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浅谈电力系统继电保护技术的现状与发展牛永超

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：牛永超

[导读] 摘要：在电力系统当中，应用继电保护装置不仅仅是传统的应用模式了，逐渐的已经应用到自动化、信息化和智能化的技术领域，促使继电保护装置应用的越来越多。

        佛山市南海京能发电有限公司
        摘要：在电力系统当中，应用继电保护装置不仅仅是传统的应用模式了，逐渐的已经应用到自动化、信息化和智能化的技术领域，促使继电保护装置应用的越来越多。对此本文主要分析了继电保护技术的应用以及发展方向做进一步的探讨。
        关键词：电力系统；继电保护；现状与发展
        一、继电保护概述
        继电保护的组成。继电保护指的是电力系统中某种电力元件的总称，其主要功能是对电路故障进行有效应对，最终确保电力系统能够安全运行。通常主要有三部分组成：测量部分，作用是测量被保护元件工作状态的物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动；逻辑部分，作用是根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序等，使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分；执行部分，作用是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。继电保护技术的作用。主要体现在两方面：当电力系统中电机和电路等元件或其本身发生故障时，可在最短时间内自行切断故障元件运行，避免故障影响到其它元件，确保电力系统能够正常安全运行；当某个保护元件无法正常运行时，可及时作出反应并向外界发出声光、图文等信号向工作人员示警。为防止误操作出现，通常情况下继电保护装置不需要马上作出反应，可结合故障的破坏程度将时间进行相应延迟。
        二、合理运用继电保护的重要性
        在现阶段用电设备正常运行过程中依然出现各种问题，这些问题都会严重影响电力系统的正常运行。据调查表明，最常见的电力系统故障主要就是线路出现短路现象，同时还会对有问题的元件造成严重的损害，如果故障严重，还会造成一些安全事故的发生，对人们的生命安全以及财富造成伤害。所以一般会借助继电器的作用，最大化降低电力系统的损失，其中还可以分为三个部分，其中包括:执行、逻辑以及测量。如果在运行过程中电气设备出现短路时，机电系可以帮助受损的元件迅速从电力系统中撤出，最大化避免受到更大的损害。在此期间还要确保电力系统中其他元件能够稳定正常运行。为此，工作人员还要合理应用继电保护技术，充分发挥保护作用，并结合继电器所处的实际情况以及电力系统元件受损的程度大小等多种因素，采用合理正确的方法进行保护，从而促进我国电力系统能够稳定正常运行。
        三、电力系统中应用继电保护技术的实际情况
        1.继电保护技术的发展背景
        继电保护技术主要就是将电力系统中的各种保护技术和维护技术相互集合，其中将电力保护技术有效分为微机保装置、晶体管型、电磁型以及集成电路型着四个阶段。根据近几年电力系统稳定可持续发展，从而提高了我国继电保护技术水平。从古至今，我国的继电保护技术已经存有了四个时代的历程。据调查表明，在1984年期间，在我国的工业生产领域中已经广泛使用微机式继电保护技术，随着科技的不断发展，国家又慢慢出台了很多国产电路保护装置，这些装置还具有先进的技术、在操作过程中过于方便，并具有很多优越性能，逐渐达到了国外设备品质，有效为电力系统普遍应用继电保护技术奠定扎实的基础。
        2.继电保护技术在电力系统运用过程中依然出现的问题
        就现阶段而言，我国电力系统中所使用的继电保护装置由于受到一些外界因素的影响，在运行规程中出现了绣钝或者老化现象，并且在安装过程中无法达到最初的安装目的，并且在继电保护装置购买过程中，相关企业为了降低成本，获取更大的经济利益，在选择继电保护装置时不注重质量问题，并放低了选择标准，使装置无法正常使用。在电力系统整个管理工作中，没有结合实际情况制定继电保护管理机制，所以当出现问题时，没有按照严格要求执行，只是进行了简单描述，同时还缺乏专业的技术人才，从而降低了电力系统的工作效率。
        四、电力继电保护技术的发展趋势
        1.一体化和多功能趋势
        未来，继电保护装置能够通过网络获取电力系统运行以及故障情况的全部数据信息，任何一个故障的终端和网络控制的中心可以获取被控制元件的基本信息和相关数据。继电保护装置除具有基本的继电保护功能之外，还需要具有数据通信、控制、测量、保护一体化的功能，在正常运转的情况下完成数据通信以及控制和测量。

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继电保护装置能够成为电力系统整体计算机网络的多功能终端系统，也可以认为继电保护装置和相关技术组成了一台高性能和多功能的计算机。比如应用在变电站检测控制系统中的综合保护系统能够实现数据采集、故障录入和分析、报警处理、调度、保护、通信、测量等功能，该系统属于计算机网络技术、继
        电保护技术、现场总线技术的结合体，配置方式极其灵活。系统在总体结构上采用分层分布式结构，主要包括子站系统、现场设备层、主站系统、数据通信系统等。信息管理系统中的地理跨度站采取多结点的网络连接方式，系统软件主要由Windows或Linux组成，利用C++语言进行编程，通过数据库系统设计而成，具有安全性、标准化、开放性、模块化的特点，工作性能更高，操作简单，运行稳定，拥有图元组态功能和动态单元组态功能，可以直接连接其他智能设备，方便操作。
        2.网络化趋势
        继电保护技术未来将向网络化的趋势发展，能够实现自定传输以及采集各类数据信息，系统的智能化以及便捷性显著提高，应用范围也会逐步扩大。为保证继电保护装置的网络化，系统会采取灵活的现场总线技术。继电保护装置通过互联网、PLC、光纤能够实现信息交换以及远距离浏览，通过互联网能够技术反馈电力系统运行过程的各类故障信息，准确判断并解决设备运行存在的各类实际问题，同时能够实现远距离的系统更新，不同地区的用户能够及时沟通交流。某地区500kV升压变电站中采用网络化的智能继电保护设备，能够在距离现场较远的操作平台对设备进行数据监控，及时了解设备运行情况，帮助技术人员准确判断接地以及短路等技术故障，及时采取合理的措施进行维修处理。网络化的继电保护技术能够实现继电保护装置的远程控制，增强保护的稳定性和便捷性，全面提高工作效率。
        3.智能化趋势
        随着微处理器和人工智能技术的进步，继电保护技术未来将会呈现出智能化发展的趋势，继电保护技术能够与微控制器、微处理器、嵌入式软件和DPS芯片级嵌入式系统相互结合，实现仪器仪表的数字化。近年来，人工神经网络、模糊逻辑、专家系统、遗传算法等在继电保护技术中广泛应用，这也表明智能化逐渐成为继电保护技术发展的趋势。与传统产品相比，智能化的继电保护产品在自动化程度，性价比，精确度和灵敏度，测量速度方面优势显著，能够保护和控制主要的电动机、变压器、监视线路，电容器等主要设备。单元化的设计方式能够配备高压开关柜等设备，实现集中的组屏。不同节点的协同处理工作能够实现系统级别的管理以及信息资源共享。智能化的继电保护装置采用高性能处理器和大规模的集成电路芯片，减少装置的复杂程度，提高自身保护功能的可靠性，减轻技术人员的工作压力，便于记录故障的主要类型以及故障时间，未来继电保护装置将会通过人工智能的方式处理各类问题。
        4.数字化趋势
        微继电保护技术需要系统具有基本的保护功能，通话能够处理数据以及各类故障信息，具备较强的通信能力。很多数字化保护装置均具有控制、检测、保护等功能，能够在不同的节点协同作业。数字化的继电保护技术具有自检功能以及抗干扰能力，能够传输各种通信信息，是未来继电保护技术主要的发展趋势。
        结语
        在电力系统运行中，继电保护系统发挥了非常重要的作用。继电保护系统运行原理十分复杂，而且继电保护技术类型较多，相关人员需要深入研究继电保护技术，推动技术的发展与创新，保障电力系统的安全平稳运行，完善的继电保护系统，不断探索继电保护技术的未来发展方向，为科学技术的发展贡献一份力量。
        参考文献
        [1]电力调度自动化系统应用现状与发展趋势分析[J].曹振全.应用能源技术.2018(05)
        [2]继电保护在电力系统中的重要性分析[J].周楚雄.通信电源技术.2018 (05)
        [3]智能配电网建设中的继电保护问题[J].李学军.山东工业技术.2018 (21)
        [4]电力系统人力资源管理的现状及提升对策[J].彭芳.企业改革与管理. 2018(17)
        [5]电力系统继电保护技术的现状与发展[J].姜伶俐.科技与创新.2016 (23)