电力安全发展的必然趋势继电保护技术

    0 引言

    电力作为当今社会的重要能源，对国民经济和人民生活水平起重要作用。电力系统是由电能的产生、输送、分配和用电四个环节共同组成的一个系统。近些年来，电子技术及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术注入了新的活力。如何正确提高电力系统的运行效率及运行质量，应用继电保护技术来防止电气故障，近年来已经成为急需解决的技术问题。继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择，也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中，家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能保护机器正常运转，又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术，因此继电保护产生。

    1 继电保护的基本概念

    可靠性是指一个元件、设备或系统在一定的时间内，在限定条件下完成相应规定功能的能力。可靠性工程涉及元件失控数据的处理和统计，系统可靠性的定量评定，运行维护，经济性和可靠性的协调等各方面。具体到继电保护装置，它的可靠性是指在该装置规定的范围内发生了故障，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应动作的情况下，它不应该错误动作。继电保护装置的拒绝动作和误误动作都会给电力系统造成严重的危害。但是提高两者的可靠性措施往往是彼此矛盾的。提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更加重要。例如当系统中有充足的旋转备用量时，输电线路有很多，电源和各系统之间与负荷之间的联系很紧密的时侯，由于继电保护装置的误动作。使得发电机的变压器或输电线路切除给电力系统造成的影响将可能很小；但如果发电机的变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将造成设备或者系统稳定的破坏，损失是相当巨大的。在这种情况下但是在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的时候，继电保护装置的误动作拾发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断，更甚造成系统稳定的破坏，所造成的损失也是相当巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍是可以动作而切除故障的，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。

    2 继电保护在供电系统中的作用

    发挥继电保护装置作用的前提是可靠性。继电保护的可靠性一般来说主要是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置，以及正常的管理来保证和运行维护。继电保护的基本任务是：一.自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行二.反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号，减负荷或跳闸。此时一般不需要保护迅速动作，而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

    3 继电保护技术在电力系统中的运用特性

    3.1 继电保护技术的智能化运用特性增强现代化的电力管理
    越来越体现了智能化的控制管理模式，具有一定的人工智能化的特征。这些特征，一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费；另一方面为其它各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下。继电保护技术出现了一定的人工智能化，使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。这些智能化的信息特征使得继电保护技术在发展的过程中逐渐地进入了自动化的发展进程。目前，在我国主要大城市供电提公司的见电保护设备中已采用了模拟人工神经网络（ANN）来进行对用电的保护。因此，进一步推进了继电保护技术智能化的发展前景。据现有的资料介绍，在输电过程中出现的短路想象一般有几十种。如果出现这样的情况用人工进行排除。至少需要12 小时以上。但若是采用上述的神经网络继电保护方法，可通过采集的数据样本对发生故障进行检测，从而能在半小时之内得出故障出现的原因，大大缩短了维修时间。这些人工智能方法通过计算机辅助系统的帮助运用，可使得电力运输效率大大加强。
    3.2 继电保护技术的网络化发展显著继电技术的运用离不开
    计算机网络的支持。这种网络化的技术，不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围，也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。继电保护的主要功能在于保护电力系统的安全稳定，而这种保护离不开计算机网络的数据模拟生成系统，需要依据计算机通过数据采集和分析来检测存在的原因，进而发出警告。

    4 电力系统继电保护发展趋势

    电力系统对微机保护的要求随着计算机硬件的发展也在相对的提高，、目前国内的电力系统绝大部分是交流电力。其主要特点是投资低、技术要求相对较低，变压后即可接入负荷。国内目前已经研制出远距离超高压直流输电系统，直流电力系统主要的特点是线路损耗小，特别适合于远距离输送电。但其投资成本大，设备中多加了整流、逆变的环节。交流电力系统的局限主要就是远距离输送电的时候线路损耗很大，压降也大，经济性相对变差。二次回路保护是弱电，但要懂一定的电气（强电）知识，因为它是控制强电的。微机控制它中单片机知识有用，且要求很高，要学高性能的（32 位）单片机或DSP 技术，因为电网要求控制反应快、信号的傅立叶分析、局域网通信等，因此用到的微处理器知识也是较深的。但单片机控制只是继电保护的一部分，继电保护是包括电气等方面的电力工业作为我国最重要的能源工业，一直处于优先发展。为了达到保护、测量和的控制需要，室外变电站的所有设备，随着我国社会、经济的快速发展和全国联网战略实施，它的发展战略体得到一个新的高度，以确认电力系统的安全、稳定运行和国民经济的长期、快速、稳步增长。