0 引言

電力能源已經(jīng)是人類生存、生產(chǎn)不可或缺的一部分。然而現(xiàn)實(shí)的情況是快速增長的電力需求還難以滿足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，電力系統(tǒng)在安全持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)上還需要進(jìn)一步完善。繼電保護(hù)是維護(hù)電力系統(tǒng)安全正常運(yùn)行的主要措施，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以利用繼電保護(hù)技術(shù)和裝置在*短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)終止系統(tǒng)中的故障設(shè)備，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，以便維護(hù)人員及時(shí)排除故障，*大程度地減小造成的損失以及帶來的不利影響，提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。由此可見，繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程

20 世紀(jì)初是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端，電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置被大量應(yīng)用在電力系統(tǒng)保護(hù)中，其后經(jīng)歷了 20 世紀(jì) 50 年代到 90 年代末 40 余年的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了電磁式繼電保護(hù)裝置、晶體管型繼電保護(hù)裝置、集成電路型繼電保護(hù)裝置以及目前普遍適用的微機(jī)繼電保護(hù)裝置 4 個(gè)階段。相對于國外，我國的繼電保護(hù)研究起步較晚，但經(jīng)過不懈的努力已經(jīng)取得了矚目的成果，特別是在微機(jī)繼電保護(hù)的保護(hù)軟件、算法等方面成果顯著，在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 當(dāng)前普遍應(yīng)用的繼電保護(hù)技術(shù)

當(dāng)前的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到微機(jī)繼電保護(hù)階段，微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)還在進(jìn)一步快速發(fā)展。微機(jī)繼電保護(hù)是以微型計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)成的繼電保護(hù)，相較于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)，微機(jī)繼電保護(hù)在保護(hù)電力系統(tǒng)及自身的靈活性等方面具有很大優(yōu)點(diǎn)，除了具有傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的功能，現(xiàn)在已發(fā)展到能進(jìn)行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、觀測故障距離以及故障錄波等功能。在現(xiàn)代微機(jī)繼電保護(hù)的應(yīng)用中，越來越多的新技術(shù)都在微機(jī)繼電保護(hù)的領(lǐng)域中得以運(yùn)用：（1）應(yīng)用 IT 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)從測量、控制、保護(hù)全過程的數(shù)據(jù)通信的一體化，在繼電保護(hù)裝置中應(yīng)用可編程的控制器，就可以將其看成是具有特殊結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，具有比一般計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大的與工業(yè)過程連接的接口，其編程語言更容易滿足控制要求，通過繼電保護(hù)裝置構(gòu)成的控制系統(tǒng)，將各部分的元件如繼電器、接觸器、電子元件等連接起來就可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的邏輯關(guān)系和操作任務(wù)；（2）在繼電保護(hù)中應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用傳統(tǒng)的方法很難解決電力系統(tǒng)里存在的眾多的非線性問題，而通過運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，就能很好地解決這些問題，如對配電網(wǎng)的線損問題分析、電網(wǎng)的靜態(tài)分析和動(dòng)穩(wěn)態(tài)分析，都可以運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的保護(hù)裝置進(jìn)行解決；（3）隨著光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，在繼電保護(hù)技術(shù)中運(yùn)用新型的光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器，具有很廣的應(yīng)用前景，新型光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器將超越電磁式互感器而成為繼電保護(hù)技術(shù)未來重要的發(fā)展方向；（4）廣域保護(hù)是一種將各個(gè)分立的電網(wǎng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測、快速計(jì)算分析、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，采用*為適宜的措施切斷或阻止控制產(chǎn)生故障的電力設(shè)備的電力系統(tǒng)保護(hù)措施。廣域保護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展對我國建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的各級電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)保護(hù)的信息化、自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)更**、更快速的智能電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)具有十分重要的意義。

當(dāng)前常用的繼電保護(hù)裝置按照其裝置類型主要有變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、線路保護(hù)（從 10 kV 到 500 kV）、母線保護(hù)等，比如南瑞公司生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置 RCS900 系列，線路保護(hù)裝置就有 RCS901、902、931、941，變壓器保護(hù) RCS978、非電量 RCS974，按照裝置保護(hù)的對象又可分為電流保護(hù)、電壓保護(hù)、瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)、高頻保護(hù)、方向保護(hù)、平衡保護(hù)等裝置類型，而目前普遍應(yīng)用的微機(jī)繼電保護(hù)裝置有BOJB-902 型繼電保護(hù)測試儀、三相繼電保護(hù)測試儀、六相繼電保護(hù)測試儀等。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景

當(dāng)前微機(jī)繼電保護(hù)仍是主流，它也是未來很長一段時(shí)間內(nèi)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的方向，結(jié)合上文所提到的內(nèi)容，未來的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1 繼電保護(hù)向著更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化的方向發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)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。微機(jī)繼電保護(hù)的軟件和硬件也在跟著被研發(fā)和運(yùn)用，電力系統(tǒng)更加依賴于微機(jī)繼電保

護(hù)，一方面其具備基本的保護(hù)功能，另一方面還具有能夠存儲故障信息和數(shù)據(jù)的大容量的存放空間以及超強(qiáng)、快速的數(shù)據(jù)處理功能、通信能力，能夠跟其他的保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的共享，而現(xiàn)在又出現(xiàn)了功能、速度、存儲容量極大增加的工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)了成套的工控機(jī)用作繼電保護(hù)，使得繼電保護(hù)更加簡便有效，計(jì)算機(jī)化取代人工成為繼電保護(hù)向著網(wǎng)絡(luò)化、一體化和智能化發(fā)展的重要力量。

（1）繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化。因?yàn)闆]有強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段，到現(xiàn)在為止現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置除差動(dòng)保護(hù)裝置和縱聯(lián)保護(hù)裝置外，僅僅只能反映出被保護(hù)安裝處的電氣量，繼電保護(hù)的功能也僅僅是故障元件的報(bào)警切除，盡可能減小事故帶來的影響；繼電保護(hù)中的各個(gè)保護(hù)單元還不能共享整個(gè)系統(tǒng)中的運(yùn)行

以及故障信息等方面的數(shù)據(jù)，每個(gè)獨(dú)立的保護(hù)單元與重合閘裝置就不能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)地處理這些信息和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的安全持續(xù)運(yùn)行也就不能很好保證。由此可見，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全持續(xù)運(yùn)行的*主要條件是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)連接，也就是實(shí)現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化，繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接使得繼電保護(hù)裝置可以共享到系統(tǒng)中的故障信息，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地判斷系統(tǒng)的故障性質(zhì)、位置和檢測故障距離。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化以及微機(jī)繼電保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，能夠極大地提高保護(hù)的可靠性，這是微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的長久趨勢。

（2）繼電保護(hù)一體化，即實(shí)現(xiàn)其保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信各個(gè)功能合為一體。實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化，繼電保護(hù)裝置實(shí)際上就可以看成是性能先進(jìn)、功能多的整個(gè)電力系統(tǒng)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)上的智能終端，能夠從保護(hù)網(wǎng)絡(luò)共享到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行以及故障的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，還能夠采集和傳送它取得的被保護(hù)元件的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制中心。如此，各個(gè)單獨(dú)的微機(jī)保護(hù)裝置一方面實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)功能，更為重要的是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，融保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信功能為一身。

（3）繼電保護(hù)的智能化?？萍嫉倪M(jìn)步使更多的技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，特別是人工智能技術(shù)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不是一種線性映射的方法，因此對于那些不能夠以方程式求解的較為復(fù)雜的非線性問題，采取神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法非常有效。智能化的繼電保護(hù)，除了一般的自動(dòng)化功能（如自動(dòng)報(bào)警、小電流接地選線、生成報(bào)表、故障錄波、判別事故與處理、無功調(diào)節(jié)電壓等）外，還具有主動(dòng)的強(qiáng)大的自我診斷功能，實(shí)時(shí)地將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳送到網(wǎng)絡(luò)控制中心，取代了常規(guī)變電所的被動(dòng)模式，在未來人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域會得到更為廣泛深入的應(yīng)用，以解決更加復(fù)雜的問題。

2.2 繼電保護(hù)技術(shù)向著更加環(huán)保的方向發(fā)展

環(huán)境保護(hù)對于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)來說同樣需要關(guān)注，協(xié)調(diào)好電力系統(tǒng)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。電力系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是將其他能源轉(zhuǎn)化為電力的過程，在這個(gè)過程中會有一部分能源在轉(zhuǎn)化、傳輸及變電的過程中損耗掉。我們應(yīng)該認(rèn)識到電力系統(tǒng)存在的能源損耗的現(xiàn)實(shí)問題，繼電保護(hù)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用應(yīng)當(dāng)以保護(hù)環(huán)境、避免浪費(fèi)為前提，將繼電保護(hù)的環(huán)保型研究作為未來永恒的主題。

2.3 其他方向的發(fā)展

這方面主要是對于超高壓、特高壓電網(wǎng)建設(shè)中繼電保護(hù)存在的如繼電保護(hù)的非整數(shù)次諧波及低頻分量、衰減直流分量出現(xiàn)大幅的波動(dòng)等問題對電力系統(tǒng)整體性能的影響，未來需要進(jìn)一步加以研究。

3 結(jié)語

隨著我國電力產(chǎn)業(yè)建設(shè)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展對于繼電保護(hù)技術(shù)也有了更高層次的要求。繼電保護(hù)技術(shù)能夠有效遏制電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。