電力系統(tǒng)繼電保護(hù)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(hù)技術(shù)之發(fā)展過(guò)程，對(duì)我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)之現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和討論，概述了微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)之成就，指出其與傳統(tǒng)之繼電保護(hù)相比所具有之優(yōu)點(diǎn)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：展望了未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)之發(fā)展方向和前景。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)　運(yùn)行現(xiàn)狀　發(fā)展前景

　　1、我國(guó)電力系統(tǒng)

　　繼電保護(hù)技術(shù)之發(fā)展現(xiàn)狀繼電保護(hù)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(duì)運(yùn)行可靠性要求之不斷提高密切相關(guān)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：熔斷器就是 初出現(xiàn)之簡(jiǎn)單過(guò)電流保護(hù)，時(shí)至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(jī)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(zhuān)門(mén)之?dāng)嗔餮b置之過(guò)電流繼電器。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(kāi)始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)之保護(hù)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展之開(kāi)端。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　自本世紀(jì)初第一代機(jī)電型感應(yīng)式過(guò)流繼電器（1901年）在電力系統(tǒng)應(yīng)用以來(lái)，繼電保護(hù)已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)之發(fā)展。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：在 初之二十多年里，各種新之繼電保護(hù)原理相繼出現(xiàn)，如差動(dòng)保護(hù)（1908年）、電流方向保護(hù)（1910年）、距離保護(hù)（1923年）、高頻保護(hù)（1927年），這些保護(hù)原理都是通過(guò)測(cè)量故障發(fā)生后之穩(wěn)態(tài)工頻量來(lái)檢測(cè)故障之。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(hù)，但是這些保護(hù)之基本原理并沒(méi)有變，至今仍然在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中起主導(dǎo)作用。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

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

　　50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)之繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)之繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍之建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)之繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己之繼電器制造業(yè)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：因而60年代是我國(guó)機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮之時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)之發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用之時(shí)代。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器之集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：到90年代初集成電路保護(hù)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(hù)時(shí)代。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　國(guó)內(nèi)微機(jī)保護(hù)之研究開(kāi)始于70年代末期，起步較晚，但發(fā)展很快。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：1984年我國(guó)第一套微機(jī)距離保護(hù)樣機(jī)在試運(yùn)行后通過(guò)鑒定并批量生產(chǎn)，以后每年都有新產(chǎn)品問(wèn)世；1990年第二代微機(jī)線路保護(hù)裝置正式投入運(yùn)行。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(jī)保護(hù)裝置在系統(tǒng)中運(yùn)行，特別是線路保護(hù)已形成系列產(chǎn)品，并得到廣泛應(yīng)用。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：我國(guó)在2000年220kV及以上系統(tǒng)之微機(jī)保護(hù)率為43.99％，線路微機(jī)保護(hù)占86％，到2003年底，220kV以上系統(tǒng)之微機(jī)保護(hù)已占到70.29％，線路之微機(jī)化率達(dá)到97.6％。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：實(shí)際運(yùn)行中，微機(jī)保護(hù)之正確動(dòng)作率要明顯高于其他保護(hù)，一般比平均正常動(dòng)作率高0.2～0.3個(gè)百分點(diǎn)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：國(guó)產(chǎn)微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)多年之實(shí)際運(yùn)行，依靠先進(jìn)之原理和技術(shù)及良好之工藝已全面超越進(jìn)口保護(hù)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：從80年代220KV及以上電壓等級(jí)之電力系統(tǒng)全部采用進(jìn)口保護(hù)，到現(xiàn)在220KV系統(tǒng)繼電保護(hù)基本國(guó)產(chǎn)化，反映了繼電保護(hù)技術(shù)在我國(guó)之長(zhǎng)足發(fā)展和國(guó)產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備之明顯優(yōu)勢(shì)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)之成熟與發(fā)展是近三十年來(lái)繼電保護(hù)領(lǐng)域 顯著之進(jìn)展。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期之研究和實(shí)踐，現(xiàn)在人們已普遍認(rèn)可了微機(jī)保護(hù)在電網(wǎng)中無(wú)可替代之優(yōu)勢(shì)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：微機(jī)保護(hù)具有自檢功能，有強(qiáng)大之邏輯處理能力、數(shù)值計(jì)算能力和記憶能力，并且具備很強(qiáng)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(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：計(jì)算機(jī)技術(shù)之進(jìn)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(jī)繼電保護(hù)不斷發(fā)展之強(qiáng)大動(dòng)力。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　2、微機(jī)繼電保護(hù)之主要特點(diǎn)

　　微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上之兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：高速之運(yùn)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(dòng)性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)之常規(guī)保護(hù)，而顯示了強(qiáng)大生命力，與傳統(tǒng)之繼電保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下：

　　1）改善和提高繼電保護(hù)之動(dòng)作特征和性能，正確動(dòng)作率高。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得之特性；其很強(qiáng)之記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù)；可引進(jìn)自動(dòng)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(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運(yùn)行正確率很高，已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　2）可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　3）工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(pán)位數(shù)量；功耗低。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　4）可靠性容易提高。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)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(dòng)、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(qiáng)，可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件之工況以及功能軟件本身。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　5）使用靈活方便，人機(jī)界面越來(lái)越友好。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：其維護(hù)調(diào)試也更方便，從而縮短維修時(shí)間；同時(shí)依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　6）可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：微機(jī)保護(hù)裝置具有串行通信功能，與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)之通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)保護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

　　3、未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)之發(fā)展前景

　　微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生了顯著之經(jīng)濟(jì)效益，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)之飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)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(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好之效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)之研究向更高之層次發(fā)展，其未來(lái)趨勢(shì)向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。陽(yáng)光電子學(xué)校維修專(zhuān)家分析認(rèn)為：

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

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