论文部分内容阅读
摘要：继电保护技术发展到目前已成为电力系统中不可或缺的一部分，它大大提高了电力系统的可靠性，减少了电力设备出现故障时所造成的损失，提高电力系统的供电质量。对于一名电力技术人员来说，如何更好的改进继电保护措施及设备，以更进一步完善电力系统的保护措施，仍然是一个值得深人研究的问题。
关键词： 电网系统；继电保护；信息自动化
近年来，继电保护出现故障导致停电的事故逐渐变少，不过，由于电网的发展需要，根据其特殊的功率大、距离远、电压高等特点，我们还要向更高的技术要求迈进。
1、继电保护技术在电力系统中所起到的作用
由于电能自身的特点，使得电能的生产、传输及消耗必须在同一时刻完成，但是由于传输过程中的各种因素常会导致电气设备的损坏，而继电保护设备就是在出现此类故障时，可有选择的切除故障元件，一方面恢复电力系统的正常运作，另一方面给出警示信号，告知技术人员及时处理故障元件，随着电子信息技术的不断融人，使得电力系统的继电保护装置功能更加强大，保护的设备范畴也更加广泛，除了输电线路以外，发电机、变压器等也成为继电保护装置予以保护的对象。
2、电力系统中继电保护技术的运用
（1）继电保护技术的智能化运用。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人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下讲行排除，至少需要1别、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）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。
（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、恃吐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；C）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。
3、电力系统继电保护发展趋势
3. 1计算机化
按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每隔18-24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强，片内硬件资源得到很大扩充，单片机与DSP芯片二者技术上的融合，运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计一更加方便，高性价比使冗余设计成为可能，为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%，线路微机保护占86%，到2003年底，220kV以上系统的微机保护己占到70.29%，线路的微机化率达到97.6%。实际运行中，微机保护的正确动作率要明显高于其他保护，一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。
继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系纹对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外，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，强大的通信功能，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
3. 2网络化
网络保护是计一算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物，通过计一算机网络来实现各种保护功能，如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享，可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外，由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量，所以很容易就可实现母线保护，而不需要另外的母线保护装置。
电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护，是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构，以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有2种模式：一是利用现有微机保护；另一个是组建新系统，各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性，必须采取有针对性的网络安全控制策略，以确保网络保护系统的安全。 3. 3智能化
随着计算机技术的飞速发展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不断被应用于计算机继电保护中，近年来人工智能技术如专家系统、人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用，从而使继电保护的研究向更高的层次发展，出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。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。
3. 4综合自动化
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不能与调度（控制）中心通信的缺陷，给变电所自动化赋予了更新的含义和内容，代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展，功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统，必将在中国电网建设中不断涌现，把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
4、继电保护安全运行措施
继电保护装置检验过程中，要注意将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值区、改定值、改变二次回路接线等。电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中，经常在检验完成后或是投入运行而暂时没负荷，或设备进人热备状态，在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
微机保护的优点是可以有多个定值区，极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但若定值区错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。
定期对继电保护装置检修及设备查评：①检查欢设备各元件标、名称是否齐全；②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。
继电保护工作中接地可分为：保护屏的各装置机箱屏障等接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接人地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
工作记录是一份技术档案，必须认真、详细、真实地反映工作的一些重要环节。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外，认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一次所接触过的设备是一个良好的习惯，它往往会发现一些工作中的疏漏，对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。
5、结束语
总而言之，随着电力系统的高速发展和计算机技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、智能化、一体化、网络化等方向发展，为了确保供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，对继电保护装置进行维护和定期检查，分期巡检其运行情况，保证系统设备正常运行，提高供电可靠性。
关键词： 电网系统；继电保护；信息自动化
近年来，继电保护出现故障导致停电的事故逐渐变少，不过，由于电网的发展需要，根据其特殊的功率大、距离远、电压高等特点，我们还要向更高的技术要求迈进。
1、继电保护技术在电力系统中所起到的作用
由于电能自身的特点，使得电能的生产、传输及消耗必须在同一时刻完成，但是由于传输过程中的各种因素常会导致电气设备的损坏，而继电保护设备就是在出现此类故障时，可有选择的切除故障元件，一方面恢复电力系统的正常运作，另一方面给出警示信号，告知技术人员及时处理故障元件，随着电子信息技术的不断融人，使得电力系统的继电保护装置功能更加强大，保护的设备范畴也更加广泛，除了输电线路以外，发电机、变压器等也成为继电保护装置予以保护的对象。
2、电力系统中继电保护技术的运用
（1）继电保护技术的智能化运用。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人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下讲行排除，至少需要1别、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）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。
（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、恃吐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；C）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。
3、电力系统继电保护发展趋势
3. 1计算机化
按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每隔18-24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强，片内硬件资源得到很大扩充，单片机与DSP芯片二者技术上的融合，运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计一更加方便，高性价比使冗余设计成为可能，为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%，线路微机保护占86%，到2003年底，220kV以上系统的微机保护己占到70.29%，线路的微机化率达到97.6%。实际运行中，微机保护的正确动作率要明显高于其他保护，一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。
继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系纹对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外，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，强大的通信功能，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
3. 2网络化
网络保护是计一算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物，通过计一算机网络来实现各种保护功能，如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享，可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外，由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量，所以很容易就可实现母线保护，而不需要另外的母线保护装置。
电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护，是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构，以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有2种模式：一是利用现有微机保护；另一个是组建新系统，各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性，必须采取有针对性的网络安全控制策略，以确保网络保护系统的安全。 3. 3智能化
随着计算机技术的飞速发展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不断被应用于计算机继电保护中，近年来人工智能技术如专家系统、人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用，从而使继电保护的研究向更高的层次发展，出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。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。
3. 4综合自动化
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不能与调度（控制）中心通信的缺陷，给变电所自动化赋予了更新的含义和内容，代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展，功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统，必将在中国电网建设中不断涌现，把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
4、继电保护安全运行措施
继电保护装置检验过程中，要注意将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值区、改定值、改变二次回路接线等。电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中，经常在检验完成后或是投入运行而暂时没负荷，或设备进人热备状态，在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
微机保护的优点是可以有多个定值区，极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但若定值区错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。
定期对继电保护装置检修及设备查评：①检查欢设备各元件标、名称是否齐全；②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。
继电保护工作中接地可分为：保护屏的各装置机箱屏障等接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接人地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
工作记录是一份技术档案，必须认真、详细、真实地反映工作的一些重要环节。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外，认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一次所接触过的设备是一个良好的习惯，它往往会发现一些工作中的疏漏，对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。
5、结束语
总而言之，随着电力系统的高速发展和计算机技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、智能化、一体化、网络化等方向发展，为了确保供电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，对继电保护装置进行维护和定期检查，分期巡检其运行情况，保证系统设备正常运行，提高供电可靠性。