電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)之發(fā)展歷程與前景展望

摘要：回顧了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)之發(fā)展過程，對我國繼電保護技術(shù)之現(xiàn)狀進行了分析和討論，概述了微機繼電保護技術(shù)之成就，指出其與傳統(tǒng)之繼電保護相比所具有之優(yōu)點。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：展望了未來繼電保護技術(shù)之發(fā)展方向和前景。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　關(guān)鍵詞：繼電保護　運行現(xiàn)狀　發(fā)展前景

　　1、我國電力系統(tǒng)

　　繼電保護技術(shù)之發(fā)展現(xiàn)狀繼電保護技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)之發(fā)展而發(fā)展之，它與電力系統(tǒng)對運行可靠性要求之不斷提高密切相關(guān)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：熔斷器就是 初出現(xiàn)之簡單過電流保護，時至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于電力系統(tǒng)之發(fā)展，用電設(shè)備之功率、發(fā)電機之容量不斷增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)之結(jié)線不斷復(fù)雜化，電力系統(tǒng)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之要求，于是出現(xiàn)了作用于專門之?dāng)嗔餮b置之過電流繼電器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：本世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)之發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)之保護。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：這個時期可認(rèn)為是繼電保護技術(shù)發(fā)展之開端。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　自本世紀(jì)初第一代機電型感應(yīng)式過流繼電器（1901年）在電力系統(tǒng)應(yīng)用以來，繼電保護已經(jīng)經(jīng)歷了一個世紀(jì)之發(fā)展。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在 初之二十多年里，各種新之繼電保護原理相繼出現(xiàn)，如差動保護（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(fā)生后之穩(wěn)態(tài)工頻量來檢測故障之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：盡管以后之研究工作不斷發(fā)展和完善了電力系統(tǒng)之保護，但是這些保護之基本原理并沒有變，至今仍然在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中起主導(dǎo)作用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全運行之重要設(shè)備。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：滿足電力系統(tǒng)安全運行之要求是繼電保護發(fā)展之基本動力。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：快速性、靈敏性、選擇性和可靠性是對繼電保護之四項基本要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：為達(dá)到這個目標(biāo)，繼電保護專業(yè)技術(shù)人員借助各種先進科學(xué)技術(shù)手段作出不懈之努力。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：經(jīng)過近百年之發(fā)展，在繼電保護原理完善之同時，構(gòu)成繼電保護裝置之元件、材料等也發(fā)生了巨大之變革。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：繼電保護裝置經(jīng)歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同之發(fā)展階段。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進之繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗之繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍之建立和成長起了指導(dǎo)作用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：阿城繼電器廠引進消化了當(dāng)時國外先進之繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己之繼電器制造業(yè)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：因而60年代是我國機電式繼電保護繁榮之時代，為我國繼電保護技術(shù)之發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用之時代。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器之集成電路保護已開始研究。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：到90年代初集成電路保護之研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護時代。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　國內(nèi)微機保護之研究開始于70年代末期，起步較晚，但發(fā)展很快。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：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(chǎn)，以后每年都有新產(chǎn)品問世；1990年第二代微機線路保護裝置正式投入運行。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：目前，高壓線路、低壓網(wǎng)絡(luò)、各種主電氣設(shè)備都有相應(yīng)之微機保護裝置在系統(tǒng)中運行，特別是線路保護已形成系列產(chǎn)品，并得到廣泛應(yīng)用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：我國在2000年220kV及以上系統(tǒng)之微機保護率為43.99％，線路微機保護占86％，到2003年底，220kV以上系統(tǒng)之微機保護已占到70.29％，線路之微機化率達(dá)到97.6％。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：實際運行中，微機保護之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。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：國產(chǎn)微機保護經(jīng)過多年之實際運行，依靠先進之原理和技術(shù)及良好之工藝已全面超越進口保護。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：從80年代220KV及以上電壓等級之電力系統(tǒng)全部采用進口保護，到現(xiàn)在220KV系統(tǒng)繼電保護基本國產(chǎn)化，反映了繼電保護技術(shù)在我國之長足發(fā)展和國產(chǎn)繼電保護設(shè)備之明顯優(yōu)勢。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　微機繼電保護技術(shù)之成熟與發(fā)展是近三十年來繼電保護領(lǐng)域 顯著之進展。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：經(jīng)過長期之研究和實踐，現(xiàn)在人們已普遍認(rèn)可了微機保護在電網(wǎng)中無可替代之優(yōu)勢。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：微機保護具有自檢功能，有強大之邏輯處理能力、數(shù)值計算能力和記憶能力，并且具備很強之?dāng)?shù)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之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：計算機技術(shù)之進步，更高性能、更高精度之?dāng)?shù)字外圍器件之采用，一直是微機繼電保護不斷發(fā)展之強大動力。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　2、微機繼電保護之主要特點

　　微機保護充分利用了計算機技術(shù)上之兩個顯著優(yōu)勢：高速之運算能力和完備之存貯記憶能力，以及采用大規(guī)模集成電路和成熟之?dāng)?shù)據(jù)采集，A/D模數(shù)變換、數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù)，使其在速動性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)之常規(guī)保護，而顯示了強大生命力，與傳統(tǒng)之繼電保護相比，微機保護有許多優(yōu)點，其主要特點如下：

　　1）改善和提高繼電保護之動作特征和性能，正確動作率高。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護不易獲得之特性；其很強之記憶力能更好地實現(xiàn)故障分量保護；可引進自動控制、新之?dāng)?shù)學(xué)理論和技術(shù)，如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運行正確率很高，已在運行實踐中得到證明。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　2）可以方便地擴充其他輔助功能。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：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。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　3）工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：體現(xiàn)在硬件比較通用，制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；裝置體積小，減少了盤位數(shù)量；功耗低。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　4）可靠性容易提高。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：體現(xiàn)在數(shù)字元件之特性不易受溫度變化、電源波動、使用年限之影響，不易受元件更換之影響；且自檢和巡檢能力強，可用軟件方法檢測主要元件、部件之工況以及功能軟件本身。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　5）使用靈活方便，人機界面越來越友好。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：其維護調(diào)試也更方便，從而縮短維修時間；同時依據(jù)運行經(jīng)驗，在現(xiàn)場可通過軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　6）可以進行遠(yuǎn)方監(jiān)控。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：微機保護裝置具有串行通信功能，與變電所微機監(jiān)控系統(tǒng)之通信聯(lián)絡(luò)使微機保護具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　3、未來繼電保護技術(shù)之發(fā)展前景

　　微機保護經(jīng)過近20年之應(yīng)用、研究和發(fā)展，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大之成功，并積累了豐富之運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著之經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)運行管理水平。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：近年來，隨著計算機技術(shù)之飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中之普遍應(yīng)用，新之控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機繼電保護中，以期取得更好之效果，從而使微機繼電保護之研究向更高之層次發(fā)展，其未來趨勢向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　3.1 微計算機硬件之更新和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在計算機領(lǐng)域，發(fā)展速度 快之當(dāng)屬計算機硬件，按照著名之摩爾定律，芯片上之集成度每隔18～24個月翻一番。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：其結(jié)果是不僅計算機硬件之性能成倍增加，價格也在迅速降低。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：微處理機之發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能之極大增強，片內(nèi)硬件資源得到很大擴

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