導(dǎo)語：繼電保護(hù)的技術(shù)及趨勢分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理

為了完成對電力系統(tǒng)相關(guān)裝置的安全保護(hù)任務(wù)，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置通過借助正確區(qū)分的保護(hù)元件來檢測被保護(hù)的裝置是否處于正常的工作狀態(tài)。也就是說，繼電保護(hù)裝置一般是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來對被保護(hù)的裝置進(jìn)行保護(hù)的。其中，用于繼電保護(hù)狀態(tài)判別的故障量隨所處電力系統(tǒng)的周圍條件而異，也隨被保護(hù)對象的不同而不同。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的故障量是工頻電氣量。工頻電氣量指的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓以及由這些量演繹出來的其他量，如功率、相序量、阻抗等，從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、阻抗保護(hù)、頻率保護(hù)等。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的作用

電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中較常見的故障主要有斷線、短路、接地、負(fù)荷過載以及振蕩等。上述故障如果處理不及時或處理不當(dāng)往往會引發(fā)大范圍的電力系統(tǒng)事故，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞，導(dǎo)致電能質(zhì)量破壞和設(shè)備損壞，損失非常巨大。一般對上述故障的有效處理措施就是采取相關(guān)有效措施迅速地將正常運(yùn)行的系統(tǒng)與故障部分隔離，從而將故障造成的影響和損失盡量減少。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效避免事故的擴(kuò)大。通常，依靠人的判斷和處理是來不及的，在系統(tǒng)發(fā)生故障時務(wù)須由相關(guān)的繼電保護(hù)裝置完成電力系統(tǒng)故障的安全保護(hù)。

3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

一般而言，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)有：一是值班管理人員可以通過繼電保護(hù)裝置及時掌握處于不正常運(yùn)行狀態(tài)的電氣元件的反應(yīng)，以便能夠及時處理，從而有效避免相關(guān)電氣設(shè)備的損壞以及安全事故的發(fā)生；二是繼電保護(hù)裝置自身能夠迅速地將電力系統(tǒng)中的故障元件有選擇地進(jìn)行切除，從而確保其他無故障原件的正常運(yùn)行。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用

1.數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的革新，數(shù)字化技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，數(shù)字化變電站的建設(shè)已經(jīng)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。數(shù)字化變電站是指變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置原理是利用電子互感器采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在互感器內(nèi)通過光纖利用光數(shù)字信號將數(shù)據(jù)傳到低壓端，在MU（合并單元）處理后得出符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量輸出。其涵蓋了變電站的全部范圍，比如一次設(shè)備的互感器、斷路器、變壓器，二次設(shè)備中的保護(hù)、控制、通信，以及軟件開發(fā)、系統(tǒng)建模、數(shù)據(jù)應(yīng)用等。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用：一是智能化繼電保護(hù)測試儀。隨著智能化變電站的投入和普及，數(shù)字化測試設(shè)備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢。二是全數(shù)字化變電站的動態(tài)仿真系統(tǒng)。智能電網(wǎng)推廣的重要舉措就是建設(shè)具有數(shù)字化、信息化、自動化、互動化特點(diǎn)的數(shù)字化變電站，然而目前大多數(shù)變電站無法有效檢測繼電保護(hù)二次設(shè)備的性能，只有全數(shù)字化變電站才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢查和監(jiān)測功能。

2.超高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的電壓等級不斷提高，對高電壓技術(shù)和絕緣技術(shù)提出了新的更高的要求。由于計算機(jī)繼電保護(hù)及通訊技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，超高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行水平也逐漸提高，目前世界上很多國家都已經(jīng)建成超高壓輸電線路。超高壓輸電是指使用超高電壓等級輸送電能。超高壓直流輸電具有九大優(yōu)勢：輸送容量大；送電距離遠(yuǎn)；輸送功率可以控制和調(diào)節(jié)；不受系統(tǒng)穩(wěn)定極限的限制；可以充分利用線路走廊資源；可保持輸送功率或減少輸送功率的損失；可以根據(jù)系統(tǒng)的要求作出反應(yīng)，提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平；進(jìn)行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié)與控制；可以迅速進(jìn)行功率交換。目前超高壓輸電技術(shù)越來越普及，美、俄、加、日等國已率先研究和采用了超高壓輸電技術(shù)。目前國外運(yùn)行的超高壓系統(tǒng)最高電壓為765kV，俄、日正試驗(yàn)1150～1500kV特高壓輸電；我國于1972年首先應(yīng)用了330kV輸電，1981年首次建成500kV輸電線路，目前西北電網(wǎng)升壓至750kV的工程也正在進(jìn)行。

3.直流輸電技術(shù)的應(yīng)用

直流輸電是指將發(fā)電廠發(fā)出的交流電經(jīng)過整流器變換成直流電以后輸送到受電端，再用逆變器將直流電變換成交流電，送到受端交流電網(wǎng)。目前直流輸電技術(shù)主要應(yīng)用在六個方面：遠(yuǎn)距離大功率輸電；聯(lián)系不同頻率或相同頻率而非同步運(yùn)行的交流系統(tǒng)；作網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和區(qū)域系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線；用做海底電纜跨越海峽送電；用做地下電纜向用電密度高的大城市供電；在交、直流輸電線的并列運(yùn)行中調(diào)節(jié)控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行。目前我國的直流輸電工程有四個。一是舟山直流輸電工程，為我國直流輸電工程的發(fā)展提供了建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。二是葛洲壩—上海直流輸電工程，形成了我國第一個大電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)，把葛洲壩的電能源源不斷輸送到上海。三是天生橋—廣州直流輸電工程，送電量為1800MW。四是龍泉—政平直流輸電工程，送電量為3000MW，是三峽電池向華東地區(qū)輸電的重點(diǎn)工程。

三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.繼電保護(hù)智能化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來由于信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。繼電保護(hù)領(lǐng)域的一些工作也變得智能化，主要表現(xiàn)在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化幾個方面。智能電網(wǎng)、電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的應(yīng)用極大改變著傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)。繼電保護(hù)向智能化方向發(fā)展也是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

2.繼電保護(hù)數(shù)字化

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站的建設(shè)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。一方面，數(shù)字化變電站可以減少自動化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時間，提高系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的使用率。另一方面，數(shù)字化變電站可以減少占地面積和投資成本，還可以實(shí)現(xiàn)資源信息的共享。數(shù)字化技術(shù)是需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)。它的研究和應(yīng)用是一個持續(xù)、漸進(jìn)的發(fā)展過程，相信在不久的將來它一定會成為繼電保護(hù)的主流技術(shù)。

3.繼電保護(hù)輸電技術(shù)的突破

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展、直流輸電技術(shù)日益成熟，多種新的發(fā)電方式所產(chǎn)生的電能都要以直流方式輸送，比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽能電池等，直流輸電在電力系統(tǒng)中必然得到更多的應(yīng)用。另外，超高壓輸電可以增加輸送容量和傳輸距離，降低單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r，減少線路損耗，節(jié)省線路走廊占地面積，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

四、結(jié)語

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)作為當(dāng)今國內(nèi)外研究的一個前沿方向和熱點(diǎn)課題，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)將會不斷得到進(jìn)步和發(fā)展，其應(yīng)用也將會更為廣泛，這勢必會更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展和新變革。

本文作者：李亞民工作單位：貴州送變電工程公司