继电保护技术的现状与发展.docx

继电保护技术的现状与发展 【摘 要】电力系统的飞速发展对继电爱护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电爱护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电爱护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。 【关键词】继电爱护、工程技术、电力系统 1 前言 建国后，我国继电爱护学科、继电爱护设计、继电器制造工业和继电爱护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年头，我国工程技术人员创建性地汲取、消化、驾驭了国外先进的继电爱护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电爱护理论造诣和丰富运行阅历的继电爱护技术队伍，对全国继电爱护技术队伍的建立和成长起了指导作用。在60年头中我国已建成了继电爱护探讨、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电爱护旺盛的时代，为我国继电爱护技术的发展奠定了坚实基础。 自50年头末，晶体管继电爱护已在起先探讨。60年头中到80年头中是晶体管继电爱护蓬勃发展和广泛采纳的时代。 在此期间，从73年头中，基于集成运算放大器的集成电路爱护已起先探讨。到80年头末集成电路爱护已形成完整系列，渐渐取代晶体管爱护。到90年头初集成电路爱护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路爱护时代 我国从73年头末即已起先了计算机继电爱护的探讨，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工高校、东南高校、华北电力学院、西安交通高校、天津高校、上海交通高校、重庆高校和南京电力自动化探讨院都相继研制了不同原理、不同型式的微机爱护装置。在主设备爱护方面，东南高校和华中理工高校研制的发电机失磁爱护、发电机爱护和发电机、变压器组爱护也相继于11019、11014年通过鉴定，投入运行。可以说从90年头起先我国继电爱护技术已进入了微机爱护的时代。 2 继电爱护的将来发展 继电爱护技术将来趋势是向计算机化，网络化，智能化，爱护、限制、测量和数据通信一体化发展。 2.1 计算机化 随着计算机硬件的迅猛发展，微机爱护硬件也在不断发展。线路爱护硬件已经验了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机爱护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用，进而发展到以工控机核心部分为基础的32位微机爱护。 11018年即起先探讨以32位数字信号处理器为基础的爱护、限制、测量一体化微机装置，目前研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采纳32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器辨别率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器爱护功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 继电爱护装置的微机化、计算机化是不行逆转的发展趋势。但对如何更好地满意电力系统要求，如何进一步提高继电爱护的牢靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行详细深化的探讨。 2.2 网络化 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改变。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域供应了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动爱护和纵联爱护外，全部继电爱护装置都只能反应爱护安装处的电气量。继电爱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。国外早已提出过系统爱护的概念，这在当时主要指平安自动装置。因继电爱护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的平安稳定运行。这就要求每个爱护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个爱护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的平安稳定运行。 由上述可知，微机爱护装置网络化可大大提高爱护性能和牢靠性，这是微机爱护发展的必定趋势。 2.3 爱护、限制、测量、数据通信一体化 在实现继电爱护的计算机化和网络化的条件下，爱护装置事实上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。每个微机爱护装置不但可完成继电爱护功能，而且在无故障正常运行状况下还可完成测量、限制、数据通信功能，亦即实现爱护、限制、测量、数据通信一体化。 现在光电流互感器和光电压互感器已在探讨试验阶段，将来必定在电力系统中得到应用。OTA和OTV的光信号输入到此一体扮装置中并转换成电信号后，一方面用作爱护的计算推断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被爱护设备的操作限制吩咐送到此一体扮装置，由此一体扮装置执行断路器的操作。 2.4 智能化 近年来，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，在继电爱护领域应用的探讨也已起先。神经网络是一种非线性映射的方法，许多难以列出方程式或难以求解的困难的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解困难问题的实力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津高校从11016年起进行神经网络式继电爱护的探讨，已取得初步成果。可以预见，人工智能技术在继电爱护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。 3 结束语 建国以来，我国电力系统继电爱护技术经验了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电爱护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电爱护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，爱护、限制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电爱护工作者提出了艰难的任务，也开拓了活动的广袤天地。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页