導(dǎo)語(yǔ)：繼電保護(hù)的技術(shù)及趨勢(shì)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理

為了完成對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)裝置的安全保護(hù)任務(wù)，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置通過(guò)借助正確區(qū)分的保護(hù)元件來(lái)檢測(cè)被保護(hù)的裝置是否處于正常的工作狀態(tài)。也就是說(shuō)，繼電保護(hù)裝置一般是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)被保護(hù)的裝置進(jìn)行保護(hù)的。其中，用于繼電保護(hù)狀態(tài)判別的故障量隨所處電力系統(tǒng)的周?chē)鷹l件而異，也隨被保護(hù)對(duì)象的不同而不同。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的故障量是工頻電氣量。工頻電氣量指的是通過(guò)電力元件的電流和所在母線(xiàn)的電壓以及由這些量演繹出來(lái)的其他量，如功率、相序量、阻抗等，從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、阻抗保護(hù)、頻率保護(hù)等。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的作用

電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中較常見(jiàn)的故障主要有斷線(xiàn)、短路、接地、負(fù)荷過(guò)載以及振蕩等。上述故障如果處理不及時(shí)或處理不當(dāng)往往會(huì)引發(fā)大范圍的電力系統(tǒng)事故，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞，導(dǎo)致電能質(zhì)量破壞和設(shè)備損壞，損失非常巨大。一般對(duì)上述故障的有效處理措施就是采取相關(guān)有效措施迅速地將正常運(yùn)行的系統(tǒng)與故障部分隔離，從而將故障造成的影響和損失盡量減少。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效避免事故的擴(kuò)大。通常，依靠人的判斷和處理是來(lái)不及的，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)務(wù)須由相關(guān)的繼電保護(hù)裝置完成電力系統(tǒng)故障的安全保護(hù)。

3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

一般而言，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)有：一是值班管理人員可以通過(guò)繼電保護(hù)裝置及時(shí)掌握處于不正常運(yùn)行狀態(tài)的電氣元件的反應(yīng)，以便能夠及時(shí)處理，從而有效避免相關(guān)電氣設(shè)備的損壞以及安全事故的發(fā)生；二是繼電保護(hù)裝置自身能夠迅速地將電力系統(tǒng)中的故障元件有選擇地進(jìn)行切除，從而確保其他無(wú)故障原件的正常運(yùn)行。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用

1.數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的革新，數(shù)字化技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，數(shù)字化變電站的建設(shè)已經(jīng)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。數(shù)字化變電站是指變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程全部數(shù)字化。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置原理是利用電子互感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在互感器內(nèi)通過(guò)光纖利用光數(shù)字信號(hào)將數(shù)據(jù)傳到低壓端，在MU（合并單元）處理后得出符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量輸出。其涵蓋了變電站的全部范圍，比如一次設(shè)備的互感器、斷路器、變壓器，二次設(shè)備中的保護(hù)、控制、通信，以及軟件開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)建模、數(shù)據(jù)應(yīng)用等。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用：一是智能化繼電保護(hù)測(cè)試儀。隨著智能化變電站的投入和普及，數(shù)字化測(cè)試設(shè)備在電力用戶(hù)和制造廠中的需求呈上升趨勢(shì)。二是全數(shù)字化變電站的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)。智能電網(wǎng)推廣的重要舉措就是建設(shè)具有數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特點(diǎn)的數(shù)字化變電站，然而目前大多數(shù)變電站無(wú)法有效檢測(cè)繼電保護(hù)二次設(shè)備的性能，只有全數(shù)字化變電站才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢查和監(jiān)測(cè)功能。

2.超高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的電壓等級(jí)不斷提高，對(duì)高電壓技術(shù)和絕緣技術(shù)提出了新的更高的要求。由于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)及通訊技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，超高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行水平也逐漸提高，目前世界上很多國(guó)家都已經(jīng)建成超高壓輸電線(xiàn)路。超高壓輸電是指使用超高電壓等級(jí)輸送電能。超高壓直流輸電具有九大優(yōu)勢(shì)：輸送容量大；送電距離遠(yuǎn)；輸送功率可以控制和調(diào)節(jié)；不受系統(tǒng)穩(wěn)定極限的限制；可以充分利用線(xiàn)路走廊資源；可保持輸送功率或減少輸送功率的損失；可以根據(jù)系統(tǒng)的要求作出反應(yīng)，提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平；進(jìn)行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié)與控制；可以迅速進(jìn)行功率交換。目前超高壓輸電技術(shù)越來(lái)越普及，美、俄、加、日等國(guó)已率先研究和采用了超高壓輸電技術(shù)。目前國(guó)外運(yùn)行的超高壓系統(tǒng)最高電壓為765kV，俄、日正試驗(yàn)1150～1500kV特高壓輸電；我國(guó)于1972年首先應(yīng)用了330kV輸電，1981年首次建成500kV輸電線(xiàn)路，目前西北電網(wǎng)升壓至750kV的工程也正在進(jìn)行。

3.直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

直流輸電是指將發(fā)電廠發(fā)出的交流電經(jīng)過(guò)整流器變換成直流電以后輸送到受電端，再用逆變器將直流電變換成交流電，送到受端交流電網(wǎng)。目前直流輸電技術(shù)主要應(yīng)用在六個(gè)方面：遠(yuǎn)距離大功率輸電；聯(lián)系不同頻率或相同頻率而非同步運(yùn)行的交流系統(tǒng)；作網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和區(qū)域系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)；用做海底電纜跨越海峽送電；用做地下電纜向用電密度高的大城市供電；在交、直流輸電線(xiàn)的并列運(yùn)行中調(diào)節(jié)控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行。目前我國(guó)的直流輸電工程有四個(gè)。一是舟山直流輸電工程，為我國(guó)直流輸電工程的發(fā)展提供了建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。二是葛洲壩—上海直流輸電工程，形成了我國(guó)第一個(gè)大電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)，把葛洲壩的電能源源不斷輸送到上海。三是天生橋—廣州直流輸電工程，送電量為1800MW。四是龍泉—政平直流輸電工程，送電量為3000MW，是三峽電池向華東地區(qū)輸電的重點(diǎn)工程。

三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.繼電保護(hù)智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)由于信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。繼電保護(hù)領(lǐng)域的一些工作也變得智能化，主要表現(xiàn)在人工智能、信息處理、自動(dòng)控制和非線(xiàn)性?xún)?yōu)化幾個(gè)方面。智能電網(wǎng)、電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的應(yīng)用極大改變著傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)。繼電保護(hù)向智能化方向發(fā)展也是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

2.繼電保護(hù)數(shù)字化

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站的建設(shè)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。一方面，數(shù)字化變電站可以減少自動(dòng)化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的使用率。另一方面，數(shù)字化變電站可以減少占地面積和投資成本，還可以實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。數(shù)字化技術(shù)是需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)。它的研究和應(yīng)用是一個(gè)持續(xù)、漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程，相信在不久的將來(lái)它一定會(huì)成為繼電保護(hù)的主流技術(shù)。

3.繼電保護(hù)輸電技術(shù)的突破

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展、直流輸電技術(shù)日益成熟，多種新的發(fā)電方式所產(chǎn)生的電能都要以直流方式輸送，比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽(yáng)能電池等，直流輸電在電力系統(tǒng)中必然得到更多的應(yīng)用。另外，超高壓輸電可以增加輸送容量和傳輸距離，降低單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r(jià)，減少線(xiàn)路損耗，節(jié)省線(xiàn)路走廊占地面積，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

四、結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)作為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)前沿方向和熱點(diǎn)課題，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)將會(huì)不斷得到進(jìn)步和發(fā)展，其應(yīng)用也將會(huì)更為廣泛，這勢(shì)必會(huì)更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展和新變革。

本文作者：李亞民工作單位：貴州送變電工程公司