继电保护技术应用研究

崔彦丽+田双+张东亮

【摘要】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， 为电力工业的快速发展提供了更可靠、稳定、完善的保护。

【关键词】继电 保护

研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要使用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以简称继电保护。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， 为电力工业的快速发展提供了更可靠、稳定、完善的保护。继电保护必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征，也将获得更广泛的应用。继电保护装置为了完成它的任务，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。

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。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。目前，多种计算机技术在继电保护方面有诸多应用：

一、信息网络技术在继电保护中的应用

IT是信息技术的简称，Information Technology，指与信息相关的技术。不同的人和不同的书上对此有不同解释。但一个基本上大家都同意的观点是，IT有以下三部分组成：——传感技术这是人的感觉器官的延伸与拓展，最明显的例子是条码阅读器； ——通信技术这是人的神经系统的延伸与拓展，承担传递信息的功能；——计算机技术这是人的大脑功能延伸与拓展，承担对信息进行处理的功能。所谓信息化是用信息技术来改造其他产业与行业，从而提高企业的效益。当代继电保护技术的发展，正在从传统的模拟式、数字式探索着进入信息技术领域。在变电站综合自动化方面，保护的配置比较灵活。如果变电站综合自动化采用传统模式，也就是远方终端装置（RTU）加上当地监控系统， 保护装置的信息可以通过遥信输入回路进入RTU，也可以通过串行口与RTU按照约定的通信规约进行信息传递。如果变电站综合自动化采用全分散式， 也就是按一次主设备为安装单位，将保护、控制等单元分散， 就地安装在主设备旁。

二、可编程控制器在继电保护中的应用

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入（I）和输出（O）接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器（PLC）可以视为具有特殊体系结构的工业计算机，更适应于控制要求的编程语言。在由继电器组成的控制系统里， 要把各个分立元件用导线连接起来， 这对于实现复杂的逻辑关系以及需要定期改变操作任务来说显然是不适宜的。而使用PLC就可以解决上述问题， 通过软件编程的方式来代替实际的各个分立元件之间的接线。

三、智能化技术在继电保护中的应用

智能化技术在其应用中主要体现在计算机技术，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈，产品智能化优势在实际操作和应用中得到非常好的运用，其主要表现在：大大改善操作者作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平；提高了设备的可靠性，降低了维护成本；故障诊断实现了智能化等。进入20世纪90年代以来，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， 电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。人工神经网络（ANN） 具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自學习等特点，其应用研究发展十分迅速， 目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。

四、自适应控制技术在继电保护中的应用

随着电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，交流电机驱动控制技术也得到飞速的发展。现代交流传动控制系统总的发展趋势是智能化、模块化、数字化和高频化.电机控制技术进入了以现代控制理论的应用为特征的新的发展阶段。自适应继电保护的概念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。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化， 进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点。

五、变电所综合自动化技术

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。

参考文献：

[1]吴斌，刘沛，陈德树.继电保护中的人工智能及其应用电力系统自动化[J].商情，1995.

[2]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望[J].电力系统自动化，1997，（9）.

[3]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势[J].电力系统自动化，1995，（10）.