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继电保护的发展过程范文1
关键词:电力系统;继电保护;发展现状;发展对策
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)08-0038-02
1 继电保护的概述
(1)继电保护的概念:继电保护能够保证电力系统的可靠性,并最大限度的使可靠性与经济性相协调,所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广,运行的环境又相对复杂,加之各种天灾人祸的影响,往往会导致电气故障的发生,这个时候继电保护就要出来英雄施救,发挥他的可靠,电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响,继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置,所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备,也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障,继电保护装置能够及时的控制断路,发出跳闸命令,最终达到规避危险的目的。
(2)继电保护的原理:继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时,继电保护装置能够发挥作用,及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉,以保障电力系统安全稳定的运行,这种保护装置所根据的原理是:
①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护,或者电压降低时构成低电压保护,或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护,或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。
②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置,能够根据该控制装置所发出的信号,进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。
(3)继电保护的任务:保护电力系统的安全稳定,当电力系统的电力元件发生故障时,继电保护装置应该及时的发出信号,准确及时的脱离故障元件,以最近性原则发出命令,保护系统安全;保护电气设备,继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况,并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号,使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。
2 继电保护的发展现状及趋势
我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程,建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究,20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中,这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代,是高科技的时代,所以继电保护的发展发生了巨大变化,即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。
2.1 继电保护发展过程中遇到的一些问题
(1)继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能,发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。
(2)保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄,缺少专业的培训,不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象,致使留下事故隐患。
(3)运行人员在操作中也有一些人为的失误,如由于缺少培训,或多新的技术操作缺少了解,致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护,或对运行经验不足,造成不必要的经济损失。
(4)继电保护装置存在的质量问题,如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。
2.2 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势
目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了,由不成熟逐渐走向了成熟,微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧,能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较,进而调整网络路径的权值,目的是能够使下一次的相同输入的情况下,是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能,它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统,能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵,在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟,如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚,如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。
(1)继电保护技术的网络化发展趋势。
随着信息化时代的到来,网络技术成为继电保护的一大发展趋势,继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定,而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大,计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟,综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由,为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。
(2)继电保护技术的智能化发展趋势。
目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理,作为电力系统中的一员,继电保护也不例外,如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护,在输电的过程中会出现几十种短路的现象,靠人工的智力难以实现排除,而用神经网络的发法排除则准确而又迅速,因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。
(3)继电保护的自适应性发展趋势。
继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广,它具有多适应性的特点,所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用,能够自动的延长保护时间,从而延长了电气设备的使用寿命,完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作,提高了工作效率,也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能,使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。
3 如何发展我国电力系统的继电保护
继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用,如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定,确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:
(1)上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍,如何克服技术上的障碍,不仅是我们面临的难题,也是世界各国面临的难题,我们知道,继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展,所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会,提高他们的技术水平,集体克服继电保护中的技术障碍。
(2)避免继电保护的误动动作的发生,继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断,更为甚者会造成系统稳定的破坏,致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日,鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故,给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢,经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差,漏风又漏雨,无法关严门窗,此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕,使得继电保护装置能够正确的拒动,以此消除故障。
(3)加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作,严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备,一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统,也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化,继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的,所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序,建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件,来进行网络化的继电保护管理,网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决,对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了,实现了工作人员的零距离工作,这样大大提高了继电保护的效率,对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。
(4)加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才,深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速,继电保护装置的更新也日新月异,诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势,事故种类有:定值问题即整定计算机的误差,人为整定错误,装置漂移错误,元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理,但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题,这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法,微机继电保护在出现故障时,有些问题可能比较隐蔽,需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识,以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员,必须加大电子技术知识的学习,作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。
(5)做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象,就与继电保护装置维护的不够有一定的关系,因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生,那么如何继电保护装置呢?
①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查,并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象,就要做出及时的处理,如果有重大的故障,要及时向上级主管部门汇报。
②继电保护装置害怕灰尘,所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备,所以清扫工作不能一个人进行。
③要对继电保护进行定期的查评,查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。
继电保护的发展过程范文2
关键词：智能电网 继电保护 原理 影响
中图分类号： F407.61 文献标识码： A
一、智能电网中继电保护技术的原理
在智能电网的实际运行过程中，其发电、配电、输电等电气设备的监控，都是由传感器来完成的，并在此基础上，通过网络系统对监控数据进行收集与整合，最后作出有效的分析，以达到适时监测的效果，这样就能实现对保护定值与保护功能的远程监控与修正。对于继电保护技术在智能电网中的应用来说，其保护装置除了确保保护对象信息的安全之外，还能够关联到其它电气设备的运行信息。在此过程中，就能实现资源的有效共享。在这种情况下，继电保护装置不仅能够准确找到故障的发生点，而且还能够在无人干预的情况下，实现故障的自我修复，从而保证电力系统供电的连续性与完整性。
二、智能电网对继电保护技术发展的影响
在电力系统中，智能电网通常是复杂的网状结构，这跟传统电网中的简单环网机构是有本质上的区别。但是，在复杂的网状结构中，单一的保护装置还是存在着一定的缺陷，比如信息少，整定难等等，所以这会对继电保护技术的应用产生一定的影响。
1 数字化
对于智能电网来说，数字化使其最基本的特点之一，这也是它与传统电网最重要的区别，所以，继电保护技术也应该朝着数字化的方向发展，以适应时代的需要，比如信息传输的数字化、测量手段的数字化等等。
2 网络化
随着智能技术的不断进步与发展，继电保护操作人员的工作方式也必将会发生变化，为信息平台的建立，也会促进智能电网的网络化发展。在这种情况下，继电保护技术也应该往网络化的方向发展。
3 广域化
在智能电网的快速建设过程中，整个电网系统的压力也会越来越大，同时，出现故障的机率也会大幅上升。针对这种情况，可以充分利用广域测量技术进行后备的保护服务，这样就能提高整个保护装置的性能，以确保电力系统运行的安全与稳定。
4 自整定技术
当前，很多智能电网中的继电保护的机构所采用的是一种刚性的结构，而且其中的连接方式、保护对象等内容，都是预先设定好的。在传统电网中，系统的整定是通过保护线路的实际运行情况来实现的。而在智能电网中，继电保护能够充分地运用全网的信息资源，这样它就能进行实时的判断，以达到整定的目的，进而实现全网系统整定的自动化与配置的自动化。
三、智能电网的继电保护技术
1 继电保护在传统电网中的组成
我国的传统电网中，继电保护的电源点潮流流向是固定的，其输出本策的电气量主要包括三相的电流和电压。要充分发挥继电保护的功能，需要对电气量进行准确的评判。避免因操作的不合理，导致相关性能的发挥不正常。
2 智能电网继电保护的构成和升级
智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式的，因而加大继电保护的难度。而且在现代信息和通信技术的推动下，数字化技术在智能电网中应用逐步产生新的优势，所以需要不断探索新的继电保护原理。在如今的智能电网中，传感器的应用使电力系统的发电和供电有了实时的监控，将各种收集的数据实现整合分析，及时修补不合理之处。对于智能电网的升级，主要是数字化和网络化的发展迅速。利用数字化的传感器可提高继电保护的整体性能，简化原有的辅助功能，为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了有效的便利。随着网络技术的发展，传统的电力系统中的继电保护对于信息的获取和放松实现了数字化的运营，将网站内的各种信息实现共享，不断简化继电保护的配置是智能电网有待研究的技术问题。
3 智能电网的继电保护原理
智能电网的运行是应用传感器将电气设备的运行状况在发电、输电、配电和供电的各种环节的高效监控，将各种信息进行整合分析，从而实现全体电网运行状态的动态监控和保护。在智能电网系统中，继电保护的功能不仅是保护传感器的运行信息，而且对其相关的设备运作信息也要进行保护。因此，必须确保信息的准确才能实现共享。同时，如果保护装置出现故障，需要能够在人工不干预的情况下进行恢复，避免大范围的用电故障造成的威胁，从而提高智能电网供电运行的稳定性和有效性。
四、 智能电网下继电保护技术的发展趋势
对于继电保护技术来说，它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护的重要手段，同时，智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势，尤其是监测、测量、保护以及数据通信的一体化。在现代电力系统的智能电网运行中，继电保护技术除了要具备上述的功能之外，还应该适应高压输变电技术发展的要求，这样才能有效适应大机组电气设备的正常运行需要。
另外，在继电保护技术中，广域保护也是一个讨论的热点问题。在当前电力系统的全国联网发展趋势下，如何才能做好电力系统的防线配置工作，还需要电力从业人员进行深入的分析与研究。目前，国内外在广域保护的研究上，主要分为两个层面的内容：其一是对广域信息的充分利用，并以此来实现稳定的边界计算、安全的监控以及状态估计等等，它的侧重点就在于对开发与利用广域信息；其二是通过对广域信息的利用，以实现继电保护功效的充分发挥。对于保护整定管理系统的研究来说，其保护整定技术已经取得了显著的成就，并且已经由手工整定管理过渡到了机械整定管理，同时也提高了其整定的质量与效率。在此过程中，网络技术的有效应用，也促进了保护整定值的集中式管理的发展。虽然，保护整定技术取得了一定的成就，但是在智能电网的快速发展过程中，这种技术还是存在着一定的差距。
当前，对于网络整定管理技术来说，它必须正视以下几个问题，并采取有效的措施加以解决：第一，系统中，数据与网络拓扑维护存在着很大的阻力。其中，网络拓扑与系统的参数是交由专门的整定人员进行自我维护的，但是，在网络技术的快速发展过程中，系统的更新换代速率非常快，网络的变化也比较频繁，所以这就给维护人员的工作带来了极大的麻烦。同时，在此过程中我，网络参数维护的效果如何，将直接关系到整个系统保护整体的实际情况，还会影响到整个网络定制的精准度。第二，当前，系统的定值计算与管理系统的定值是处于一种分离的状态，通过计算机的整合之后，现场的个工作人员需要先进行网络定值的下载，然后再通过手工的方式设置保护装置。但是，这个操作过程需要耗费大量的人力与时间，而且失误率也比较大。
结语
我国的智能电网处在不断的发展建设中，由于信息和通信技术已深入到电网系统的建设，促进其自动化、智能化和数字化的发展，对继电保护的装置性能也提出更高的要求。所以，广大的电子工作者应该在不断的实践工作中总结经验，加强自身的专业知识、素质和技能的学习，提高对继电保护工作的重要性的认识高度，促进智能电网的安全、高效，提高电力系统的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]刁庶，路垚.智能电网时期的继电保护技术探究[J].华东科技：学术版，2013（01）.
继电保护的发展过程范文3
论文摘要:文章就继电保护技术在电力系统中的运用作了相关探析，描述了继电保护技术在电力系统中的运用特性，旨在从继电技术的发展及其运用对提高电力系统的质量、减少电力损耗等方面来阐述其重要作用。现行的继电保护技术主要是微机继电保护系统，其速动性能、稳定性能和安全性能等都优于传统的保护技术。
继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择，也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中，家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转，又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。无疑，继电保护技术便应运而生。本世纪初随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。本文试就继电技术的发展运用作探析。
一、继电保护技术的理解
继电保护技术是指在正常用电的过程中，能够对电路故障进行及时的警报，并能够有效地防止事故发生的一项技术，其核心是继电保护的装置。继电保护的装置随着现代电力的发展变化也由原先的机电整流式向集成微机处理式过渡。尤其是近三十年以来，将计算机运用技术融入继电保护装置，使得微机继电保护技术得到了长足的发展，也使得保护的性能得到进一步的增强。
继电保护技术的主要特点是:(1)自主化运行率提高，计算机的数据处理技术能够使得继电设备具有很强的记忆功能，加之自动控制等技术的综合运用，使得继电保护能更好地实现故障分量保护，提高运行的正确率;(2)兼容性辅助功能强，继电保护技术在保护装置的制造上采用了比较通用兼容的做法，便于统一标准，并且装置体积小，减少了盘位数量，在此基础上，还可以扩充其它辅助功能;(3)操作性监控管理好，该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响，能够产生一定的使用功效。与此同时，该保护技术能够通过计算机信息系统，具有一定的可监控性能，大大降低了成本。
二、继电保护技术的在电力系统中的运用特性
(一)继电保护技术的智能化运用特性增强
现代化的电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式，具有一定的人工智能化的特征。这些特征，一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费;另一方面为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下，继电保护技术出现了一定的人工智能化，使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。
这些智能化的信息特征使得继电保护技术在发展的过程中逐渐地进入了自动化的发展进程。目前，在我国主要大城市供电公司的继电保护设备中已采用了模拟人工神经网络(ANN)来进行对用电的保护。因此，进一步推进了继电保护技术智能化的发展前景。据现有的资料介绍，在输电过程中出现的短路现象一般有几十种，如果出现这样的情况用人工进行排除，至少需要12小时以上。但若是采用上述的神经网络继电保护方法，可通过采集的数据样本对发生故障进行检测，从而能在半小时之内得出故障出现的原因，大大缩短了维修时间。这些人工智能方法通过计算机辅助体统的帮助运用，可使得电力运输效率大大加强。
(二)继电保护技术的网络化更新发展显著
继电技术的运用离不开计算机网络的支持。这种网络化的技术，不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。继电保护的主要功能在于保护电力系统的安全稳定，而这种保护离不开计算机网络的数据模拟生成系统，需要依据计算机通过数据采集和分析来检测故障存在的原因，进而发出警报。
这些网络化的发展，一方面，能够通过数据的的采集和模拟生成，综合分析可能出现的各种故障;另一方面，在显示故障的同时，能够准确地反映出故障的缘由、位置的情况，便于工作人员能够采取有效的解决策略。例如，现在的各种环保节能发电厂就是采用了该种装置，通过总调度室计算机监控，不仅能够知晓现有线路的运行前那个框，还能够对各条线路出现的短路等现象作出判断，以便维护人员能够进行及时正常地维修。
(三)继电保护技术的自适应性发展迅猛
继电保护技术的自适应性也是值得关注的方面。我们知道自适应控制技术在继电保护中的应用具有如下的作用:(1)使得继电保护更具有一种适应性，能够适应多种故障的检测;(2)有效延长保护时间，能够使得电气设备产生更长的使用寿命;(3)能够提高经济效率，即这种保护能够针对用电过程中出现的问题进行排除，不仅减少了人工操作的麻烦，还能够节省成本。
当前电力系统在发展过程中出现的各种问题，除了需要一定的人工操作之外，采用继电保护技术的自适应性技术，一方面，能够真正发挥继电保护的“保护”功能，使得人们的生产生活得以顺利地开展，满足人们的发展需要;另一方面，能够使得这种适应性能面对各种形势的变化发展，最大限度地提高电力设备的使用寿命，以减少故障的发生。这种适应性应该离不开计算机网络环境的支持。因此，就更具有广泛的适应性能。
三、继电保护技术的发展前景
(一)电子数据主动化的特性显著
随着计算机数据自动化的发展，继电保护技术的现代化发展也必然得到充分的体现，即电子数据主动化性能必将得到显现。
(二)继电保护功能将进一步拓宽
在计算机辅助设计功能的帮助下，继电技术的功能性必将得到进一步的增强，可根据故障的显性进行适当的控制运用。
(三)继电保护技术的运用方便灵活
在该项技术的指引下，使得电力线路维护调试也更方便。在运行过程中，操作者可根据电流值，可进行适当调整。
综上所述，继电保护技术在电力系统网络化的发展趋势中，定会综合各种学科的发展，必将步入更为广阔的发展空间，由数字时代跨入信息化时代，增强电力发展的安全性。
参考文献
[1]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安交通大学出版社，1996.
[2]王梅义.高压电网继电保护运行技术[M].电力工业出版社，1981.
继电保护的发展过程范文4
【关键词】 继电保护 智能化 发展 应用
何谓继电保护？继电保护是对电力系统是否存在故障以及安全状况进行的检测，并对反事故自动化措施进行研究。继电保护在发展过程中主要依靠带有触电的继电器进行电力系统以及发电机元件、变压器元件等一些元件的保护，使其免受损害的技术。
1 继电保护发展简史
我国对继电保护技术的研究共经历了四个历史发展阶段：继电保护学科、继电保护设计、继电器制造。在50年代初，我国技术工程师首先对国外先进的继电保护设备进行了研究，并对继电保护技术进行了吸收、掌握，所以在60年代中期我国开始搭建自己的继电保护研究体系，从设计到生产再到运行，并逐渐进行教学的完善体系。这为我国今后对继电器技术的发展打下了坚实的基础。我国从70年代末期开始进行计算机继电保护的深入研究，在研究期间，一些科研院所和高等院校从不同的原理为出发点相继研制出了不同形式的微机保护装置。且在系统运行中获得应用，书写了我国在继电保护发展上的新篇章，为今后的微机保护装置应用到系统当中铺平了道路。到89年代末期集成电路保护技术已经成熟，逐渐替代了之前所采用的晶体管保护方式。到90年初期集成电路保护的研制、生产、应用仍然是主导，已经形成集成电路保护的时代。或者说进入90年代以来我国继电保护技术已步入智能化保护发展阶段。
2 继电保护智能化的应用
微机继电保护具有良好的性能，操作方便且维护简单，且在高压电网方面的应用十分成功，这使其在电力系统人心所向，而伴随近年来微电子技术发展迅速，CPU以及一些器件的性能日趋提升，而价格又越来越具有优势，制造工艺又越来越成熟，这样就可能生产出性价比更好的适用于配电网的继电保护设备。当然不可否认的是，继电保护功能除了由计算能力强大的CPU完成以为，其还负责处理一些原有其它装置完成的任务。因此，首先需要把RTU中的遥信以及遥测加入、逐步再将遥控等其他功能加入，再将低周减载等功能添加。形成一个将保护、控制、测量、通讯等功能融于一体的综合性装置。在这个新型的装置中，已经看不到传统的分界点了，只有组合功能，而从保护功能角度出发，也得到了巨大发展。因为若有测量的需求，那么就必须加入电压进行测量，而有电压测量，那么继电保护的实现方式就多出许多发展空间。
当前配电网中的继电保护与其它功能已在互相揉合，继而形成一个新型的综合测控装置，而继电保护的功能在综合测控装置中得以升华。通过与微机技术的配合，加以通讯技术的发展，以及硬件可以在不同的环境中应用，配电网中的综合测控装置功能定会越来越强大，其应用范围会触到各个角落，因此继电保护技术会持续向前发展，向智能化方向迈进。
在新建的自动化变电站系统中，中低压开关设备采用就地安装的挂柜式装置，搭配现场总线已是发展趋势。除了变电站采用就地安装的综合测控装置以外，传统的柱上开关已经配电开关需要手动操作，因为微机保护装置的出现，发生了变化。由于智能设备的介入，加其又具备优越的通讯功能以及集控装置相互连接，可完成大部分之前没有办法完成或者要通过多种装置才可完成的任务。当然FTU集成度较高，也面临功能要提高、扩大、改进，以满足配电网中对各个功能方面的需求，实现配电网智能化。
FTU除上面所提到的安装与户外的测控装置以外，在电压等级比较高的配电设备中也逐步开始就地安装装置或者采用户外型装置。近些年来，随着FTU的发展，受其影响，户外就地安装得到较快发展，连带可适应恶劣环境的其它技术也逐渐发展壮大。预想未来，就地安装在电压等级高的系统将成为趋势，而继电保护技术也将在这种发展过程中得以提升。
3 智能化继电保护发展的未来
电力系统对微机保护的要求正在逐渐提升，除一些基本的功能需要保护外，还应对数据长期存放提供空间，数据处理功能要迅速，通信能力要强大，且能与其它的一些保护装置、控制装置以及调度等通过互联网实现系统数据共享。为此继电保护技术发展的走向是计算机化，智能化，网络化，控制、保护、测量以及数据通信一体化。
3.1 计算机化
从1946年电子管计算机的出现至今，计算机硬件发展势头迅猛，微机保护硬件也在持续更新。微机保护的应用和发展在目前的环境下从运行中获取了丰富的经验，在性能高，可靠性强的基础上，性价比又具有良好的优势。但随着电力系统自身体系的不断完善、计算机更新日趋频繁以及用户对微机保护装置的综合性能要求逐步提升，目前的微机保护还存在一些不足。正是由于这一现象，新型数字保护构思模式开始出现。力争为满足的当前应用中的多种需要而开辟新路。继电保护装置的微机化、计算机化已是不可逆转的发展潮流。
3.2 信息化管理
计算机技术以及通信技术发展势头迅速，电网管理机制正在发生转变，自动化的电网调度技术更新换代频繁。具有多种功能并集成较为方便的各类目前拥有的系统中的内联网、互联网技术已可实现对电力行业运营、管理等多用应用的覆盖。所以，在本系统设计的前期，应针对集电网运行和电力营销于一体的信息化管理系统按信息不同的层次、不同的类别、不同的分布为原则进行系统设计，在保护系统中应采用较之前的系统更为通用、并对内外部多种联接的接口支持，继而实现最大程度的保护以及与其相关信息的有效应用和共享。
3.3 保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护计算机化以及继电保护网络化的前提下，所谓保护装置应是一台性能高、功能强大的计算机，是整个电力系统计算机网络中的一个智能终端。它可以从网上对电力系统运行中的数据，又或是故障信息进行获取，也可以通过网络将被它保护的元器件信息传输到网络中心。所以，每个微机保护装置除可实现继电保护功能外，还可以在无故障稳定运行的情况下完成测量、控制以及数据通信。
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，在继电保护领域应用的研究也已开始。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的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。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，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都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 结语
随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
参考文献：
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继电保护的发展过程范文5
【关键词】：智能电网；继电保护方式；广域保护
引言
智能电网是全球经济、科技不断发展的产物，对于提升电网运行质量具有不容忽视的作用。而我国在进行智能电网建设的过程中，必须从电网现阶段的实际情况入手，确保通过智能电网建设，改善我国输配电的效率和质量。而要想从根本上提升智能电网运行稳定性和可靠性，必须从完善继电保护功能入手。
1、智能电网建设给继电保护工作带来机遇
近年来，新型继电保护的发展中，都是以智能电网为基础的。在信息采集领域，我国对动态监测系统的构建始于1996年，该系统可以实现实时信息检测。至今为止，PMU即同步相量测量单元已经在我国多数220kV变电站中进行安装，而同时，也成为我国500kV变电站的重要组成部分。在这种情况下，现阶段我国已经形成了拥有一定规模的WMAS即广域测量系统。在在线同步测量广域电网的过程中，可以对WAMS/PMU进行充分的应用，而在更新数据的过程中，时间也大大缩减，能够在几十毫秒内完成，这样一来，就为继电保护功能信息同步的实现奠定了良好的基础。
2、继电保护重点研究内容
2.1单元件保护
首先，在发电机保护中，必须增加对内部短路的关注，尤其是匝间短路保护问题。因此必须精确化处理整定计算、保护方案设计以及灵敏度校验等内容；根据机组实际运行过程中的承受能力来判据反时限过流、后备保护中的过激磁等保护；促使可靠性在定子、转子一点接地中得以体现；通过有效配合得以在失磁、失步保护中实现，同时还深入研究了超大容量机组保护运行的特殊性等。其次，在变压器保护领域，我国部分专家仍然将研究的重点放在了励磁涌流识别方面，由于随机性、多样性以及非线性等是励磁涌流的关键特征，因此现阶段在制订相关解决方案的过程中，始终存在一定缺陷，分析计算变压器内部故障以及保护新原理等始终是变压器保护领域的研究重点。最后，在直流线路保护领域，行波保护是主保护，在对其进行使用的过程中，始终受到故障产生行波信号的不确定性影响，包括母线接线方式和波速等影响因素，同时其还会受到过渡电阻、采样率限制以及动态时延等约束。
2.2广域保护
近年来，为了适应智能电网的发展需求，我国加大了继电保护研究力度，广域保护得以产生。在广域保护中，信息通信平台中可以有效融入多点多类型信息，同时信息具有较强的实时性。
3、智能电网下继电保护的广域保护研究
3.1广域保护内涵
通常情况下，单端量和双端量是继电保护所使用的信息形式，产生这一现象的主要原因同软硬件技术水平低具有紧密的联系，而信息使用过程中，被保护设备自身的信息被作为信息主要来源。近年来，我国在积极加强电网建设的过程中，其运行的环境呈现出越来越复杂的特点，较少的信息存在于传统保护原理中，在对故障进行分析的过程中，通常只能够从单一的角度出发。与此同时，智能电网在建设过程中，已经构建了一个有效的平台，为多信息化继电保护的实现提供了可能，在这种情况下，继电保护发展中，广域保护成为重点发展方向。广域保护在实施过程中，可以对多类型、多点信息进行融合，这些信息同故障都具有紧密的联系，在综合判断信息的基础上，有助于各种功能的现，包括跳闸策略制订、保护动作特性调整等。在对广域保护进行应用的过程中可以从更加全面地角度对故障进行检测，从而有助于保护措施同系统运行方式变化进行适应，使保护对定值的依赖降低，确保保护动作的速度得以有效提升。
3.2广域后备保护的构成模式
（1）广域集中式
系统内部的某一个中心站是设置决策主机的主要位置，其运行过程中，能够对区域电网整体进行覆盖，为数十个厂站甚至更多厂站运行提供便利。同时，在该模式中，基本单元被设置为被保护设备，在判断故障的过程中，主要的方式是将所有信息进行直接集中处理。在对该模式进行应用的过程中，能够实现较大规模的信息集中，因此可以做到更加全面地对故障角度进行检测，更重要的是，在该模式中，要求保护主机能够拥有较高的处理能力以及安全性。
（2）IED分布式
IED分布式结构模式下，IED元件存在于被保护设备中，这成为该模式的决策基本单元，本地信息的采集由IED负责，而保护功能的实现，需要IED充分展开信息交互工作。IED分布式模式在使用的过程中，拥有灵活的保护构成方式和较强的适应能力，在实施保护功能的过程中，不需要过度依赖单一决策元件，这是该模式使用中的优势。但是也具有一定缺陷，如在实现信息交互的过程中，必须对大量的信息进行处理，同时需要对复杂的保护配置进行应用，因此必须在良好的通信条件下才能够投入使用。
（3）站域集中与区域分布相配合的模式
该模式在实际运行的过程中，能够实现对区域和站域的双重保护。在站域保护中，可以促使后备保护功能在站内元件中得以充分的体现，站域主机被设置于每一个厂站中，实际运行中，能够对该站不同元件的信息进行集中，而在对分布式系统进行构建的过程中，需要将各站视为区域保护子站，并进行有效连接；在处理站间联络线故障的过程中，充分发挥区域保护的功能，故障的判断需要建立在站域主机交互信息的基础上，并且可以将远后备功能提供给站内元件。
结束语
综上所述，在时代不断进步的背景下，现阶段我国社会经济、政治、文化等各个领域在发展过程中，都对电能的稳定性提出了更高要求，在这种情况下，我国加大了输配电和整体电力系统的建设力度，而这一过程中也极大地转变了传统继电保护运行环境，传统继电保护运行方式已经无法满足现代化智能电网的稳定运行需求，因此积极加强智能电网下的继电保护方式研究具有重要意义。
继电保护的发展过程范文6
关键词：电力；继电保护；技术
一、继电保护在电力系统中的重要性
当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置，它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。
二、 电力系统中继电保护技术的运用分析
2.1 继电保护技术的智能化运用现代化管理
电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化特征。这些特征,一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费;另一方面为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下,继电保护技术出现了一定的人工智能化,使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。这些智能化的信息特征使得继电保护技术在发展的过程中逐渐地进入了自动化的发展进程。目前,在我国主要大城市供电公司的继电保护设备中已采用了模拟人工神经网络(ANN)来进行对用电的保护。因此,进一步推进了继电保护技术智能化的发展前景。据目前的资料介绍,在输电过程中出现的短路现象一般有几十种,如果出现这样的情况用人工进行排除,至少需要12小时以上。但若是采用上述的神经网络继电保护方法,可通过采集的数据样本对发生故障进行检测,从而能在半小时之内得出故障出现的原因。这些人工智能方法通过计算机辅助系统的帮助运用,可使得电力运输效率大大加强。
2.2继电保护技术的网络化运用
继电技术的运用离不开计算机网络的支持。人工智能网络化技术,不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围,也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。继电保护的主要功能在于保护电力系统的安全稳定,而这种保护离不开计算机网络的数据模拟生成系统,需要依据计算机通过数据采集和分析来检测故障存在的原因,进而发出警报。这些网络化的发展,一方面,能够通过数据的的采集和模拟生成,综合分析可能出现的各种故障;另一方面,在显示故障的同时,能够准确地反映出故障的缘由、位置的情况,便于工作人员能够采取有效的解决策略。比如,现在的各种环保节能发电厂就是采用了该种装置,通过总调度室计算机监控,不仅能够了解现有线路的运行前那个框,还能够对各条线路出现的短路等现象作出判断,以便维护人员能够进行及时正常地维修。
2.3继电保护中的自适应控制技术
自适应继电保护可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。继电保护技术的自适应性具有如下的作用:(1)使得继电保护更具有一种适应性,能够适应多种故障的检测;(2)有效延长保护时间,能够使得电气设备产生更长的使用寿命;(3)能够提高经济效率,即这种保护能够针对用电过程中出现的问题进行排除,不仅减少了人工操作的麻烦,还能够节省成本。当前电力系统在发展过程中出现的各种问题,采用继电保护的自适应性技术,既能够真正发挥继电保护的“保护”功能,使得人们的生产生活得以顺利地开展;又能够使得这种适应性能面对各种形势的变化发展,最大限度地提高电力设备的使用寿命,以减少故障的发生。这种适应性应该离不开计算机网络环境的支持。因此,就更具有广泛的适应性能。
三、继电保护的要求
继电保护的组成一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。继电保护的基本要求应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。选择性指保护装置动作时，仅将故障器件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中无故障的部分正常运行；速动性是指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内，发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。
四、继电保护常见的故障分析
(1)电流互感饱和故障。电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。
(2)开关保护设备选择不当故障。开关保护设备的正确选择十分重要，现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电所―开关站―配电变压器的供电输电方式。在未实现继电保护自动化的开关站内，广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护，对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时，开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。
五、继电保护故障处理方法和措施
5.1 常见的继电保护故障处理方法
（1）替换法：用好的相同元件代替认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速缩小故障查找范围；（2）参照法：通过正常与非正常设备的技术参数对照，找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有较大出入的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。在继电器定值校验时，如发现某一只继电器测试值与整定值相差甚远，此时不可轻易判断该继电器特性不好，应调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；（3）短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来判断故障是存在短接线范围内，或者其他地方，以此缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。此外还有直观法、逐项排除法等。
5.2 确保电力系统继电保护正常运行的措施
合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。对保护装置可以加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件；注重低压配电线路保护，采用新的整定技术方法，实现电力网络的智能化、网络化。
六、继电保护的发展
6.1继电计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。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。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。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，用成套工控机作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。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。
6.2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，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用主要是切除故障元件，缩小事故影响范围。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共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。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。
6.3 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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所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或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、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。目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。
