且通過GOOSE網絡來傳輸測控裝置接入間隔信息。

（四）母聯保護

智能變電站的母聯分段保護設置和線路保護設置有很多相似之處，在設置分段保護裝置時，將智能變電站終端設備和合并單元連接起來，不利用相關網絡數據進行保護跳閘和直接采樣，這樣可實現智能變電站的母聯保護跳閘。同時，結合智能變電站的運行特點和設計要求，智能變電站的分段保護必須采用單套配置方式，從而實現對智能變電站的準確測控和安全保護。當前，智能變電站的分段保護跳閘主要采用點對點直接跳閘方式，利用GOOSE網絡對各個保護分段實現母聯保護。

總之，智能變電站是我國變電站系統未來發展的重要趨勢，和傳統變電站相比，其內部結構形式更加復雜，電力設備更加多樣化，因此必須高度重視繼電保護配置，結合智能變電站的實際運行特點，優化和改進繼電保護配置方法，加強繼電保護配置管理和控制，提高智能變電站的安全性、可靠性和穩定性。

參考文獻：

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篇7

關鍵詞：電力系統 繼電保護 發展現狀

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0120-01

繼電保護作為電力系統中的重要組成部分，其核心作用在于被保護的電力系統元件出現故障時，該元件的繼電保護裝置能夠第一時間給最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，將電力元件自身的損壞程度降到最低，以此來減小電力系統安全供電的影響，滿足電力系統穩定運行的要求。由此可見，完善繼電保護裝置的性能，是提高電力系統安全運行的關鍵所在，在分析繼電保護技術發展現狀這一問題上，本文從以下幾個方面出發進行分析。

1 繼電保護的作用

結合當前國民生產的實際趨勢，對電力資源的需求量越來越大，電力供應緊張導致多地出現供電危機，部分地區在緩解這一現象時，多數選擇停電、限電措施。鑒于此，維護電力系統安全就顯得格外重要。作為電力系統安全維護方式中的一種，繼電保護能夠在電力系統出現故障時，第一時間將出現故障的設備進行自動切除，并及時的發出警報信息，維護人員在接到警報信息后及時的對故障設備進行修復，將電力損失降到最低。

在實現電力系統繼電保護的過程中，其基本條件在于繼電保護裝置，要想從根本上提高繼電保護的安全性，其保護裝置除了具備科學先進、行之有效的特點外，還應具備一定的靈敏性，一般來講，針對繼電保護裝置的特點，主要體現在以下幾個方面：首先，靈敏性。電力系統在運行中，一旦出現故障，輕則浪費大量的電力資源，重則引起嚴重的安全事故。保護裝置只有具備高度的靈敏性，才能在設備出現故障時，第一時間切斷電源，將報警信息傳遞給相關部門的維修人員，使其及時的采取措施進行維修。其次，可靠性。繼電保護裝置在日常運行中，不會發生拒動或誤動等不正常現象，尤其在繼電器回路接點與接線上，應確保其簡練有效。最后，選擇性。針對出現故障的電力系統，多數繼電保護裝置會結合著故障的大小有選擇的進行切除，以此來確保系統其他正常部分的安全運行。

2 繼電保護技術的現狀

繼電保護技術在我國的應用，具體可以分為以下三個階段：20世紀70年代開始研究集成電路保護技術；80年代末集成電路保護基本上已經形成了完整系列，并逐漸取代了晶體管保護；而到了90年代，我國的繼電保護技術進入了微機保護時代。至此，我國繼電保護學科、技術、繼電器的制造以及科技人才的隊伍，才逐漸在吸取國外先進技術的基礎上，形成了一只具備深厚理論功底和豐富運行經驗的繼電保護技術人才；在長時間的探索、研究中，形成了具備一定規模的繼電保護裝置研究體系，為我國繼電保護技術的應用發展做了鋪墊。

在21世紀網絡技術迅速發展的實踐，計算機控制技術在電力系統繼電保護中的應用，大大提高了繼電保護裝置的使用性能，但同時也對繼電保護技術提出了新的要求。針對原理、機型不同的微機線路及設備，都需要與之相符、性能優良的繼電保護裝置。只有這樣才能發揮出繼電保護裝置的使用性能，為電力系統的安全運行提供可靠保證。

3 繼電保護技術的發展

網絡技術的普及應用，推動信息化社會發展及改變人們生產活動的同時，也進一步推動了微機繼電保護技術的發展，使其在原有的基礎上更加網絡化、智能化，針對繼電保護技術的發展，本文從以下幾個方面進行分析。

3.1 計算機化

結合當前我國計算機的發展趨勢，其硬件設備及軟件設施也在原有的基礎上取得了突破性進步。微處理機中的單片化及相關功能都在原有的基礎上大大增強，其片內硬件資源也得到了相應的擴充，而單片機與DSP芯片的融合，大大提高了系統的整體運算能力及網絡通信芯片的應用能力。這些技術在繼電保護裝置上的應用，提高了繼電保護設備的可靠性與靈敏性，在提高設備信息化的同時，還推動了繼電保護裝置的計算機化。一般來講，隨著電力系統的迅速發展，在很大程度上提高了對微機保護的要求，微機系統除了具備基本的保護功能外，還應具備大容量的數據存放空間，確保故障信息及相關數據能夠順利儲存、翻閱；與此同時，微機系統的數據處理功能、通信功能，都關系著整個保護裝置的運行狀況，這些都需要設計人員結合著電力系統的實際狀況，有針對性的進行設計，確保電力系統的安全運行。

3.2 網絡化

面對當前信息社會的發展趨勢不難看出，計算機網絡已成為這一時代的主要潮流，在影響各個領域發展的同時，還給各個工業領域提供了強有力的通信手段。繼電保護網絡化，能夠憑借網絡的優勢，將故障部件信息及時的傳遞給電力系統的總控制臺，技術人員在接到報警信息后，第一時間對故障部件進行處理。與此同時，繼電保護技術的網絡化，除了傳遞、接收信息快之外，還能形成一定的網絡交流平臺，方便不同地區的電力部門進行溝通、交流。

3.3 智能化

隨著計算機網絡技術在電力系統繼電保護領域中的應用，各種控制原理及方法應運而生，在提高計算機繼電保護性能的同時，還大大改善了繼電保護裝置。近年來，在技術人員的研究、探索下，各種各樣的人工智能技術被應用到電力系統的繼電保護中，如人工神經網絡、小波理論等等，在提高繼電保護研究層次的同時，進一步提高了繼電保護技術的智能化，從而為繼電保護技術的指明了發展方向。

4 結語

綜上所述，隨著我國用電量的逐漸增大，電力資源的安全運行已經成為相關部門急需完善的問題之一。繼電保護技術是確保電力系統安全、穩定運行的核心因素，在整個電力系統中有著極其重要的作用。這就要求相關技術人員能夠結合著我國電力系統的實際發展狀況，完善繼電保護技術，為我國國民經濟的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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關鍵詞 電力系統；繼電保護；發展現狀

中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）84-0065-02

1 我國繼電保護技術的發展歷程

自建國以來，我國的繼電保護技術借著電力行業不斷發展的東風，也得到了很大程度上的發展。在新時代電子技術、計算機技術在各行各業的廣泛運用。繼電保護技術在最近的40余年里的發展可以總結為四步。

第一步，傳統繼電保護技術的起步時代。在50年代的以前，我國的電力系統中繼電保護技術基本上屬于真空階段。在50年代的期間，我國技術人員以國外先進的設備和技術為學習內容，建成了一支不僅有著深厚理論知識并且有這豐富運行經驗的繼電保護的技術隊伍。隨后，還引進國外的繼電器的制造技術，并且結合國內實際情況，建設出了我國自主的繼電器制造業。

第二步，晶體管繼電保護技術時代。在60到80年代之間，晶體管被繼電保護技術中廣泛的采用。其間，天津大學和南京電力自動化設備廠開展合作，研究出了500kV晶體管方向高頻保護，同時南京電力自動化研究院也研制出了晶體管高頻閉鎖距離保護。兩大成果成功的運用于葛洲壩500kV的線路上。從此我國在500kV線路保護上突破了完全依賴進口的局面。

第三步，集成電路繼電保護技術時代。70年代，集成運算放大器的集成電路運用于繼電保護技術的研究課題已經開展。到80年代末，集成電路保護技術已經形成了一個完整的系列。晶體管保護技術都逐步的取代。到90年代初期。集成電路保護技術無論是在研究還是生產與運用上，都牢牢的占據了主要地位。

第四步，計算機繼電保護技術時代。1984年華北電力學院研制出的了輸電線路的微機保護裝置第一個通過鑒定，并且成功的運用于電力系統中。從此我國的繼電保護技術又邁進了一個新的階段。微機保護從此進入了業內人士的視野。到90年代的時候。我國的繼電保護技術就開始進入到微機保護的時代。豐富多樣的微機線路和主設備保護為電力系統提供了新的一批性能優良、功能齊全的可靠機電保護裝置、

2 我國現階段微機保護技術的優點介紹

我國繼電保護技術在最近半個多世紀得到了很大的發展，由學習國外的傳統技術到現在所使用的微機保護技術可以說是一個巨大的歷史跨越。無數的人為繼電保護技術的發展嘔心瀝血，付出都是值得的，我國現階段所使用的微機保護技術相對于傳統繼電保護技術以及晶體管和集成電路繼電保護技術來說，在各方面的性能都是有著成倍的提升的。

繼電保護的動作特征級性能得到了很大的改善和提高，正確動作率高。這個優勢主要體現在微機保護技術能夠得到常規保護不易獲得的特性。因為微機保護有很強的記憶力。所以就能更好的實現故障的分量保護。同時微機保護還可引進自動控制、新的教學理論和技術，運行正確率也很高。

其它的輔助功能能夠更加方便擴充進來。比如可以方便的將低頻減載、故障錄波、自動重合閘以及故障測距等功能附加上來。

工藝結構條件優越。當今社會電腦被廣泛的運用，所以硬件相對來說也就比較通用。而且制造非常容易來實現標準的統一。并且裝置的體積比較小，盤位數量得到了減少，耗能比較低。

可靠性容易提高。這個優勢主要表現在數字元件的特性上，數字原件不易受到溫度變化、電源波動以及使用年限等因素的影響。元件更換也不易影響到它。并且數字原件的自檢和巡檢能力很強，可以通過軟件方法來實現主要元件、部件的工況和功能軟件本身的檢測。

使用靈活方便。能夠方便能維護調試，縮短維修時間，還可以根據運行經驗通過軟件方法在現場就實現改變特性、結構的操作。

能夠進行遠方監控。微機裝置相比其他裝置而言，具有串行通信的功能。通過與變電所微機的監控系統的通信聯絡來實現微機保護的遠方監控。

3 我國繼電保護的發展展望

通過社會網絡技術的發展，我國繼電保護很可能在未來幾年內走上網絡保護的階段。首先網絡保護在理論上是可行的，它是將計算機技術、通信技術以及網絡技術和微機保護相結合而誕生的一種新興的繼電保護的技術手段，也可以將之理解為微機保護的強力升級版。

網絡保護必然是通過計算機網絡來實現其各項保護的功能。比如誰變壓器保護和母線保護。網絡保護最大的優勢就在于數據的共享，這樣就可以實現本來由高頻保護、光纖保護才能實現的眾聯保護。電力系統網絡型的電力保護作為一種新型的繼電保護類型，是繼電保護繼微機保護技術發展的必然趨勢。

計算機技術的發展以及計算機在電力系統中的運用，繼電保護也必將采用計算機技術。這些年來，人工智能技術在各個領域中都得到了廣泛的運用，在電力系統的各個部分也得到了應用。繼電保護技術在現在微機保護的基礎上在慢慢的往網絡保護上開始研究，網絡保護也必將帶來智能化在繼電保護上的運用，從而繼電保護會不斷的向更高的層次不斷發展。可以大膽的猜測一下，繼電保護在現今微機保護的發展上，迎來的會是網絡保護，在網絡保護全面應用之后就會向智能保護來發展。

4 結論

我國繼電保護這半個多世紀的發展，技術的更新是值得我們驕傲的。繼電保護技術從最原始技術到現在的微機保護，并且我們也為下一步網絡保護的發展提供了一個展望的平臺，但是這些成就并不代表著繼電保護技術的發展已經值得我們滿足了。在21世紀高科技的快速發展上，特別是計算機技術和網絡技術的黃金時間。這些科技也必將帶動繼電保護技術的快速發展，繼電保護的發展在21世紀也將是一個必然的結果，這就對技術工作人員提出了更高的挑戰。

參考文獻

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關鍵詞：電力系統；繼電保護技術；措施；發展趨勢

中圖分類號： TM77 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

近年來，隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力，同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障，使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障，是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。

1.繼電保護發展現狀

上世紀50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建立了繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。60到80年代，晶體管繼電保護技術蓬勃發展。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面某電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。目前，繼電保護技術發展迅速，正向計算機化、網絡化方向發展，實現保護、控制、測量、數據通信—體化和智能化。

2.線路的繼電保護技術

電壓等級高的輸電線路一般按雙側具有電源考慮，所接電網為大電流接地系統，斷路器一般采用分相操作，通常采用綜合重合閘方式。故障的形式包括：三相故障、兩相故障、兩相接地故障、單相接地故障共有不同相別的十種故障類型，同時要考慮非全相運行的問題、同桿并架雙回線的跨線故障問題等。高電壓等級輸電線路在電力系統中占據著十分重要的地位，對其繼電保護有較高的要求，微機保護后，線路保護一般均設計為成套保護，即一套保護完成所有的主保護和原理上的后備保護功能，為了實現設備上的后備，通常采用雙重化配置或多重化配置。

2.1輸電線路的距離保護

距離保護是通過反映故障點到保護安裝處的距離而動作的繼電保護裝置，通常應用于110kV及以上電壓等級的輸電線路，其原理也可以應用于35kV及以下電壓等級的配電線路。構成距離保護的核心就是測量故障點到保護安裝處的距離，并與一個事先整定的距離相比較，測量距離小于整定距離時保護動作。測量故障距離的方法包括阻抗法、行波法和雷達法，其中應用最多的是阻抗法。

2.2輸電線路的縱聯電流差動保護

基于基爾霍夫電流定律的縱聯電流差動保護，是到目前為止最為完善的繼電保護原理，在發電機、變壓器、母線、電抗器、大容量電動機和輸配電線路等電氣設備中都得到了應用。其基本工作原理如下：

正常及外部故障時即流入差動繼電器KD中點電流為0，繼電器不會動作。被保護設備發生故障時（區內故障時）流入KD的電流為故障電流的二次值，KD動作。

可見，在理想情況下，根據KD中是否有電流，就能夠區分出是否有內部故障，是否應將被保護設備從系統中切除。

3.繼電保護安全運行的措施

3.1定值區問題。微機保護的一個優點是可以有多個定值區，這極大方便了電網運行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區的錯誤對繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區的正確性。采取的措施是，在修改完定值后，必須打印定值單及定值區號，注意日期、變電站、修改人員及設備名稱，并重點在繼電保護工作記錄中注明定值編號，避免定值區出錯。

3.2做好繼電保護裝置檢驗。在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意,將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行，這兩項工作完成后，嚴禁再拔插件、改定值、改定值區、改變二次回路接線等工作。電流回路升流和電壓回路升壓試驗，也必須在其它試驗項目完成后最后進行。

3.3一般性檢查。不論何種保護，一般性檢查都是非常重要的。首先清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機械特性等。其次是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中，還必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。

3.4工作記錄和檢查習慣。工作記錄必須認真、詳細，真實地反映工作的一些重要環節，這樣的工作記錄應該說是一份技術檔案在日后的工作中是非常有用的。繼電保護工作記錄應在規程限定的內容以外，認真記錄每一個工作細節、處理方法。工作完成后認真檢查一遍所接觸過的設備是一個良好的習慣，它往往會發現一些工作中的疏漏，對于每一位繼電保護工作人員來說都應該養成這一良好的工作習慣。

3.5接地問題。繼電保護工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點：首先，保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題，必須接在屏內的銅排上，一般生產廠家已做得較好，只需認真檢查。最重要的是，保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網，應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上，并且用絕緣表測電阻是否符合規程要求。

4.電力系統繼電保護技術的發展趨勢

隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發展，出現了一些引人注目的新趨勢。

4.1網絡化。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。

4.2計算機化。隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力。與其他保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力、高級語言編程等。

4.3一體化技術。一體化技術說到底，就是實現繼電保護裝置在數據處理上的一體進程，始終把單一的繼電保護裝置作為整個電網運行系統的一個終端設備，它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數掘，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。

4.4變電站綜合自動化技術。現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制、保護、故障錄波、緊急控制裝置和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創新。繼電保護和綜合自動化的緊密結合已成為可能，它表現在集成與資源共享、遠控制與信息共享。

4.5智能化。由于人工智能的邏輯思維和快速處理能力，人工智能已成為在線狀態評估的重要工具，越來越多地應用于電力系統的多個方面中，特別是繼電保護方面，其在控制、管理及規劃等領域中也發揮著重要作用。

4.6自適應控制技術。自適應繼電保護的概念始于20世紀80年代，它可定義為能根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統的各種變化，進一步改善保護的性能。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景。

5.結束語

電力系統繼電保護能夠快速、有效的切除故障設備，保證保證非故障設備的安全運行，能夠有選擇性的發出故障報警信號，維護電力系統的暢通。電力系統的發展也對機電保護提出了更高的要求，繼電保護裝置容易出現故障，只有對繼電保護裝置定期檢查并維護，及時發現故障并處理，保證電力系統正常運轉，保證供電的可靠性。

參考文獻：

[1]周培華.淺談電力系統中繼電保護的發展趨勢[J].科技咨詢導報2007

篇10

【關鍵詞】繼電保護；發展方向

引言

在現階段，電力系統繼電保護裝置之中廣泛采用微機保護方式，這種繼電保護措施和常規繼電保護相比具有許多優點。隨著現階段通信技術、計算機技術和信息技術的高速化發展，各種新的技術方式和技術流程成為繼電保護裝置探索和分析的重點，也成為繼電保護研究的首要任務和重點模式。特別是在最近的IE61850為發展目標以及數字化變電站技術的高速發展，這種技術的應用更是日益廣泛，為繼電保護的發展和創新帶來了深刻的變化，與目前現有的其他設備相比較而言系統的安全性的要求也不斷擴大，內容也不斷復雜。

1、繼電保護產品技術發展新特點

1.1統一硬件平臺

在目前的廠家生產過程中，對于生產的所有保護產品通常都是采用統一的硬件平臺，在工作之中采用這種硬件平臺作為獨立式的保護方式是目前工作探究的重點，也是可以實現在不改變硬件的條件下，以配置文件可以改變類型的保護。目前有許多制造商使用統一的硬件平臺，但也存在一些問題，如硬件無法完全替代，置換可能需要改變一些硬件，可以更換，但也因為參數配置太復雜，缺乏可操作性。是否能完全替代？這將大大減少維護工作量，降低工作難度。

1.2IE61850技術，

隨著IEC 61850標準的與61850產品的發展，繼電保護也會發生一些變化，如何在新的體系結構和技術實現繼電保護功能，以保持可靠，穩定的繼電保護工作需要考慮的問題。使用數字鉑，電腦斷層，會給我們帶來什么改變的保護，保護方案應如何適應新的通信結構，保護信號交換符合要求的分布式的保護等問題，我們需要一一個澄清。也就是說，當繼電保護界面的變化，在原來的基礎上的原則，根據不同的界面設計方法的不同保護方案，以適應新的技術在繼電保護用。

1.3廣域保護

隨著時代的發展同步技術，出現了廣域測量系統（廣域測量系統），也有相應的廣域保護的概念。同時在工作研究的過程中一般都是以時間同步技術為核心內容進行深入研究和廣域測量，將各種保護技術將逐步應用于系統的穩定性。時間同步能力測試已成為一個非常重要的內容，也是目前繼電保護測試發展的主要方式和關鍵模式，對于未來的繼電保護發展而言有著重要的指導意義。

1.4保護和自動化功能更緊密的聯系

在目前的階段，低電壓輸電線路保護是保護，控制集成，隨著技術的發展和61850使用，保護和控制功能將更加緊密地結合在一起，邏輯可以區分，但在物理學中，在同一裝置，使其他功能保護作用的影響將是一個需要研究的課題。

2、數字化繼電保護應用特點

數字三的主要特征是“以智能設備為基礎，通過結合網絡技術，進而做到符合IEC 61850標準的數字化變電站信息”，即在全數字化，信息傳輸網絡通信模式，實現了標準化，使各種設備和功能共享的統一的信息平臺。這使數字化變電站系統的可靠性，經濟，方便維修的問題比傳統變電站有大幅度提升。是未來的發展方向。

結合數字保護裝置和數字化變電站的測試應用，數字測試儀與傳統儀器具有以下特點：

輸入/輸出設備發生變化。數字測試儀的輸出值和輸入數據報采樣值和接收消息，傳統的測試儀器的模擬和開關量輸出連接中的變化。數字測試儀和被測設備連接到光纖的光纖以太網中，與被測設備的交互式數據，傳統的測試儀器和被測設備連接介質硬布線硬件實現更為簡單。與輸入輸出和連接介質的變化，數字測試儀的硬件實現也發生了根本變化，輸出值可以完全由軟件計算，不再需要數/回路，電源支持，開放到開放電路的簡化，甚至取消。實現更復雜的。數字測試裝置許多以前用硬件實現的功能可以有軟件，軟件可靠性改進處理復雜性的增加。數字測試儀與傳統儀器，硬件的數量大大減少，從而減少了硬件成本減少錯誤的概率。由于硬件實現發生了根本的變化，測試成本大大降低空間。軟件開發的成本雖然會上升，但軟件可以復制，也降低了軟件成本，并以測試的可靠性提高，維修成本會下降。

3、繼電保護檢測需要增加的內容

在原有繼電保護測試項目的基礎上，根據繼電保護裝置發展的新特點，需要增加如下方面的測試內容。

3.1基于61850技術的繼電保護產品檢測

隨著61850技術的開發和應用，原有的一些測試項目將不提供這些產品，如下：裝置測量精度，因為61850的過程總線，保護裝置能接收過程層。數字信號，而不是先前的PT/CT交流采樣，采樣數據的準確性評估過程層鉑或PT/CT光學或電子。國有企業的分辨率測試，因為國家數量的時間標簽的處理模塊，以評估對象的繼電保護裝置為一層對應的數字模塊。

3.2時間同步能力檢測

全球定位系統時間同步技術的采用，有效地解決了不同繼電保護裝置的時間同步問題，故障分析中的應用帶來了幫助，但目前在時間同步檢測主要用于時間同步裝置，繼電保護裝置的同步能力測試需要加以考慮，如整體把握時間的同步效果。特別適合廣域測量和保護裝置/系統時間同步，效果會對測量結果的影響比較大，最終影響系統分析和保護作用。

3.3產品通信協議檢測

通訊協議測試的實踐中過去式繼電保護測試中的產品，不包含具體的網站通信協議測試要求，造成的過程中，系統集成，產品[互連存在許多問題，針對這一情況，中國電網2005組織繼電保護及故障信息系統通信協議的一致性測試和互操作性測試。其他各網局，局電力用戶協議一致性測試的要求，表明該繼電保護產品協議一致性測試已成為重要內容的繼電保護測試。在新修訂標準iec60255，明確指出，為保證通信協議的繼電保護產品符合有關標準或規范，需要一致性測試，具體測試方法需要參考具體的通信協議標準要求的內容。

3.4軟件測試

隨著軟件在微機型繼電保護中的應用，軟件承擔了越來越多的重要工作，由于軟件設計本身存在的缺陷可能會導致繼電保護裝置運行異常，甚至出現誤動、拒動現象。尤其是針對裝置內的程序，其程序邏輯難以進行完整的測試，因此當運行過程中，在某些條件下程序進入到不正常工作狀態，導致保護裝置工作出現問題，對電力系統安全、穩定運行可能會帶來破壞。