電力系統繼電保護技術之發展歷程與前景展望

摘要：回顧了電力系統繼電保護技術之發展過程，對我國繼電保護技術之現狀進行了分析和討論，概述了微機繼電保護技術之成就，指出其與傳統之繼電保護相比所具有之優點。陽光電子學校維修專家分析認為：展望了未來繼電保護技術之發展方向和前景。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　關鍵詞：繼電保護　運行現狀　發展前景

　　1、我國電力系統

　　繼電保護技術之發展現狀繼電保護技術是隨著電力系統之發展而發展之，它與電力系統對運行可靠性要求之不斷提高密切相關。陽光電子學校維修專家分析認為：熔斷器就是 初出現之簡單過電流保護，時至今日仍廣泛應用于低壓線路和用電設備。陽光電子學校維修專家分析認為：由于電力系統之發展，用電設備之功率、發電機之容量不斷增大，發電廠、變電站和供電網之結線不斷復雜化，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之要求，于是出現了作用于專門之斷流裝置之過電流繼電器。陽光電子學校維修專家分析認為：本世紀初隨著電力系統之發展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統之保護。陽光電子學校維修專家分析認為：這個時期可認為是繼電保護技術發展之開端。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　自本世紀初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之發展。陽光電子學校維修專家分析認為：在 初之二十多年里，各種新之繼電保護原理相繼出現，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生后之穩態工頻量來檢測故障之。陽光電子學校維修專家分析認為：盡管以后之研究工作不斷發展和完善了電力系統之保護，但是這些保護之基本原理并沒有變，至今仍然在電力系統繼電保護領域中起主導作用。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　繼電保護裝置是保證電力系統安全運行之重要設備。陽光電子學校維修專家分析認為：滿足電力系統安全運行之要求是繼電保護發展之基本動力。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：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作出不懈之努力。陽光電子學校維修專家分析認為：經過近百年之發展，在繼電保護原理完善之同時，構成繼電保護裝置之元件、材料等也發生了巨大之變革。陽光電子學校維修專家分析認為：繼電保護裝置經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同之發展階段。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進之繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗之繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍之建立和成長起了指導作用。陽光電子學校維修專家分析認為：阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進之繼電器制造技術，建立了我國自己之繼電器制造業。陽光電子學校維修專家分析認為：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之發展奠定了堅實基礎。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。陽光電子學校維修專家分析認為：60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用之時代。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：到90年代初集成電路保護之研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　國內微機保護之研究開始于70年代末期，起步較晚，但發展很快。陽光電子學校維修專家分析認為：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，以后每年都有新產品問世；1990年第二代微機線路保護裝置正式投入運行。陽光電子學校維修專家分析認為：目前，高壓線路、低壓網絡、各種主電氣設備都有相應之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。陽光電子學校維修專家分析認為：我國在2000年220kV及以上系統之微機保護率為43.99％，線路微機保護占86％，到2003年底，220kV以上系統之微機保護已占到70.29％，線路之微機化率達到97.6％。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：國產微機保護經過多年之實際運行，依靠先進之原理和技術及良好之工藝已全面超越進口保護。陽光電子學校維修專家分析認為：從80年代220KV及以上電壓等級之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我國之長足發展和國產繼電保護設備之明顯優勢。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　微機繼電保護技術之成熟與發展是近三十年來繼電保護領域 顯著之進展。陽光電子學校維修專家分析認為：經過長期之研究和實踐，現在人們已普遍認可了微機保護在電網中無可替代之優勢。陽光電子學校維修專家分析認為：微機保護具有自檢功能，有強大之邏輯處理能力、數值計算能力和記憶能力，并且具備很強之數字通信能力，這一切都是電磁繼電器、晶體管繼電器所難以匹敵之。陽光電子學校維修專家分析認為：計算機技術之進步，更高性能、更高精度之數字外圍器件之采用，一直是微機繼電保護不斷發展之強大動力。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　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上之兩個顯著優勢：高速之運算能力和完備之存貯記憶能力，以及采用大規模集成電路和成熟之數據采集，A/D模數變換、數字濾波和抗干擾措施等技術，使其在速動性、可靠性方面均優于以往傳統之常規保護，而顯示了強大生命力，與傳統之繼電保護相比，微機保護有許多優點，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。陽光電子學校維修專家分析認為：主要表現在能得到常規保護不易獲得之特性；其很強之記憶力能更好地實現故障分量保護；可引進自動控制、新之數學理論和技術，如自適應、狀態預測、模糊控制及人工神經網絡等，其運行正確率很高，已在運行實踐中得到證明。陽光電子學校維修專家分析認為：

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

　　3）工藝結構條件優越。陽光電子學校維修專家分析認為：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。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　4）可靠性容易提高。陽光電子學校維修專家分析認為：體現在數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。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　5）使用靈活方便，人機界面越來越友好。陽光電子學校維修專家分析認為：其維護調試也更方便，從而縮短維修時間；同時依據運行經驗，在現場可通過軟件方法改變特性、結構。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　6）可以進行遠方監控。陽光電子學校維修專家分析認為：微機保護裝置具有串行通信功能，與變電所微機監控系統之通信聯絡使微機保護具有遠方監控特性。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3、未來繼電保護技術之發展前景

　　微機保護經過近20年之應用、研究和發展，已經在電力系統中取得了巨大之成功，并積累了豐富之運行經驗，產生了顯著之經濟效益，大大提高了電力系統運行管理水平。陽光電子學校維修專家分析認為：近年來，隨著計算機技術之飛速發展以及計算機在電力系統繼電保護領域中之普遍應用，新之控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好之效果，從而使微機繼電保護之研究向更高之層次發展，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。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3.1 微計算機硬件之更新和網絡化發展在計算機領域，發展速度 快之當屬計算機硬件，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。陽光電子學校維修專家分析認為：其結果是不僅計算機硬件之性能成倍增加，價格也在迅速降低。陽光電子學校維修專家分析認為：微處理機之發展主要體現在單片化及相關功能之極大增強，片內硬件資源得到很大擴

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