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【摘要】 中国继电保护及自动化设备分会是根据国家发改委和国家统计局联合下发的《关于授予有关继电保护及自动化设备统计职能并委托有关工作的通知》和中国继电保护及自动化设备相关文件开展统计和经济运行分析工作的，统计信息工作是行业协会的一项基础工作，对了解行业发展、开拓市场、调整产品结构、开发新产品、技术创新、制定长远规划都具有深远的意义。继电保护进行自动化统计分析也有其重大的意义。
【关键词】继电保护、自动化设备、统计分析
中图分类号： TM774 文献标识码： A 文章编号：
一.前言
随着国家电网微机化，数字化，智能化，自动化的建设，电力企业管理信息系统（MIS）逐步普及，电力系统继电保护统计分析将在MIS中的应用将越来越多。 继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展，继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。
二．继电保护及自动化设备的运行管理及统计分析
继电保护是电力系统的重要组成部分，是电力系统安全、稳定运行的重要保证。继电保护专业管理的有效、及时运转，是电网安全、稳定运行的有力保障。由于现代大电网的结构和运行方式复杂多变，电子技术、计算机技术、通讯技术等在电力系统的广泛应用，使继电保护自动化进行分析，有其重大意义。
继电保护装置和自动化系统是电力设备制造业中的一项重要产品,习惯上被划分为输配电行业的二次设备,负责对电网的一次设备进行保护和控制并测量电网系统的负荷情况。我国继电保护及自动化行业主要涵盖继电器、继电保护、电力自动化、电动机保护与控制、无功补偿、交直流电源等智能化设备以及测试设备、端子、互感器等相关设备的制造企业。由于二次设备一定程度上依附于一次设备,因此相对一次设备市场需求存在一定的滞后效应。由于传统的继电保护和变电站自动化业务同质化严重,二次设备行业竞争更加激烈,毛利率不断下降,因此传统业务之外的差异化业务优势成为二次设备公司的利润增长点。
三．继电保护的设备要求、分类及用途
1.继电保护设备要求。
为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。
（一）选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
（二）速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。
（三）灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
（四）可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。继电保护的误动作和拒动作都会给電力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。
以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。
2．继电保护的分类。
（一）按被保护对象分类，有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。
（二）按保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。
（三）按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类，有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置，它们直接反映输入信号的连续模拟量，均属模拟式保护；采用微处理机和微型计算机的保护装置，它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量,这是数字式保护。
（四）按保护动作原理分类，有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护等。
3.继电保护的用途
（一）当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网；
（二）对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便迅速处理，使之恢复正常；
（三）实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。[
四.继电保护设备分类及基本任务。
继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。
1.继电保护设备分类
继电保护设备主要包括：
（一）仪表
（二）控制和信号元件
（三）继电保护装置
（四）操作、信号电源回路
（五）控制电缆及连接导线
（六）发出音响的信号元件
（七）接线端子排及熔断器等
2．基本任务电力系统继电保护的基本任务是
（一）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
（二）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。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的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
（三）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
五．结束语
继电保护经过近20年的应用、研究和发展，已经取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的经济效益，大大提高了运行管理水平和统计分析的能力。近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。从而使继电保护的研究向更高的层次发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
参考文献：
[1]王梅义、蒙定中等编：《继电保护运行技术》，电力工业出版社，北京，1981。
[2]王维俭、侯炳蕴著：《继电保护理论基础》，电力工业出版社，北京，1983。
[3]张保会等主编：《电力系统继电保护》，中国电力出版社，北京，2005。
【关键词】继电保护、自动化设备、统计分析
中图分类号： TM774 文献标识码： A 文章编号：
一.前言
随着国家电网微机化，数字化，智能化，自动化的建设，电力企业管理信息系统（MIS）逐步普及，电力系统继电保护统计分析将在MIS中的应用将越来越多。 继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展，继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。
二．继电保护及自动化设备的运行管理及统计分析
继电保护是电力系统的重要组成部分，是电力系统安全、稳定运行的重要保证。继电保护专业管理的有效、及时运转，是电网安全、稳定运行的有力保障。由于现代大电网的结构和运行方式复杂多变，电子技术、计算机技术、通讯技术等在电力系统的广泛应用，使继电保护自动化进行分析，有其重大意义。
继电保护装置和自动化系统是电力设备制造业中的一项重要产品,习惯上被划分为输配电行业的二次设备,负责对电网的一次设备进行保护和控制并测量电网系统的负荷情况。我国继电保护及自动化行业主要涵盖继电器、继电保护、电力自动化、电动机保护与控制、无功补偿、交直流电源等智能化设备以及测试设备、端子、互感器等相关设备的制造企业。由于二次设备一定程度上依附于一次设备,因此相对一次设备市场需求存在一定的滞后效应。由于传统的继电保护和变电站自动化业务同质化严重,二次设备行业竞争更加激烈,毛利率不断下降,因此传统业务之外的差异化业务优势成为二次设备公司的利润增长点。
三．继电保护的设备要求、分类及用途
1.继电保护设备要求。
为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。
（一）选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
（二）速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。
（三）灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置的短路电流为最大运行方式；系统最小运行方式：在同样短路故障情况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
（四）可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。继电保护的误动作和拒动作都会给電力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。
以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。
2．继电保护的分类。
（一）按被保护对象分类，有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。
（二）按保护功能分类，有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护；后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。
（三）按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类，有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型（运算放大器）保护装置，它们直接反映输入信号的连续模拟量，均属模拟式保护；采用微处理机和微型计算机的保护装置，它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量,这是数字式保护。
（四）按保护动作原理分类，有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护等。
3.继电保护的用途
（一）当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网；
（二）对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便迅速处理，使之恢复正常；
（三）实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。[
四.继电保护设备分类及基本任务。
继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。
1.继电保护设备分类
继电保护设备主要包括：
（一）仪表
（二）控制和信号元件
（三）继电保护装置
（四）操作、信号电源回路
（五）控制电缆及连接导线
（六）发出音响的信号元件
（七）接线端子排及熔断器等
2．基本任务电力系统继电保护的基本任务是
（一）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
（二）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。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的危害程度规定一定的延时，以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。
（三）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
五．结束语
继电保护经过近20年的应用、研究和发展，已经取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的经济效益，大大提高了运行管理水平和统计分析的能力。近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。从而使继电保护的研究向更高的层次发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
参考文献：
[1]王梅义、蒙定中等编：《继电保护运行技术》，电力工业出版社，北京，1981。
[2]王维俭、侯炳蕴著：《继电保护理论基础》，电力工业出版社，北京，1983。
[3]张保会等主编：《电力系统继电保护》，中国电力出版社，北京，2005。