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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；現(xiàn)狀與發(fā)展前景

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 概述

電力系統(tǒng)的運行情況是社會生活的正常進(jìn)行的基礎(chǔ)。因此電力系統(tǒng)需安全可靠，并且提供質(zhì)量高、經(jīng)濟(jì)性好的電能供應(yīng)。然而在某些情況下，比如自然環(huán)境、設(shè)備老化或故障以及人為因素的影響等等，都可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障，造成電力系統(tǒng)的運行不正常。故障和異常的出現(xiàn)會危害到整個電力系統(tǒng)的安全運行，這時系統(tǒng)的自動化措施會策略性的解決事故，保障電力系統(tǒng)的正常工作，這一系列自動化措施被稱之為電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)。繼電保護(hù)表現(xiàn)出了良好的電路保護(hù)功能，并且運行穩(wěn)定，操作靈活，與電力相關(guān)的各個行業(yè)都離不開繼電保護(hù)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理

電力系統(tǒng)故障中，各種形式的短路是最常見也是對系統(tǒng)危害最大的故障。因此繼電系統(tǒng)通過使用帶觸點的繼電器，對各種電機(jī)、變壓器（特別是高壓變壓器）以及輸變線等加以保護(hù)，以減少故障對電力系統(tǒng)的損害，保證電網(wǎng)的供電正常。

繼電保護(hù)裝置以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元器件出現(xiàn)故障（短路等情況）時，保護(hù)裝置能及時向管理者發(fā)出警示信號，并自動使斷路器跳閘切斷電路。

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置

電力系統(tǒng)中使用繼電保護(hù)裝置，可以實現(xiàn)兩個方面的功能：一是管理者通過裝置傳送的數(shù)據(jù)及時掌握電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并實時監(jiān)控運行狀態(tài)不正常的電氣元器件，當(dāng)器件出現(xiàn)故障時可以及時處理，有效減少電力設(shè)備的損壞，避免安全事故的發(fā)生；二是利用保護(hù)裝置本身的功能設(shè)計，裝置可以通過觸點有選擇的將故障元件切除，以保障其他正常原件的運行。

繼電系統(tǒng)裝置的基本組成如圖1所示，詳細(xì)結(jié)構(gòu)組成如圖2。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀

目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)以已得到廣泛的應(yīng)用，其發(fā)展過程大致分為四個階段：電磁型、晶體管、集成電路式和微機(jī)式繼電保護(hù)技術(shù)。當(dāng)前的繼電保護(hù)技術(shù)處在微機(jī)繼電保護(hù)階段，并在快速發(fā)展。

微機(jī)繼電保護(hù)不僅具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)的功能，而且操作方便靈活，目前以發(fā)展實時顯示設(shè)備參數(shù)、定位故障等功能。特別是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)的引入，繼電保護(hù)的發(fā)展更是迅速。

（1）通過引入IT技術(shù)，將計算機(jī)與電力系統(tǒng)連接起來，繼電保護(hù)可以將故障測量、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)保護(hù)整個過程融為一體。

（2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，能夠快速解決電力系統(tǒng)中的非線性問題，及時分析電網(wǎng)的各項參數(shù)，預(yù)判故障的發(fā)生位置，提前做好應(yīng)對措施。

（3）引入新型的光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器替代傳統(tǒng)的電感式測量儀器，測量結(jié)果精確度更高。

（4）電網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng)，實現(xiàn)廣域保護(hù)。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展前景分析

4.1 計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

計算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，為各項工作的開展提供了強(qiáng)有力的通信手段。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量巨大，與之相比繼電保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信手段則相對落后，難以滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。因此繼電保護(hù)的發(fā)展不應(yīng)只滿足于切除系統(tǒng)中的故障元件等技術(shù)層面，更應(yīng)該立足于整個電力系統(tǒng)的安全性、可靠性，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)資源來進(jìn)行現(xiàn)代化的繼電保護(hù)。

首先整個電網(wǎng)系統(tǒng)的廣域連接，要求繼電保護(hù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，并有足夠大的存儲空間以存儲大量的故障信息；然后為了保障信息傳輸?shù)募皶r性和有效性，電力繼電保護(hù)系統(tǒng)還要具有強(qiáng)大的通信能力，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的資源共享，數(shù)據(jù)和信息能夠及時得到傳輸。

另外隨著計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)在大規(guī)模自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，電力繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)表現(xiàn)出了良好的抗電磁干擾能力，對數(shù)據(jù)的高速、準(zhǔn)確、實時傳輸提供了保障

4.2 智能化發(fā)展

在傳統(tǒng)的電力繼電保護(hù)中，已實現(xiàn)了自動報警、自動調(diào)節(jié)、自動切除等智能化操作，并實現(xiàn)了系統(tǒng)事故的自動判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化操作，自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中。因此將來繼電保護(hù)智能化的系統(tǒng)具有目前已有的特點外，還會具有人機(jī)一體化、自組織能力、學(xué)習(xí)能力與自我維護(hù)能力；甚至?xí)哂蓄惾怂季S的能力等等。

4.3 數(shù)字化發(fā)展

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)。

4.4 控制、保護(hù)、數(shù)據(jù)通信、圖形顯示一體化

在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的發(fā)展趨勢下，電力系統(tǒng)的整個保護(hù)裝置可以視為多功能、多操作的計算機(jī)。它能夠從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的各種數(shù)據(jù)，并將它獲得的及它自身的數(shù)據(jù)和信息發(fā)送出去。因此有必要將繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制端、保護(hù)方式、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、測量監(jiān)視、圖像監(jiān)控等集中于一體，未來的電力繼電保護(hù)裝置會具有繼電保護(hù)功能，還具有監(jiān)視整個系統(tǒng)實時運行、并對開關(guān)設(shè)備及過程控制設(shè)備操作進(jìn)行控制的功能。

4.5 輸電技術(shù)出現(xiàn)新突破

電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，直流輸電技術(shù)也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發(fā)電方式，其產(chǎn)生的電能都會以直流電的方式輸送，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等。這意味著直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中必將得到更多的應(yīng)用。另外超高壓輸電也表現(xiàn)出了優(yōu)越性，比如增加輸送容量，增長了傳輸距離，降低了單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r，并且能夠減少線路對能量的損耗，線路走廊所占地面積也大大縮減，這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在將來的繼電保護(hù)中會得到發(fā)展和應(yīng)用。

結(jié)語

綜上所述，在我國經(jīng)濟(jì)和社會快速發(fā)展的時期里，各項生產(chǎn)活動的進(jìn)行都需要大量的電力，高效可靠地的電力繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)正常、平穩(wěn)運行的基礎(chǔ)，也是我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的要求。在先進(jìn)IT技術(shù)、自動化控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的支持下，繼電保護(hù)必將會面臨新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，繼電保護(hù)將不斷向著計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發(fā)展。因此思想上必須與時俱進(jìn)，明確電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)和意義，及時掌握技術(shù)發(fā)展的方向，將新技術(shù)不斷應(yīng)用到繼電保護(hù)中。

參考文獻(xiàn)

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>> 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 陜北在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及對策 淺談計算機(jī)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 淺析輸電系統(tǒng)現(xiàn)狀及其發(fā)展前景 家用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析 探究自動化儀表與控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 醫(yī)療系統(tǒng)計算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景展望 淺析電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 油田集輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景展望 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景探析 水處理自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 淺述國內(nèi)外VAV空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 鋼結(jié)構(gòu)住宅當(dāng)今現(xiàn)狀及發(fā)展前景 論IT行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 會展旅游的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l，2010.

[3]A. Aarvik， I. Olsen， K. Vannes， K. Havre， E. Krogh， Design and Development of the Ormen Lange Flow Assurance Simulator[C]//13th International Conference on Multiphase Production Technology，2007.

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【關(guān)鍵詞】農(nóng)村電網(wǎng)；繼電保護(hù)；配置；可靠性

1 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷史概況

電力系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展對繼電保護(hù)提出了新的要求，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的動力，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，也是科技實力的發(fā)展。

建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。20世紀(jì)50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護(hù)技術(shù)隊伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。在引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)后，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。在60年代中期我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

20世紀(jì)50年代末，晶體管繼電保護(hù)已開始研究。60年代中期到80年代中期是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。我國研制的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)的成功運行，結(jié)束了500kV線路保護(hù)依靠進(jìn)口的時代。從70年代中期，基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。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)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時代。

20世紀(jì)70年代末開始計算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于l989年、l994年通過鑒定并投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于l993年、l996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代，開始走上高科技的發(fā)展時代。

2 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景

智能化進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了活力。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，其未來趨勢向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微計算機(jī)硬件的更新和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在計算機(jī)領(lǐng)域，發(fā)展速度最快的當(dāng)屬計算機(jī)硬件，按照著名的摩爾定律，芯片上的集成度每隔18～24個月翻一番。其結(jié)果是不僅計算機(jī)硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng)，片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合，運算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計更加方便，高性價比使冗余設(shè)計成為可能，為實現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新，使微機(jī)保護(hù)對技術(shù)升級的開放性有了迫切要求。未來的繼電保護(hù)技術(shù)、變電所綜合自動化技術(shù)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元（RTu）、微機(jī)保護(hù)裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變。

自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念始于20世紀(jì)80年代，它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而實時改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣，是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點，在輸電線路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命，由數(shù)字時代跨入信息化時代，發(fā)展到一個新的水平。未來中國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景，會以嶄新的姿態(tài)走在世界前列。

3 10KV線路保護(hù)中容易被忽視的問題及解決方法

（1）10kV線路如裝有大量的配電變壓器，在線路投入時，這些配電變壓器是掛在線路上，在合閘瞬間，各變壓器所產(chǎn)生的勵磁涌流在線路上相互迭加、來回反射，產(chǎn)生了一個復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，在系統(tǒng)阻抗較小時，會出現(xiàn)較大的涌流，時間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度，動作電流值往往取得較小，特別在長線路或系統(tǒng)阻抗大時更明顯。勵磁涌流值可能會大于裝置整定值，使保護(hù)誤動。這種情況在線路變壓器個數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時并不突出，因此容易被忽視，但當(dāng)線路變壓器個數(shù)及容量增大后，就可能出現(xiàn)。

勵磁涌流的特征，就是它含有大量的二次諧波，另一特征就是它的大小隨時間而衰減，一開始涌流很大，一段時間后涌流衰減為零，流過保護(hù)裝置的電流為線路負(fù)荷電流，利用涌流這個特點，在電流速斷保護(hù)加入一短時間延時，一般為0.15～0.2s的時限，就可以防止勵磁涌流引起的誤動作，這樣雖然會增加故障時間，但在對穩(wěn)定運行影響較小的地方還是適用的。

（2）10kV線路出口處短路電流一般都較小，特別是農(nóng)網(wǎng)中的變電所，它們往往遠(yuǎn)離電源，系統(tǒng)阻抗較大。對于同一線路，出口處短路電流大小會隨著系統(tǒng)規(guī)模及運行方式改變而改變。隨著系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10kV系統(tǒng)短路電流會隨著變大，可以達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍，系統(tǒng)中原有一些能正常運行的變比小的TA就可能飽和；另一方面，短路電流中含大量非周期分量，又會進(jìn)一步加速TA飽和。在10kV線路短路時，由于TA飽和，感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零，使保護(hù)裝置拒動，影響供電可靠性，而且嚴(yán)重威脅運行設(shè)備的安全。

避免TA飽和一是在選擇TA時，變比不能選得太小，要考慮線路短路時TA飽和問題，一般10kV線路保護(hù)TA變比最好大于300/5。另一方面要盡量減少TA二次負(fù)載阻抗，盡量避免保護(hù)和計量共用TA，縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面等，就能很好的防止TA飽和現(xiàn)象。

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關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)發(fā)展趨勢測試智能電網(wǎng)

1 繼電保護(hù)基本概念及其發(fā)展趨勢

1.1 繼電保護(hù)裝置基本組成

一般而言，整套繼電保護(hù)裝置由三個部分組成的，即測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分，其原理結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。

①測量部分 測量被保護(hù)元件工作狀態(tài)（正常工作、故障狀態(tài)）的電氣參數(shù)，并與整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。

②邏輯部分 根據(jù)測量部分輸出邏輯信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類型和范圍，確定保護(hù)裝置如何動作。

③執(zhí)行部分 根據(jù)邏輯部分送的信號，完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如發(fā)出信號，跳閘或不動作等。

1.2 繼電保護(hù)的基本要求

①可靠性――指繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動作時應(yīng)可靠動作，不該動作時應(yīng)可靠不動作。可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。

②選擇性――指只有當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來切除故障。

③速動性――指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍。

④速動性――指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。

1.3 繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢

1.3.1 計算機(jī)化

在微機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機(jī)做成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的。現(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)做成繼電保護(hù)的時機(jī)已經(jīng)成熟。繼電保護(hù)的計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢，但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。

1.3.2 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，它可以實現(xiàn)對變壓器、高低壓線路和母線的相關(guān)保護(hù)等功能。資源共享是網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的最顯著特性，還可以結(jié)合高頻保護(hù)和光纖保護(hù)來實現(xiàn)縱聯(lián)保護(hù)。天津大學(xué)1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理，即將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個保護(hù)單元，各保護(hù)單元接收本回路的輸入量后，經(jīng)量化處理，通過網(wǎng)絡(luò)傳送給其它回路的保護(hù)單元，然后各保護(hù)單元進(jìn)行母線差動保護(hù)的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則跳開本回路斷路器，隔離故障母線，其它情況時各保護(hù)單元均不動作。這種用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護(hù)，顯然比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)有更高的可靠性。

1.3.3 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。即實現(xiàn)了保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信的一體化。如果將保護(hù)裝置就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾。現(xiàn)在光電流互感器（OTA）和光電壓互感器（OTV）已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

1.3.4 智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究，專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，為繼電保護(hù)解決許多常規(guī)問題提供了新的方法。人工智能技術(shù)給電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展注入了新的活力，具有非常美好的發(fā)展前景。

2 繼電保護(hù)測試內(nèi)容和測試方法的發(fā)展

目前國內(nèi)繼電保護(hù)產(chǎn)品檢測主要依據(jù)IEC 60255系列標(biāo)準(zhǔn)和GB/T 14047國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.1 繼電保護(hù)測試內(nèi)容

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)測試包括基本性能試驗、功率消耗試驗、溫度試驗、電源影響試驗、機(jī)械試驗、絕緣實驗、過載試驗、觸點試驗和電磁兼容試驗。

在原有繼電保護(hù)測試項目的基礎(chǔ)上，根據(jù)繼電保護(hù)裝置發(fā)展的新特點，新增加的測試內(nèi)容包括基于61850 技術(shù)的繼電保護(hù)產(chǎn)品檢測，時間同步能力檢測，產(chǎn)品通信協(xié)議檢測，軟件測試，以及裝置可靠性檢測和安全性檢測。

2.2 微機(jī)保護(hù)測試自動化

測試自動化是指測試系統(tǒng)可以按照事先編制的測試計劃，自動、連續(xù)的完成繼電保護(hù)裝置的電氣性能、可靠性、通信協(xié)議、信息安全的測試。完整的測試體系由以下幾部分組成：①電氣性能在靜態(tài)模擬中的自動測試系統(tǒng)；②電氣性能在動態(tài)模擬中的自動測試系統(tǒng)；③監(jiān)控系統(tǒng)的自動測試系統(tǒng)；④通信協(xié)議的測試系統(tǒng)；⑤信息安全的測試系統(tǒng)；⑥繼電保護(hù)測試專家系統(tǒng)。

3 智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響

隨著國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)的開展，智能電網(wǎng)的特征帶來的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、分布式電源接入、微網(wǎng)運行等技術(shù)，對繼電保護(hù)提出了新的要求。

未來智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)的自愈特征將會對繼電保護(hù)的選擇性、可靠性、速動性、靈敏性提出更高的要求，對常規(guī)繼電保護(hù)的配置方法提出新的要求。分布式電源的靈活接入、多變壓器的運行方式帶來的后備保護(hù)配合、雙向潮流、系統(tǒng)阻抗的變化等問題均會給繼電保護(hù)定值整定帶來困難。

同時，智能電網(wǎng)將給繼電保護(hù)的發(fā)展帶來新的契機(jī)，智能電網(wǎng)中所采用的新型傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)同步技術(shù)、時鐘同步技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，可以提供區(qū)域范圍內(nèi)數(shù)據(jù)采集的高精度同步，滿足數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)膶崟r性，保障數(shù)據(jù)傳輸過程的冗余和可靠性。

4 結(jié)語

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，繼電保護(hù)要適應(yīng)電網(wǎng)需求向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、功能一體化方向發(fā)展，同時繼電保護(hù)測試內(nèi)容和測試方法也應(yīng)不斷補(bǔ)充和完善，為智能電網(wǎng)提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

【關(guān)健詞】繼電保護(hù);整定計算;微機(jī)繼電保護(hù)

某礦洗煤廠第一套重介選煤系統(tǒng)自2001年改造投產(chǎn)，供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，其相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置也已工作十年之久，考慮到線路老化，元器件可靠性降低等，以及繼電保護(hù)技術(shù)的日新月異、飛速發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化升級已迫在眉睫，下面就其運行過程中的相關(guān)問題進(jìn)行分析。

1.洗煤廠繼電保護(hù)的現(xiàn)狀分析

洗煤廠I回路由礦變電所27#柜送出，主要負(fù)責(zé)重介主廠房設(shè)備以及一臺高壓電機(jī)的供電。其供電系統(tǒng)圖如下：

圖1 供電系統(tǒng)圖

繼電保護(hù)回路采用GL-20型感應(yīng)式電流繼電器，當(dāng)主設(shè)備或輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)過負(fù)荷及短路故障時，該繼電器能按預(yù)定的時限可靠動作或發(fā)出信號，切除故障部分，保證主設(shè)備及輸配電系統(tǒng)安全運行。此繼電器為早期的過流保護(hù)裝置，其可靠性及速斷性與上級保護(hù)即礦變電所的微機(jī)型繼電保護(hù)相比相差很多，很容易造成誤動作，甚至有可能造成電網(wǎng)上其他配電線路的掉閘事故，并且洗煤廠新建重介系統(tǒng)供配電繼電保護(hù)III回路也已全部采用微機(jī)繼電保護(hù)裝置，為了維護(hù)方便、備件統(tǒng)一，在繼電保護(hù)系統(tǒng)升級改造時應(yīng)考慮到全部更新為新型的繼電保護(hù)裝置。

2.繼電保護(hù)的要求

根據(jù)繼電保護(hù)所擔(dān)負(fù)的主要任務(wù)，基本要求如下：

（1）選擇性：

當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，繼電保護(hù)裝置動作，應(yīng)只切除故障元件，使停電范圍最小，以減小故障停電造成的損失。保護(hù)裝置的這種能選擇故障元件的能力稱為保護(hù)的選擇性。

（2）速動性：

為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時低電壓下的工作時間，以及提高供配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時應(yīng)能盡快動作，切除故障。快速地切除故障部分可以防止故障擴(kuò)大，減輕故障電流對電氣設(shè)備的損壞，加快配電系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，提高供配電系統(tǒng)運行的可靠性。

由于既要滿足選擇性，又要滿足速動性，所以工廠供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)允許帶一定時限，以滿足保護(hù)的選擇性而犧牲一點速動性。對工廠供配電系統(tǒng)，允許延時切除故障的時間一般為0.5-20s。

（3）靈敏性：

靈敏性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。即在保護(hù)范圍內(nèi)故障時，不論短路點的位置以及短路的類型如何，保護(hù)裝置都應(yīng)當(dāng)能敏銳且正確地做出反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈敏性是用.靈敏度來衡量的。不同作用的保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備，所要求的靈敏度是不同的。

（4）可靠性：

可靠性是指繼電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時，一定要準(zhǔn)確動作，即不能拒動;而不屬其保護(hù)范圍的故障或不正常工作時，一定不要動作，即不能誤動。在考慮繼電保護(hù)方案時，要正確處理它們之間的關(guān)系，使繼電保護(hù)方案在技術(shù)上安全可靠，在經(jīng)濟(jì)上合理。

3.繼電保護(hù)裝置的整定

供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠運行涉及到繼電保護(hù)裝置的配置設(shè)計、安裝制造、正定計算、運行維護(hù)等諸多方面，其中合理的保護(hù)配置和正確的進(jìn)行整定計算對保證繼電保護(hù)裝置的可靠運行具有十分重要的作用。因此在整定計算時要注意：

①要對常見的電網(wǎng)故障進(jìn)行全面的分析，故障包括三相短路、單相接地、兩相接地、兩相短路、單項斷線、兩相斷線等故障。

②整定結(jié)果要精確。對反應(yīng)到被保護(hù)元件單側(cè)電氣量的繼電保護(hù)如零序電流保護(hù)、距離保護(hù)等，其整定的關(guān)鍵在于計算最大和最小分支系數(shù)，以及計算最大零序電流系數(shù)時運行方式和短路點位置選擇的原則都極為重要。

4.系統(tǒng)運行管理

繼電保護(hù)裝置的不正確動作，人員誤操作、誤整定、誤接線等造成的事故也占了較大的比例，因此在技術(shù)管理、人員管理上應(yīng)做進(jìn)一步改進(jìn)。

（1）加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和崗位練兵工作。

由于繼電保護(hù)及安全自動裝置的技術(shù)含量高，且發(fā)展更新快，因此，一定要努力提高各級技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，以便為安全生產(chǎn)打下堅實的基礎(chǔ)。爭取各種培訓(xùn)機(jī)會提高專業(yè)技術(shù)水平，提高分析問題、解決問題和實際動手的能力。同時，現(xiàn)代社會具有資訊發(fā)達(dá)、信息交流快的特點，要利用這個優(yōu)勢，在需要的時候向能夠提供幫助的部門如調(diào)度所、廠家、設(shè)計人員等尋求技術(shù)支援。

（2）抓好二次圖紙資料的管理工作。

由于電氣工種的特殊性，在現(xiàn)場工作時應(yīng)按圖紙進(jìn)行，嚴(yán)禁憑記憶作為工作的依據(jù)。如果圖紙資料與現(xiàn)場實際接線不一致，就會給維護(hù)工作帶來較大的麻煩和安全上的隱患。所以必須重視圖紙資料的管理，若發(fā)現(xiàn)圖紙與接線不符時，應(yīng)查線核對，確認(rèn)接線正確后，在原圖紙上 改正，如改動較大，在原圖紙上修改已不清晰，須盡快繪制新圖以符合實際情況，同時，班組留用資料及檔案資料也須作相應(yīng)修改。

（3）建立繼電保護(hù)校驗備忘錄。

工作時間越長、保護(hù)校驗次數(shù)越多、缺陷處理范圍越廣，工作經(jīng)驗就越豐富，快速增加工作經(jīng)驗，建立繼電保護(hù)校驗備忘是一個有效的途徑。技術(shù)人員將每一次校驗、缺陷處理和發(fā)生的事故障礙的經(jīng)過、原因、處理過程、注意事項、經(jīng)驗教訓(xùn)詳細(xì)記錄并及時組織討論學(xué)習(xí)，這樣技術(shù)素質(zhì)就會逐步提高。

5.繼電保護(hù)新技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)今繼電保護(hù)技術(shù).己經(jīng)開始逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和保護(hù)、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，其與繼電保護(hù)的結(jié)合是實現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要保證。現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，使得各個保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。

人工智能、自適應(yīng)算法等技術(shù)的引入。人工智能技術(shù)（如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等）被廣泛地應(yīng)用與求解非線性問題，較之傳統(tǒng)的方法有著不可替代的優(yōu)勢。

6.結(jié)束語

繼電保護(hù)是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，對線路繼電保護(hù)的要求也就更高。因此，如何在今后確保繼電保護(hù)的更可靠運行，實施繼電保護(hù)全過程管理，是牽涉繼電保護(hù)可持續(xù)發(fā)展的重要課題，也是安全生產(chǎn)的重要保證。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 發(fā)展現(xiàn)狀趨勢

前言：

繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的，20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個時期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。電力系統(tǒng)決定著電力能源的產(chǎn)生、傳輸和配送。而系統(tǒng)中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致設(shè)備的損壞，甚至更嚴(yán)重的后果，隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的日益增大,電力系統(tǒng)面臨的故障日益嚴(yán)重。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,那么將會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡。繼電保護(hù)就是一種電路故障時實現(xiàn)瞬間切斷的自動裝置，是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡介

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)不可分割的一部分，在電力系統(tǒng)的正常運行中起著至關(guān)重要的作用。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是在被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障的瞬間斷開電路，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞。在電力系統(tǒng)運行中，外界因素內(nèi)部因素及操作等，都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn)。常見的故障有：單相接地、兩相接地、相間短路、短路等。另外一種情況，當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常工作時，可發(fā)出警報信號，以便操作人員進(jìn)行處理，此時的繼電保護(hù)裝置允許有一定的延時動作。

繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。這四個要求之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。

2.我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀

由于繼電保護(hù)的安全性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,因此對繼電保護(hù)裝置有著很高的要求。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程,我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，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)式等不同的發(fā)展階段。各個階段的特點和結(jié)構(gòu)如表1.

時期 硬件結(jié)構(gòu) 特點 發(fā)展階段

20世紀(jì)50年代 機(jī)電式保護(hù)裝置 體積大、功耗大、動作慢 機(jī)電保護(hù)

20世紀(jì)60-80年代 晶體管式保護(hù)裝置 體積小、功耗小、動作快 晶體管保護(hù)

20世紀(jì)80年代 集成電路式 體積更小、性能較好 集成電路保護(hù)

20世紀(jì)90年代 微機(jī)保護(hù) 性能完善、可靠性高 微機(jī)保護(hù)

表1 繼電保護(hù)發(fā)展歷程及特點

3.繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

經(jīng)過近20年的研究、應(yīng)用和發(fā)展，微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功。不僅積累了豐富的運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還大大提高了電力系統(tǒng)運行管理水平。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)未來將會向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

3.1繼電保護(hù)計算機(jī)化

隨著科技的飛速發(fā)展，計算機(jī)的硬件制造水平在不斷提高，微機(jī)保護(hù)硬件水平也在不斷提高電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求水平與日俱增，除了進(jìn)行繼電保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有以下更多功能：大容量的故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放功能；快速的數(shù)據(jù)處理功控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)來共享全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；具有信息和網(wǎng)絡(luò)資源的管理功能；高級語言編程功能等。

按照摩爾定律來計算，芯片上的集成度每隔一年半到兩年的時間翻一番。其結(jié)果是不僅計算機(jī)硬件的性能成倍增加，價格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng)。片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充，單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合,運算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計更加方便，高性價比使冗余設(shè)計成為可能，為實現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創(chuàng)造了條件。我國在2003年底, 220KV以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)已占到70.29%，線路的微機(jī)化率達(dá)到97.6%。實際運行中微機(jī)保護(hù)的正確動作率要明顯高于其他保護(hù)，一般比平均正常動作率高0.2-0.3個百分點。繼電保護(hù)裝置的計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信功能，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等。

3.2繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化

近年來，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐漸開始在電力傳輸與配電系統(tǒng)中得到應(yīng)用和發(fā)展。與此同時，隨著電力科技的進(jìn)步，電力系統(tǒng)對計算機(jī)保護(hù)的要求也提升到了新的層次。因此大容量的長期存放空間、高速處理數(shù)據(jù)、高效的通信與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等均為繼電保護(hù)發(fā)展指明了方向。國內(nèi)在自適應(yīng)保護(hù)領(lǐng)域中的研究取得了可喜的成果，但要真正實現(xiàn)保護(hù)對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，也就是實現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)化，因此整體網(wǎng)絡(luò)化是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一個重要方向。

3.3繼電保護(hù)智能化

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，計算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。相關(guān)的研究方法也層出不窮,近些年來人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用,引起了人們的廣泛關(guān)注。人工智能技術(shù)主要包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論、遺傳算法等相關(guān)內(nèi)容,下面我們對人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做簡要的闡述。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方面,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要用來實現(xiàn)故障類型判別、方向保護(hù)和主設(shè)備保護(hù)等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要主要研究信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等相關(guān)問題。例如,在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一個非線性問題,這時距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別,從而造成系統(tǒng)誤動或拒動。我們?nèi)绻捎萌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行處理,只需要經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練和充分考慮各種情況,那么我們就可以在電力系統(tǒng)發(fā)生任何故障時進(jìn)行正確的判別。人工智能技術(shù)給電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展注入了新的活力,具有非常美好的發(fā)展前景。

3.4保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

保護(hù)裝置從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能。而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。比如為了測量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如果將保護(hù)、測量、數(shù)據(jù)通信集成為一體，設(shè)計一個集合的計算機(jī)裝置，安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備附近將其電流等模擬量在此裝置轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街骺厥遥涂蓽p少大量電纜。

3.5繼電保護(hù)技術(shù)改善方向

在今后技術(shù)的創(chuàng)新中，對繼電保護(hù)進(jìn)行重新選型配置時，首先考慮的是可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護(hù)調(diào)試方便，便于統(tǒng)一管理。優(yōu)選經(jīng)運行考驗且可靠的保護(hù)，個別新保護(hù)可少量試行，在取得經(jīng)驗后再推廣運用。

4.變電所綜合自動化技術(shù)

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元、微機(jī)保護(hù)裝置為

核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。綜合自動化技術(shù)相對于常規(guī)變電所二次系統(tǒng)，主要有以下特點：

（1）. 設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化

（2）. 通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化

（3）. 運行管理智能化

結(jié)語：

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。當(dāng)前，隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)路技術(shù)及人工智能技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著更大的挑戰(zhàn)。未來的繼電保護(hù)技術(shù)是以計算機(jī)和微處理器為核心技術(shù)，以計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、通信、自動控制理論為關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命。

參考文獻(xiàn)

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3.嚴(yán)興疇.繼電保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用.科技資訊,2007

篇7

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)自動化；應(yīng)用

中圖分類號：TM7文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)被應(yīng)用到電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置當(dāng)中，使繼電保護(hù)的功能得到了強(qiáng)化的同時，也給電力系統(tǒng)的安全運營提供了必要的保障。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)所發(fā)揮的作用是不容忽視的，采用自動化策略提升繼電保護(hù)的功能，適應(yīng)了社會發(fā)展的需要。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

1、繼電保護(hù)的裝置在20世紀(jì)50年代到現(xiàn)在經(jīng)歷了50多年的時間，最初的形態(tài)是熔斷器，繼電保護(hù)的技術(shù)經(jīng)過了很多年代的發(fā)展和不斷完善，出現(xiàn)了四個比較重要的階段：現(xiàn)在的繼電保護(hù)的是計算機(jī)輔助裝置，依次往前推，繼電保護(hù)的形態(tài)分別是集成電路的繼電保護(hù)的裝置、晶體管式的繼電保護(hù)裝置、電磁式的保護(hù)裝置。

2、目前，電力系統(tǒng)自動化是世界高科技領(lǐng)域的主要科技工程之一，它是當(dāng)下專業(yè)研究領(lǐng)域的科研熱點。其中電力系統(tǒng)自動化成功之處主要是指計算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)明和創(chuàng)造，促進(jìn)人類文明更快的進(jìn)入了信息時代。計算機(jī)時代的發(fā)展改變了社會的發(fā)展模式，更改變了人們的生活方式。因此，在一定程度上來說，電力系統(tǒng)的自動化的發(fā)展程度彰顯了國家的科技重視度和科技發(fā)展水平。電力系統(tǒng)自動化工程是電力工程的一個分支，電力系統(tǒng)自動化在各個行業(yè)都有非常廣泛的應(yīng)用，小到家電電路的設(shè)計，大到航空航天事業(yè)的發(fā)展，都有它的存在，都離不開它的支持。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展可以改善人們的生活，同時也實現(xiàn)了國家和民族的振興，因此我們應(yīng)該對電力系統(tǒng)自動化在繼電保護(hù)中的應(yīng)用給予足夠的重視。

3、隨著我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)方面也不斷實現(xiàn)了新的突破，同時由于國家也引進(jìn)了一些新的高科技，我國的電力系統(tǒng)在自動化發(fā)展程度上實現(xiàn)了飛躍，這對于處于一線的工人來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，一線的工人在繁瑣的工作程序中解脫了出來，但是首先要掌握先進(jìn)的技術(shù)。伴隨著電力系統(tǒng)工程自動化程度的提升，其在繼電保護(hù)中發(fā)揮著越來越重要的作用，目前我們應(yīng)該積極的探索電力系統(tǒng)的設(shè)計原則和發(fā)展前景，不斷的提升電力系統(tǒng)的自動化水平，以便更方便更系統(tǒng)的將電力系統(tǒng)運用到繼電保護(hù)中。

4、電力系統(tǒng)在各個行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，發(fā)展也越來越快，卻給電力系統(tǒng)自身的發(fā)展帶來不良的影響，持續(xù)增容和擴(kuò)容，不同地區(qū)不同的地理環(huán)境下，環(huán)境的復(fù)雜化和不斷變化使得電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越滯后，電力系統(tǒng)自動化出現(xiàn)的問題也越來越多，繼電保護(hù)的發(fā)展仍然存在停滯不前的狀態(tài)，繼電保護(hù)電力系統(tǒng)處于落后的局面中。

二、繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的運用分析

1、繼電保護(hù)自動化技術(shù)的運用

繼電保護(hù)自動化技術(shù)的運用可分為幾大模塊，提出問題、分析探討、安裝調(diào)試、驗收投運、運行維護(hù)和檢修技改等。這幾大模塊的結(jié)合，是對繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的運用調(diào)試和分析，以使繼電保護(hù)自動化技術(shù)能夠使得電網(wǎng)穩(wěn)定的運行，下面具體分析幾大模塊的作用和運用。

（1）其實提出問題就是要體現(xiàn)它的優(yōu)勢所在，要求它能滿足現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展需要。這中間要安裝很多現(xiàn)代化技術(shù)，尤其表現(xiàn)在全球定位技術(shù)和計算機(jī)遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，這兩者是保證繼電自動化技術(shù)的必要條件。

（2）分析探討是指在運用繼電保護(hù)自動化技術(shù)時，要有著全局觀，選擇合適的造型，并且能夠全方位的監(jiān)控控制電網(wǎng)系統(tǒng)，還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)缺陷分級處理，這就會使得電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定。

（3）安裝調(diào)試，這個環(huán)節(jié)是整個運用的關(guān)鍵，也是讓繼電保護(hù)自動化技術(shù)能發(fā)揮作用的最重要的一步，直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全。由于現(xiàn)在是建設(shè)綜合性很強(qiáng)的變電站，所以繼電保護(hù)涉及到了直流系統(tǒng)、后臺監(jiān)控、測量表計、遠(yuǎn)動、五防等等設(shè)備，在調(diào)試中要做好對電網(wǎng)質(zhì)點的控制和電阻電流參數(shù)的設(shè)置，將風(fēng)險壓制到最低點。

（4）驗收投運，是指繼電保護(hù)自動化技術(shù)運用的基本完成，只需通過對遙控和自動控制加強(qiáng)，對完成對數(shù)據(jù)的驗收管理，為以后維護(hù)系統(tǒng)做好準(zhǔn)備。

2、繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中對各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的運用分析

（1）研究對線路接地的保護(hù)運用，對于接地電流的性質(zhì)不同，采取不同的應(yīng)對措施，比如說小電流接地型只是自動預(yù)警，而對于大電流的則會切斷電網(wǎng)系統(tǒng)，并及時處理，從而有效地保護(hù)電力系統(tǒng)。

（2）對發(fā)電機(jī)組的保護(hù)，這重保護(hù)決定著電網(wǎng)的供電穩(wěn)定，所以對其保護(hù)也劃分成兩類，一是備用保護(hù)，這是對機(jī)組本身小部件的維護(hù)，一旦出現(xiàn)問題，繼電保護(hù)自動化裝置便會采取措施，預(yù)警的同時隔離故障，避免發(fā)電機(jī)組受到更大的傷害；另外一種是重點保護(hù)，這種保護(hù)模式是對發(fā)電機(jī)組全面的保護(hù)，一旦出現(xiàn)問題甚至?xí)袛嚯娫矗ＷC機(jī)組的安全。

（3）對變壓器的保護(hù)裝置，主要涉及接地保護(hù)、短路保護(hù)和瓦斯保護(hù)，一旦電流電阻參數(shù)不正常，便會切斷電源，保護(hù)變壓器，以保證供電的穩(wěn)定性和電網(wǎng)安全。

（4）繼電保護(hù)電力系統(tǒng)中的母線，系統(tǒng)母線的作用是不言而喻的，其保護(hù)措施所采取的也是與上面不同的三相保護(hù)，并分為差動保護(hù)和相位對比保護(hù)兩種方式，從而保證整個系統(tǒng)的供電正常。

三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動化安全管理

1、選型設(shè)計上要具有安全性

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置采用自動化管理的模式，就需要在設(shè)計上根據(jù)實際的需要不斷地完善。在實踐管理當(dāng)中，為了能夠維持電力體統(tǒng)的高效率運行，就需要在設(shè)計階段選擇性能可靠的繼電保護(hù)產(chǎn)品，質(zhì)量優(yōu)良的硬件設(shè)備可以確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地在安全狀態(tài)的運行。在設(shè)計觀念上，還要將設(shè)計建立在統(tǒng)籌規(guī)劃的思想基礎(chǔ)上，通過對于包括信號的傳輸、計量控制等等環(huán)節(jié)的合理配置，使電力系統(tǒng)不但在可靠的狀態(tài)下運行，而且還留有變電站改造擴(kuò)容的空間。實施繼電保護(hù)的自動化管理策略，要按照有關(guān)的技術(shù)要求，應(yīng)用具有耐腐蝕性的、電導(dǎo)率較高的接地網(wǎng)，以避免由于繼電保護(hù)的舉動或者是誤動而產(chǎn)生安全故障，導(dǎo)致設(shè)備被燒壞。監(jiān)控設(shè)備的作用是保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號可以在后臺的顯示器上顯示出來，以供操作管理人員查看，并據(jù)此作出快速而準(zhǔn)確的判斷。

2、做好設(shè)備的安裝調(diào)試工作

繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)中包括有多個環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)的設(shè)備要協(xié)調(diào)配合，包括直流系統(tǒng)、后臺的監(jiān)控系統(tǒng)以及測量表計等等，不但要在設(shè)計上根據(jù)實際需要有所完善，而且還要做好安裝調(diào)試工作。對于新安裝的繼電保護(hù)裝置要進(jìn)行模擬實驗，將80%的額定電壓加入進(jìn)行校驗，分析可能發(fā)生的故障，特別是邏輯回路的正確性，一定要嚴(yán)格校驗。由于計算機(jī)系統(tǒng)抗干擾的性能較低，這就容易受到環(huán)境的干擾。因此，對于工作環(huán)境的要求要相對較高，可以適當(dāng)?shù)夭捎秒娎|屏蔽措施，或者是在網(wǎng)線中合理地使用避雷器，以提升網(wǎng)絡(luò)抵抗外力的破壞能力。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動化創(chuàng)新和發(fā)展是社會發(fā)展的必然需求，人民的生活質(zhì)量水平在不斷地提高，人們對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動化也有了越來越高的要求，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動化能夠幫助人民安全用電，能夠促進(jìn)社會的全面的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]張敬.電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國電力教育，2010，(9).

篇8

關(guān)鍵詞：電動機(jī)閥門 繼電器保護(hù) 機(jī)電一體化技術(shù)總結(jié)

1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨向

機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程

1.數(shù)控機(jī)床的問世，寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁；

2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''帶來勃勃生氣；

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ)；

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺階.

1.2 機(jī)電一體化發(fā)展趨向

1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

2智能化

即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

3 模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

2、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

2.1數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。 開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

2.2計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

3 機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運行技術(shù)[1]，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護(hù)技術(shù)隊伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

機(jī)電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機(jī)電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。發(fā)展機(jī)電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。同時，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化，2006；

篇9

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；分區(qū)域；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；故障識別

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）32-0110-03

繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的保障，其工作的關(guān)鍵是怎樣能夠迅速高效地對故障進(jìn)行識別、隔離，使其能夠最大限度地減少擴(kuò)展，使故障的影響區(qū)域盡可能減小、損失盡可能降低。現(xiàn)在大部分電網(wǎng)系統(tǒng)都是由于繼電保護(hù)的錯誤操作引發(fā)的擾動，這種情況在現(xiàn)在電網(wǎng)廣域和線路高負(fù)荷運行的情況下尤其明顯。電流在潮濕的環(huán)境下移動、繼電保護(hù)錯誤操作很容易造成整個系統(tǒng)連環(huán)跳閘和系統(tǒng)擾動故障。

隨著近年來廣域電網(wǎng)的不斷擴(kuò)展，尤其是高壓電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，廣域電網(wǎng)的繼電保護(hù)面臨著諸多的問題。研究廣域電網(wǎng)信息、改進(jìn)和提高廣域網(wǎng)繼電保護(hù)的功能成為當(dāng)下的一個重大議題。本文結(jié)合傳統(tǒng)廣域繼電保護(hù)的功能和特征，從電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定地保障繼電保護(hù)的需求和特點著手，在分析關(guān)于保護(hù)的基礎(chǔ)上研究分區(qū)域繼電保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能特征和故障識別等問題。

1　廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護(hù)

廣域電網(wǎng)繼電保護(hù)的主要原理是利用廣域電網(wǎng)的同步測量信息，將這些信息進(jìn)行整合計算，以此來識別系統(tǒng)中的故障部件，并且采用邏輯整合來有效地清除故障。廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護(hù)常見的結(jié)構(gòu)有三種形式：分布式、集中式、分布集中式。至于前兩種形式的優(yōu)勢和不足在此不再一一贅述，本文主要分析分布集中式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其

優(yōu)點。

1.1　繼電保護(hù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

廣域電網(wǎng)的分區(qū)域繼電保護(hù)就是在整個電網(wǎng)范圍內(nèi)通過分區(qū)管理來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)電流的順暢流通和整個電路的穩(wěn)定、安全。分區(qū)域繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)類似蜂窩，它將整個電網(wǎng)劃分為信息相互獨立的部分，各部分分別受到應(yīng)有的保護(hù)并且各部分間能夠進(jìn)行信息的交互，但信息的交互量僅是一小部分。這種結(jié)構(gòu)不僅實現(xiàn)了各部分的獨立保護(hù)，減少了系統(tǒng)信息的傳輸量，而且通過少量必要信息的交互實現(xiàn)了整體的控制，保證了整個電網(wǎng)從部分到整體的安全高效穩(wěn)定運行。在構(gòu)建廣域電網(wǎng)分區(qū)域繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)時，主要考慮了下面幾個方面：

1.1.1　各區(qū)域的決策中心。分區(qū)域繼電保護(hù)需要在每個小的區(qū)域內(nèi)選定一個信息中心，該中心主要是進(jìn)行區(qū)域信息的收集、分析以及進(jìn)行決策，以保證本部分安全高效穩(wěn)定的運行。在進(jìn)行信息中心的選擇時要綜合考慮各方面的因素，包括輸電系統(tǒng)間的連接關(guān)系、輸電線路間的連接關(guān)系、通電系統(tǒng)所處的地理位置、氣候條件等因素。分布集中式繼電保護(hù)的決策中心一般會選在電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)線路密集、節(jié)點較多的位置。

1.1.2　分區(qū)域的監(jiān)控和保護(hù)范圍。分區(qū)域繼電保護(hù)不僅要實現(xiàn)本區(qū)域的近程保護(hù)功能，而且還要能通過少量的信息交互實現(xiàn)遠(yuǎn)程的保護(hù)功能。在進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計時應(yīng)盡最大可能使各部分能夠解決掉自己部分的故障和問題，減少各部分的信息交互量，這樣就要求各部分保護(hù)范圍的設(shè)定能夠覆蓋整個電網(wǎng)范圍。所以，在設(shè)定保護(hù)范圍時，應(yīng)以決策中心為起點，達(dá)到下一個線路的終點為宜。同時為了在后面電網(wǎng)的擴(kuò)展中方便加入新的變電站，保護(hù)的范圍可以適當(dāng)大一些。

1.1.3　區(qū)域間的交互保護(hù)范圍。我們知道分區(qū)域繼電保護(hù)間要通過少量的信息傳輸來實現(xiàn)區(qū)域間的遠(yuǎn)程保護(hù)，雖然我們?yōu)榱苏麄€系統(tǒng)的效率要盡量減少這種信息傳輸量，但是為了保證整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，這種信息的傳輸和遠(yuǎn)程的保護(hù)是十分必要的。在區(qū)域間為了確保信息的傳輸至少要有一條通信線路，這樣才能夠保證電流傳輸在通過區(qū)域邊界發(fā)生故障時能夠及時有效地得到解決。為了能夠很好地解決邊界故障問題，分區(qū)域間的遠(yuǎn)程保護(hù)范圍應(yīng)該盡量把所有進(jìn)程保護(hù)范圍的邊界包含在內(nèi)。同時還要結(jié)合各個電網(wǎng)系統(tǒng)的整體規(guī)劃、運行方式、安全控制方式進(jìn)行調(diào)整，以實現(xiàn)整體

最優(yōu)。

1.2　繼電保護(hù)的功能優(yōu)勢

分布集中式繼電保護(hù)集合了分布式和集中式兩種繼電保護(hù)的功能優(yōu)勢于一體，能夠更好地實現(xiàn)廣域電網(wǎng)的穩(wěn)定控制和安全保護(hù)。其各部分的功能優(yōu)勢我們可以從以下幾個方面進(jìn)行分析和研究：

1.2.1　智能電子設(shè)備。分區(qū)域繼電保護(hù)所采用的智能電子保護(hù)設(shè)備主要的功能是對本區(qū)域的電流互感器、電壓互感器以及短路器的運行狀態(tài)和操作進(jìn)行信息的采集、功能的分析、故障的檢測和安全的控制。在分布集中式結(jié)構(gòu)中，這種智能設(shè)備不僅能實現(xiàn)本區(qū)域的檢測和保護(hù)，同時能夠在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的其他區(qū)域?qū)崿F(xiàn)整體的保護(hù)。這一功能是對分布式和集中式兩種結(jié)構(gòu)功能優(yōu)勢的結(jié)合。

1.2.2　區(qū)域集中決策功能。分布式繼電保護(hù)只能夠進(jìn)行單一區(qū)域的信息收集、分析和決策，集中式的繼電保護(hù)需要將整個網(wǎng)絡(luò)的信息加以收集、分析然后決定這個故障部分應(yīng)采取什么樣的措施，這使系統(tǒng)的信息傳輸量大、效率低。而分布集中式繼電保護(hù)集合了兩者的優(yōu)點，在各個區(qū)域能夠針對部分采取高效的解決故障的措施，同時能夠通過區(qū)域集中決策功能實現(xiàn)整個區(qū)域的信息互聯(lián)，對整體層面的問題進(jìn)行集中決策管理。

采用分區(qū)域分布集中式的繼電管理，有效地解決了其他兩種方式所面臨的問題，實現(xiàn)了近程的準(zhǔn)確高效的控制和遠(yuǎn)程的互聯(lián)整體控制。使部分和整體的問題都能夠得到高效精確的解決，使得今后范圍更廣、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的問題能夠得到很好的解決。鑒于分布集中式繼電保護(hù)的諸多功能優(yōu)勢，相信今后的電網(wǎng)會有更廣闊的發(fā)展前景。

2　分區(qū)域繼電保護(hù)的故障識別

分區(qū)域繼電保護(hù)對于廣域電網(wǎng)系統(tǒng)的問題故障識別主要的方式是各區(qū)域比較識別、綜合識別、繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)自檢自評。

2.1　各區(qū)域比較識別

各個區(qū)域收集本區(qū)域當(dāng)期的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與以往各期和給定的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。如果本期的數(shù)據(jù)和以往各期及參考數(shù)據(jù)吻合說明系統(tǒng)的運行正常，繼電保護(hù)只需對運行進(jìn)行后續(xù)的檢測而不用采取任何措施。如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的誤差說明該區(qū)域出現(xiàn)了故障，首先分析是區(qū)域內(nèi)的故障還是整體的故障，針對區(qū)域內(nèi)的故障保護(hù)器分析決定采取的措施，對于整個系統(tǒng)的故障保護(hù)器將信息傳給集中決策中心。

2.2　綜合識別

集中決策中心在整個層面上控制系統(tǒng)的運行，收集各區(qū)域中心傳輸過來的信息，通過分析收集的信息在整體層面上觀測系統(tǒng)的故障從而制定整體決策。綜合識別主要是確保各區(qū)域的遠(yuǎn)程保護(hù)能夠得到高效的運行，確保整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2.3　繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)自檢自評

繼電保護(hù)器在進(jìn)行電網(wǎng)系統(tǒng)運行狀況的檢測控制時，還要通過自我運行狀態(tài)的控制檢測來評估系統(tǒng)自身的效率和功能，以確保其功能的發(fā)揮。

3　結(jié)語

分區(qū)域繼電保護(hù)是廣域電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的一大突破，在其控制保護(hù)下，相信更廣更復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)能夠很好地運行，未來的電網(wǎng)將會是輸送更快、功率更高的系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

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根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，繼電器可以被分為以下幾種類型：一是根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類，繼電器可以分為電磁型、靜態(tài)型、感應(yīng)型及整流型等幾種類型。二是根據(jù)繼電器的作用分類，繼電器包括測量和輔助等兩種類型的繼電器。其中，測量繼電器的作用是反映出電氣量的變化情況，而依據(jù)測量繼電器所反映出的電氣量，測量繼電器又可以分為電壓、電流、頻率及功率等幾種類型的繼電器。輔助繼電器的作用是對為電力系統(tǒng)提供更好地保護(hù)，而根據(jù)繼電器的不同作用，輔助繼電器包括中間、事件及信號等三種類型的繼電器。

2.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動化技術(shù)的作用

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，社會對電力的需求量也在逐漸增加，而電力系統(tǒng)運行的安全性也顯得更為重要。繼電保護(hù)自動化技術(shù)作為一種較為常用的電力系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)，其的應(yīng)用對維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運行有很大幫助。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)自動化技術(shù)可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時、準(zhǔn)確的摘除電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的電力元件，這不僅保證電力系統(tǒng)無故障部分可以正常使用，也能夠有效的避免電力系統(tǒng)因故障元件而出現(xiàn)更大的損失，還能夠縮小因故障而停電的范圍，并且能夠及時發(fā)出故障警報，從而確保相關(guān)人員能夠?qū)嵤┯嗅槍π缘慕鉀Q措施。另外，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置還具備監(jiān)控功能，其可以及時、準(zhǔn)確的反映出電力系統(tǒng)運行電壓和電流的實際情況，也方便工作人員對電力系統(tǒng)中設(shè)備的運行狀態(tài)作出準(zhǔn)確的判斷。利用繼電保護(hù)裝置對電力系統(tǒng)中的元件進(jìn)行保護(hù)的時候，如果電力元件出現(xiàn)故障，則繼電保護(hù)裝置可以依據(jù)原定方案，及時發(fā)出跳閘或減少等正確的指令，這可以更好地提高電力系統(tǒng)運行的安全性。綜合而言，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置所起到的作用主要有三點：第一，在電力系統(tǒng)運行過程中，如果接受繼電保護(hù)裝置保護(hù)的電力元件出現(xiàn)問題，則繼電保護(hù)裝置可以及時向故障元件周圍的元件繼電器發(fā)出跳閘、減少等正確的指令，并將故障電力元件與電力系統(tǒng)進(jìn)行分離，這不僅能夠降低故障元件所造成的損害，減少電力元件所收到的傷害，也能夠保證沒有出現(xiàn)故障的電力元件可以正常工作。第二，在電力系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題后，繼電保護(hù)裝置能夠及時發(fā)出警報。同時，針對電力系統(tǒng)所出現(xiàn)異常情況的不同，繼電保護(hù)裝置也能發(fā)出不同信號，這可以方便維修人員及時作出處理，而且對于一些小故障，繼電保護(hù)裝置可以實現(xiàn)自行調(diào)整。另外，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，繼電保護(hù)裝置可以及時將故障元件和電力系統(tǒng)進(jìn)行分離，并縮小事故影響分為，確保電力系統(tǒng)中沒有故障的元件可以正常工作，從而達(dá)到降低經(jīng)濟(jì)損失的目的。第三，電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置所起到的監(jiān)控作用，可以及時反映出電力設(shè)備的運行情況，也能夠?qū)﹄娏υO(shè)備的運行狀態(tài)作出準(zhǔn)確判斷。

3.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動化技術(shù)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)自動化技術(shù)往往被用于對系統(tǒng)接地和變電設(shè)備的保護(hù)。電力系統(tǒng)線路的接地方式主要有兩種，即小電流型和大電流型。假如電力系統(tǒng)線路接地保護(hù)是小電流型，則在發(fā)生故障的時候，繼電保護(hù)裝置能夠及時發(fā)出警報，而電力系統(tǒng)還可以持續(xù)運行一段時間；反之，假如線路接地保護(hù)方式是大電流型，則在發(fā)生故障的時候，繼電保護(hù)裝置可以及時斷開電源，從而對電力系統(tǒng)進(jìn)行更好地保護(hù)。繼電保護(hù)自動化技術(shù)在變電器保護(hù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個方面，分別是接地保護(hù)、短路保護(hù)和瓦斯保護(hù)。第一，接地保護(hù)。假如變電器的接地保護(hù)方式是直接接地，則必須要在變電器兩側(cè)設(shè)置零序保護(hù)動作；而假如變電器不是采用直接接地保護(hù)方式，則應(yīng)采用零序電壓保護(hù)對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行防護(hù)。第二，瓦斯保護(hù)。變電器的瓦斯保護(hù)是指對油箱因故障而產(chǎn)生有害氣體的保護(hù)，這需要依靠繼電保護(hù)自動化技術(shù)來實現(xiàn)。在變電器油箱出現(xiàn)異常的時候，繼電保護(hù)裝置可以及時切斷電源，并發(fā)出警報信息，從而方便維修人員及時作出處理。第三，短路保護(hù)。變電器的短路保護(hù)主要分為兩種，即阻抗保護(hù)和過流保護(hù)。其中，阻抗保護(hù)是指在變壓器內(nèi)安裝阻抗元件，在此基礎(chǔ)上如果變壓器出現(xiàn)異常，繼電保護(hù)裝置就能夠及時作出跳閘處理，從而保護(hù)變電器。過流保護(hù)則是指在變電器電源兩側(cè)安裝時間元件，以便當(dāng)變壓器電流過大的時候，繼電保護(hù)裝置能夠及時切斷電源。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電器是最為重要的元件，也是重點保護(hù)對象。對發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)可以分為兩個部分，即重點保護(hù)和備用保護(hù)。針對發(fā)電機(jī)的繼電自動化保護(hù)主要體現(xiàn)在下述幾個方面：一是解決發(fā)電機(jī)存在的失磁問題。二是利用縱聯(lián)差動方式對發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，而這種保護(hù)方式的應(yīng)用是將發(fā)電機(jī)中性點和相位進(jìn)行結(jié)合。三是安裝接地保護(hù)裝置，當(dāng)發(fā)電機(jī)接地電流值超過一定范圍的時候，繼電保護(hù)裝置可以及時采取保護(hù)措施。四是在定子繞組內(nèi)安裝繼電保護(hù)裝置，在此基礎(chǔ)上如果發(fā)電機(jī)出現(xiàn)短路故障，則繼電保護(hù)裝置能夠及時對其進(jìn)行保護(hù)。發(fā)電機(jī)的備用保護(hù)措施主要分為兩種，即短路故障保護(hù)和定子繞組負(fù)荷低保護(hù)。利用備用保護(hù)對發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)，可以有效避免發(fā)電機(jī)出現(xiàn)絕緣擊穿等問題，而這對保證發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)的正常運行有很大幫助。

4.結(jié)束語