摘要：随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，进行电气设备继电保护的相关研究。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线，继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。 关键词： 电力系统 继电保护 发展趋势 1、电力系统继电保护作用及功能 继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证，其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时，向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号，断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理，以保证无故障部分继续运行，并防止不正常工作状态造成事故。基本功能：（1）安全性：继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作，即不应发生误动作现象。（2）可靠性：继电保护装置应在该动作时可靠地动作，即不应发生拒动作现象。（3）快速性：继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。（4）选择性：继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除，以保证最大限度地向无故障部分继续供电。（5）灵敏性：表示继电保护装置反映故障的能力。 2、电力继电保护的现状分析 2.1 国内继电保护现状 原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统当中获取应用，这说明了我国继电保护系统已经进入到了一个新的篇章，为微机保护开创了道路。在主设备的保护方面，关于发电机的失磁保护、微机线路保护装置、变压器组保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过了鉴定，因此，不同原理和机型的微机线路保护装置能够为电力系统提供一个功能齐全、性能优良、工作可靠的继电保护装置。到了 20 世纪 90 年代，随着微机保护装置的进一步研究，在微机保护软件等方面又取得了非常可喜的效果，此时，我国继电保护技术开始进入到了微机保护的时代。 2.2 继电保护装置的任务 继电保护一般是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时电气量的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的主要任务是：在供电系统运行的过程当中安全、完整地对于各种设备进行监控，为电力系统值班人员提供可靠的运行依据；在供电系统发生障碍时，能够迅速切除故障的部分，确保非故障部分能够继续运行；当供电系统当中出现一些异常情况时，它能够准确地发出信号，值班人员能够及时做出相应的处理。 2.3 继电保护装置的基本要求分析 2.3.1 选择性 当供电系统发生障碍时，继电保护装置能够很好地将故障部分有效切除，首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中的其他非故障部分能够继续运行。 2.3.2 灵敏性 继电保护装置是否灵敏一般采用灵敏系数来衡量，在继电保护装置的保护范围之内，不论短路点的位置怎样、不管短路性质如何，保护装置都不应该产生拒绝动作；但是保护区外发生故障时，又不应该产生错误的动作。 2.3.3 速动性 一般来讲，速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障，缩短切除故障的时间，从而减轻短路电流对于电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，并为设备的自启动提供便利条件，这样能够极大地提高发电机并列运行的稳定性。 2.4 保护装置的应用分析 继电保护装置广泛地应用于工厂企业高压供电系统和变电站等，用于高压供电系统线路的保护、电容器保护等等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于并不并列运行的分段母线装置设电流速断保护，但是仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸之后自动解除。此外，还需要安装设过电流保护装置，对于符合等级比较低的配电所不应安装设保护。变电站继电保护装置的应用主要包括：（1）线路保护：基本上是应用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护；（2）母联保护：需要同时安装设限时电流速断保护和过电流保护；（3）主变保护：主要包括主保护和后备保护，主保护一般分为重瓦斯保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护；（4）电容器保护：对于电容器的保护主要包括过流保护、零序电压保护、过压和失压保护。随着当前继电保护技术的不断进步，微机保护装置也正在逐渐投入使用中，因为生产厂家的不同，开发时间有先后顺序，微机保护呈现出丰富多彩的局面，但是基本原理及其要达到的目的基本一致。 3、电力系统继电保护发展趋势 3.1 计算机化 随着计算机硬件的发展，微机保护硬件得到了有力的技术支持，取得了迅速发展。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，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，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。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机。因此，用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。 3.2 网络化 计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱。由于缺乏强有力的数据通信手段，目前的继电保护装置只能反映保护安装处的电气量，切除故障元件，缩小事故影响范围。于是，人们提出了系统保护的概念，将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，实现继电保护能保证全系统的安全稳定运行，即每个保护单元都能分享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。要真正实现保护对电力系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。 3.3 保护、控制、测量、数据通信一体化 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端，它可以从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它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的任一终端，因此，每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。 3.4 智能化 近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用， 在继电保护领域的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题，应用神经网络的方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，其它如遗传算法、进化规划等也有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。 4、结束语 “大电网、超高压、高智能”。当今，电网的发展今非昔比，继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。 参考文献 ［1］黎紫玲.关于电力继电保护中断路器压力闭锁的探讨［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（21） ［2］严司玮.小议电力继电保护中断路器压力闭锁［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（16）
摘要：随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，进行电气设备继电保护的相关研究。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线，继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。 关键词： 电力系统 继电保护 发展趋势 1、电力系统继电保护作用及功能 继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证，其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时，向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号，断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理，以保证无故障部分继续运行，并防止不正常工作状态造成事故。基本功能：（1）安全性：继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作，即不应发生误动作现象。（2）可靠性：继电保护装置应在该动作时可靠地动作，即不应发生拒动作现象。（3）快速性：继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。（4）选择性：继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除，以保证最大限度地向无故障部分继续供电。（5）灵敏性：表示继电保护装置反映故障的能力。 2、电力继电保护的现状分析 2.1 国内继电保护现状 原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统当中获取应用，这说明了我国继电保护系统已经进入到了一个新的篇章，为微机保护开创了道路。在主设备的保护方面，关于发电机的失磁保护、微机线路保护装置、变压器组保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过了鉴定，因此，不同原理和机型的微机线路保护装置能够为电力系统提供一个功能齐全、性能优良、工作可靠的继电保护装置。到了 20 世纪 90 年代，随着微机保护装置的进一步研究，在微机保护软件等方面又取得了非常可喜的效果，此时，我国继电保护技术开始进入到了微机保护的时代。 2.2 继电保护装置的任务 继电保护一般是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时电气量的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的主要任务是：在供电系统运行的过程当中安全、完整地对于各种设备进行监控，为电力系统值班人员提供可靠的运行依据；在供电系统发生障碍时，能够迅速切除故障的部分，确保非故障部分能够继续运行；当供电系统当中出现一些异常情况时，它能够准确地发出信号，值班人员能够及时做出相应的处理。 2.3 继电保护装置的基本要求分析 2.3.1 选择性 当供电系统发生障碍时，继电保护装置能够很好地将故障部分有效切除，首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中的其他非故障部分能够继续运行。 2.3.2 灵敏性 继电保护装置是否灵敏一般采用灵敏系数来衡量，在继电保护装置的保护范围之内，不论短路点的位置怎样、不管短路性质如何，保护装置都不应该产生拒绝动作；但是保护区外发生故障时，又不应该产生错误的动作。 2.3.3 速动性 一般来讲，速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障，缩短切除故障的时间，从而减轻短路电流对于电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，并为设备的自启动提供便利条件，这样能够极大地提高发电机并列运行的稳定性。 2.4 保护装置的应用分析 继电保护装置广泛地应用于工厂企业高压供电系统和变电站等，用于高压供电系统线路的保护、电容器保护等等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于并不并列运行的分段母线装置设电流速断保护，但是仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸之后自动解除。此外，还需要安装设过电流保护装置，对于符合等级比较低的配电所不应安装设保护。变电站继电保护装置的应用主要包括：（1）线路保护：基本上是应用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护；（2）母联保护：需要同时安装设限时电流速断保护和过电流保护；（3）主变保护：主要包括主保护和后备保护，主保护一般分为重瓦斯保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护；（4）电容器保护：对于电容器的保护主要包括过流保护、零序电压保护、过压和失压保护。随着当前继电保护技术的不断进步，微机保护装置也正在逐渐投入使用中，因为生产厂家的不同，开发时间有先后顺序，微机保护呈现出丰富多彩的局面，但是基本原理及其要达到的目的基本一致。 3、电力系统继电保护发展趋势 3.1 计算机化 随着计算机硬件的发展，微机保护硬件得到了有力的技术支持，取得了迅速发展。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，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，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。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机。因此，用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。 3.2 网络化 计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱。由于缺乏强有力的数据通信手段，目前的继电保护装置只能反映保护安装处的电气量，切除故障元件，缩小事故影响范围。于是，人们提出了系统保护的概念，将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，实现继电保护能保证全系统的安全稳定运行，即每个保护单元都能分享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。要真正实现保护对电力系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。 3.3 保护、控制、测量、数据通信一体化 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端，它可以从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它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的任一终端，因此，每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。 3.4 智能化 近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用， 在继电保护领域的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题，应用神经网络的方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，其它如遗传算法、进化规划等也有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。 4、结束语 “大电网、超高压、高智能”。当今，电网的发展今非昔比，继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。 参考文献 ［1］黎紫玲.关于电力继电保护中断路器压力闭锁的探讨［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（21） ［2］严司玮.小议电力继电保护中断路器压力闭锁［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（16）