电力系统继电保护技术现状与发展

【摘要】　回顾了我国电力系统继电保护技术发展之过程，概述了微机继电保护技术之成就，提出了未来继电保护技术发展之趋势是：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。阳光电子学校维修专家分析认为：
【关键词】　继电保护　现状　发展

1　继电保护发展现状

　　电力系统之飞速发展对继电保护不断提出新之要求，电子技术、计算机技术与通信技术之飞速发展又为继电保护技术之发展不断地注入了新之活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年之时间里完成了发展之4个历史阶段。阳光电子学校维修专家分析认为：
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年之时间里走过了先进国家半个世纪走过之道路。阳光电子学校维修专家分析认为：50 年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进之继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验之继 电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍之建立和成长起了指导作用。阳光电子学校维修专家分析认为：阿城继电器厂引进消化了当时国外先进之继电器制造技术，建立了我国自己之继电器制造 业。阳光电子学校维修专家分析认为：因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学之完整体系。阳光电子学校维修专家分析认为：这是机电式继电保护繁荣之时代，为我国继电保护技术之发展奠定了坚实 基础。阳光电子学校维修专家分析认为：
自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。阳光电子学校维修专家分析认为：60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用之时代。阳光电子学校维修专家分析认为：其中天津大学与南京电力自动化设备厂 合作研究之500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制之晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500 kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口之时代。阳光电子学校维修专家分析认为：
在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器之集成电路保护已开始研究。阳光电子学校维修专家分析认为：到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。阳光电子学校维修专家分析认为：到90年代初 集成电路保护之研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。阳光电子学校维修专家分析认为：在这方面南京电力自动化研究院研制之集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用 ［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制之集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。阳光电子学校维修专家分析认为：
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护之研究［4］，高等院校和科研院所起着先导之作用。阳光电子学校维修专家分析认为：华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、 天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式之微机保护装置。阳光电子学校维修专家分析认为：1984年原华北电力学院研制之输电线路微机保 护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新之一页，为微机保护之推广开辟了道路。阳光电子学校维修专家分析认为：在主设备保护方面，东南大学和华中理 工大学研制之发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。阳光电子学校维修专家分析认为：南京电力自动化研究院研制之微机线路保 护装置也于1991年通过鉴定。阳光电子学校维修专家分析认为：天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制之微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制之正序故障 分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。阳光电子学校维修专家分析认为：至此，不同原理、不同机型之微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优 良、功能齐全、工作可靠之继电保护装置。阳光电子学校维修专家分析认为：随着微机保护装置之研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。阳光电子学校维修专家分析认为：可以说从90年代开始我国继电保护技 术已进入了微机保护之时代。阳光电子学校维修专家分析认为：

2　继电保护之未来发展

　　继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。阳光电子学校维修专家分析认为：

2.1　计算机化
　　随着计算机硬件之迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。阳光电子学校维修专家分析认为：原华北电力学院研制之微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结 构之微机保护问世，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之大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。阳光电子学校维修专家分析认为：华中理工大学研制之微机保护 也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础之32位微机保护。阳光电子学校维修专家分析认为：
南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础之微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。阳光电子学校维修专家分析认为：东南大学研制之微机主设 备保护之硬件也经过了多次改进和提高。阳光电子学校维修专家分析认为：天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础之微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器 (DSP)为基础之保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全之32位大模块，一个模块就是一个小型计算 机。阳光电子学校维修专家分析认为：采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率之限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受之；更重要之是32位微机 芯片具有很高之集成度，很高之工作频率和计算速度，很大之寻址空间，丰富之指令系统和较多之输入输出口。阳光电子学校维修专家分析认为：CPU之寄存器、数据总线、地址总线都是32位 之，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。阳光电子学校维修专家分析认为：
电力系统对微机保护之要求不断提高，除了保护之基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据之长期存放空间，快速之数据处理功能，强大之通信能力，与其 它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源之能力，高级语言编程等。阳光电子学校维修专家分析认为：这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机之功能。阳光电子学校维修专家分析认为：在计算机保护发 展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。阳光电子学校维修专家分析认为：由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实之。阳光电子学校维修专家分析认为：现在，同微机保护装置大小相似之工控 机之功能、速度、存储容量大大超过了当年之小型机，因此，用成套工控机作成继电保护之时机已经成熟，这将是微机保护之发展方向之一。阳光电子学校维修专家分析认为：天津大学已研制成用同 微机保护装置结构完全相同之一种工控机加以改造作成之继电保护装置。阳光电子学校维修专家分析认为：这种装置之优点有：(1)具有486PC机之全部功能，能满足对当前和未来微机保护之 各种功能要求。阳光电子学校维修专家分析认为：(2)尺寸和结构与目前之微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣之工作环境，成本可接受。阳光电子学校维修专家分析认为：(3) 采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同之保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。阳光电子学校维修专家分析认为：
继电保护装置之微机化、计算机化是不可逆转之发展趋势。阳光电子学校维修专家分析认为：但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护之可靠性，如何取得更大之经济效益和社会效益，尚须进行具体深入之研究。阳光电子学校维修专家分析认为：\

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之技术支柱，使人类生产和社会生活之面貌发生了根本变化。阳光电子学校维修专家分析认为：它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领 域提供了强有力之通信手段。阳光电子学校维修专家分析认为：到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处之电气量。阳光电子学校维修专家分析认为：继电保护之作用也只限于切除故障元 件，缩小事故影响范围。阳光电子学校维修专家分析认为：这主要是由于缺乏强有力之数据通信手段。阳光电子学校维修专家分析认为：国外早已提出过系统保护之概念

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