继电保护的现状与思考（精选12篇）
继电保护的现状与思考 篇1
0 引言
随着现代化程度的不断深入,人们对用电的依赖性迅速增加,有效地保证供电的可靠性已经不能仅仅从普通的意义上来解释,往往与国家的经济大计紧密联系在一起,因此电力系统安全的重要性已为众人所知,而继电保护是电力系统安全运行的保护神,其自身的发展至关重要,所以自从有了继电保护以来,每一次新技术的出现,都导致继电保护在相关技术的基础上发生很大的飞跃,随着国际上IEC 61850标准的出现及电子式互感器相关技术的发展,其对保护的未来发展必将产生举足轻重的影响,继电保护已发展到了微机保护时代,各种技术已相当成熟,在此基础上受IEC 61850技术的影响,继电保护也必将发生相应的变化,本文试从设计及应用的角度出发对未来可能的发展方向做了几种简单分析。
1 继电保护发展状况
中国的电力系统的发展是随着电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展而不断发生形式和内容上的变革,在过去的50余年的时间里完成了机电式继电保护、晶体管继电保护、集成电路保护和微机继电保护四个历史阶段,微机继电保护技术的成熟与发展是近三十年来继电保护领域最显著的进展。微机保护具有自检功能,强大的综合逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力,并且具备很强的数字通信能力,这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。目前,高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行,并得到广泛应用。到2003年底,220 k V以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2~0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行,依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。经过长期的研究和实践,现在人们已普遍认可了微机保护在电网中无可替代的优势。
2 继电保护发展的思考
继电保护装置的发展随科技水平的不断提高及科技成果的不断转化而不断发生新的变化,装置结构由零散变集中,体积由大变小,成本由高向低、维护由繁到简。
随着光电互感器的技术日渐成熟,相关网络技术的日益完善及原有综合自动化变电站技术的迅速发展,在此基础上IEC标准委员会提出了数字化变电站概念,数字化变电站概念的提出,使变电站的各部分发生了较大的变化。首先,数字化变电站明确提出了三层设备的概念即过程层、间隔层、站控层,变化最大的是原来由微机保护设备完成的功能要将控制、模拟量及信号量的采集回路放于过程层,由过程层的电子式互感器与合并单元及智能断路器控制器来完成这一功能。这样导致原来由高集成度的微机保护直接完成的保护、控制、测量、数据通信等功能分解成两部分,原来的微机保护(即IEC 61850标准中的间隔层设备)现在只完成保护数据计算、逻辑处理及数据通信等相对较少的功能,而原来的数据采集及断路器的控制等功能从微机保护中分离出来由过程层的设备完成。随着数字化变电站的迅速推广,这种完成任务的重新划分势必影响原有的微机保护形成的维护、功能配置及现场运行等多方面的格局。那么出于成本及技术方面的考虑,微机保护的设计会发生相应的改变,究竟如何改变,我们进行如下分析。
2.1 继电保护装置硬件模块化
微机保护是一个集保护逻辑处理、测控、采样、出口控制、信号采集等于一体的装置,通常装置中一般要包含有电源模块(装置、信号采集及控制等的电源)、CPU模块(进行采样、采样数据计算、信号处理及逻辑处理等)、CT/PT交流模块(负责电流电压的变换)、出口模块(负责最终跳合闸出口等功能)及装置箱体。由于保护装置所保护的元件及范围不同,所采集交流量及跳合闸出口的性质及数量不尽相同,导致设计出的不同保护装置的交流采集模块及出口模块有较大的不同,无法做到所有保护装置的交流及出口部分硬件的模块化,而数字化变电站三层结构的提出,使原来由保护装置完成的交流采集功能改由过程层的MU(Merge Unit)与电子式互感器来实现,跳合闸功能由智能操作箱来完成,这样简单来看,保护装置只需包含电源模块(装置电源)、CPU模块(数据计算、通信转换及逻辑处理)及装置箱体,而电源模块及CPU模块在统一的平台情况下大部分装置是标准化的、统一的箱体大小是相同的,只是在于其拥有的功能及应用场合的不同,可能命名有所不同,如变压器保护、线路保护等等,如果不存在命名不同情况下完全可能将全站大部分甚至全站的间隔层保护装置的硬件设计模块化、统一化、标准化,对保护装置的命名如果想有所区别可以对不同的装置的标牌进行分别标识即可,从而达到全站保护设备真正意义上的硬件模块化,统一化及标准化的目标,这样设计既降低了设计成本又简化了全站维护工作量。
2.2 继电保护装置软件元件化
随着电力系统自动化水平的不断提高,微机继电保护技术更加成熟可靠,新的设计方法不断出现,特别是对于中低压输变电领域的保护产品,工程需求变化多,传统的微机保护装置面对繁多的工程现场,只能根据工程需求频繁进行程序修改,改造任务量大,且很难满足可靠性的要求。对于现在的保护装置设计往往受研究领域的不同而使每一种保护装置都有专门的人员进行研究及处理,CPU模块中的保护程序千差万别,无法进行有效的统一管理,大大影响了装置的可靠性,而且在每次新装置设计的时候都要对原有的程序进行重新封装、利用,工作量较大且可靠性验证的工作很多,数字化变电站概念的提出为硬件模块化奠定了基础,如何使软件也达到模块化的目的,这就使我们引入了保护功能元件化处理的思路。
针对目前大部分保护功能的保护原理已经比较成熟,对于每一种保护功能无需经常更改相关程序,鉴于这种情况,将相关保护功能用高级语言进行合理地封装起来形成一个个标准的元件,只开放标准元件的出口及入口,内部的功能处理形成一个个功能统一标准的黑匣子,由众多黑匣子组成众多保护功能元件库[1],当设计的时候只需从元件库中提取相关的已经经过验证的元件按一定关系组装成相应装置,元件的划分程度建议参考IEC 61850标准的模型来进行划分,避免在使用的过程中与模型相差较大,在互操作的过程中造成各生产厂家间不必要的麻烦和解析,这不仅有利于新产品开发,降低产品开发过程的不确定因素,也增强了装置对不同现场的适应能力,更避免了不同设计者在应用过程中由于对不同保护功能的理解程度而造成的不必要中间问题处理过程,具有极强的实用意义。
2.3 保护功能网络化
随着电子式电流、电压互感器的产生应运而出合并单元,在一定程度上实现了过程层数据的数字化和共享化。过程层的MU及智能操作机构所采集的数据发到网上,使得全站任何一台设备得到相关的数据成为可能。而信息化的主要特点是信息的有效利用和共享,这样可极大提高装置或系统性能的价格比,对于继电保护,将通过信息共享,可达到一台装置实现多种保护功能的集成,同时也有利于变电站的综合自动化优化设计的实现。如母线保护装置不再为采集不同单元的数据而增加单元的采集CT/PT,而只需设计出拥有强大通信网络处理能力的母线单元接收网络中由过程层发送上来的采样数据和开关量信息来计算处理即可,并将处理结果通过GOOSE网络发送至相关处理单元,完成跳闸实现保护切除故障点的功能,这样设计的母线保护装置不再依靠自身采集的数据及跳闸出口来完成保护功能,而是依靠全站母线连接设备的数据及出口硬件来完成母线保护功能[2],小电流接地选线装置也无需对每一处的零序CT亲自采集数据,而直接从网上接收相关MU的即时数据来进行计算即可,选线试跳功能也很容易实现,装置只需将判断结果发至相应的过程层设备进行试跳即可,这样设计充分利用网络的优势,形成了网络化的保护功能。随着网络化及数字化发展的进一步深入,充分利用网络化及数字化的成果,达到全站数据有机的、统一的、智能化分析,网络化的保护功能势必会有进一步的发展。
2.4 保护装置功能集成化
随着装置主处理器处理能力的进一步增强、现场应用情况的日益复杂、减少投资、简化设计及合理利用现有资源等方面的考虑,许多现场要求设计一台融合众多功能的装置,例如进线保护在完成自身相关功能的前提下完成进线自投功能,分段保护在完成自身功能的同时完成分段开关自投功能以及变压器保护主后备一体化的设计等,这样设计可以充分利用已有资源,又可以减少不同间隔单元多台装置间的信息交换,避免过多中间环节,降低出错概率。数字化变电站的提出,数字化变电站的维护成为一个较大的问题,由常规电磁继电保护到现在的微机保护,使用单位的保护维护工作量一致在逐步减小,同时维护的难度逐步降低,微机保护的维护只需对相应的板件更换即可完成维修工作,由于数字化变电站中牵涉更多的保护信息配置及各设备间关联关系的逻辑编程,以前微机保护简单更换相应元件及板件的做法,对数字化变电站来说存在诸多问题,使目前的数字化变电站的维护成为大多数使用单位的难题,大多数人员无法有效的维护。而现在保护装置的配置与以前相同,按间隔配置,这样不但间隔层与过程设备需要进行合理的配置,而且间隔层设备间,甚至是间隔层与站控层设备间也需要进行合理的信息传递设置与解析,各种设备间形成一个复杂关系网,给数字化变电站的维护工作带来极大的困难,在间隔层设备数量较多的情况下无法做到有效预留备件,尽管间隔层的保护是按模块化的设计思路设计的,但是由于涉及较多的配置及逻辑编程等原因,各间隔层的保护设备无法做到简单互换达到冗余备份的目的,假如提出间隔层保护装置通用化处理,不再明确地划分出进线保护、出线保护、电容器保护,甚至是变压器保护等,装置一般只含电源部分、程序处理部分、通信部分,设计出一个通用的间隔层模块保护,尽可能将线路、变压器、电容器等相关逻辑放于其中,在处理能力容许的情况下处理一个小型变电站的全部数据及逻辑。这样装置备份只需备份一套间隔层的保护即可,这一点相比备份按间隔单元配置的保护装置容易得多,而且对于现场的维护来说可能不必分辨装置的使用安装处、如何配置相关参数及编制相应的逻辑处理程序。如果是考虑网络流量的问题,无法将所有数据全部通过一个网络传输的话,我们可以考虑将保护装置按电压等级或按单元间隔设置,例如对110/10 k V的变电站,将10 k V的出线设计成一台间隔层的保护单元,将110 k V的进线设计成一台间隔层的保护单元,将全站变压器设计成一台间隔层保护单元,由三台间隔层的保护单元来完成全站的保护处理功能,考虑到计量部分与保护部分的要求精度及所用算法的不同,可以将测控部分的装置与保护单元相对应进行设置,这样,对一个不太复杂的小型变电站,我们可以只用三台保护设备来完成全站的保护功能,备份的时候我们只需备份三台间隔层保护设备提前设置好的备件即可,在紧急维修时更换相应的板件即可完成维修工作,而不需要关心其中的设置工作,这未尝不是一种解决方法。
3 结束语
新技术的不断应用,使继电保护产品不断发展,IEC 61850标准的发布及新的光电式互感器的应用,使微机保护发生新的变化,本文只是从开发及应用的角度对继电保护产品进行了分析,但IEC 61850标准的影响远不止这些,在未来几年的开发与应用中必将会出现新的更大的变化。
参考文献
[1]黄海悦,缪欣,权宪军,等.基于元件化和可编程逻辑构建的继电保护平台[J].继电器,2006,34(14):11-14HUANG Hai-yue,MIAO Xin,QUAN Xian-jun,et al.Relay protection platform based on elemental and programmable logic[J].Relay,2006,34(14):11-14.
[2]宋小舟,操丰梅,等.基于IEC61850功能分层的母线保护方案研究[J].中国电机工程学报,2007,27(S1):40-43.SONG Xiao-zhou,CAO Feng-mei,et al.Study on a scheme of bus protection in substation communication network and system based on IEC61850[J].Proceedings of the CSEE,2007,27(S1):40-43.
继电保护的现状与思考 篇2
摘 要：虽然目前的继电保护现在已经较为成熟，但由于电力系统还在快速发展，新的运行或故障工况不断地涌现，现行的微机保护逐渐在系统的运行中显露出一些不足。因此继电保护不但需要软件越来越完善、制造工艺愈来愈好及使用界面的越来越方便，最重要的还是继电保护的原理需要更好的发展。差动保护的原理发展，线路保护的原理发展，保护检测手段的发展以及保护概念的发展将成为继电保护发展的重要趋势。
关键词：电力系统 继电保护 技术现状 趋势
中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）04（b）-0091-01
国内继电保护应用现状
由于我国的各地区能源分布不均匀，而各地区的经济发展水平差别较大，并且南北气候差别较大，因此为了调配能源，国内原来相对较独立的各大电网之间的联系将越来越紧密，并且电源中心与负荷中心的距离也相对较远。随着电力建设力度的加快，国内各大电网将呈现以下主要特点：（1）并网容量会越来越大；（2）彼此之间的依赖越来越多，并因季节不同而不同；（3）由于直流输电在长距离输电中的优势明显，连接各大电网的直流线路和换流站越来越多；（4）电压等级可能升级为500kV以上的电网；（5）各大电网的内部结构将趋向更加合理；（6）短路容量将越来越大；（7）稳定性问题越来越重要等。电力系统的发展也直接影响着继电保护运行环境，主要表现在：（1）电网供电容量和短路容量的增大，意味着设备的动稳定和热稳定将越来越严峻，对继电保护的速动性和选择性有更高的要求。（2）短路容量的增大，电流互感器的饱和现象将越来越严重，这对差动保护等将产生重要影响。（3）直流输电在系统发生故障时，将出现换相失败和谐波量增大现象，这就构成继电保护新的运行环境，给继电保护提出新的课题。目前已有线路保护因换流站换相失败而误动。（4）电网中电源和负荷缺少就地平衡，稳定性问题将越来越突出，也给继电保护提出更高的要求。（5）电压等级的提高将要求保护的可靠性进一步提高，此外，在更高电压等级的系统发生短路的过程中将有新的现象出现，也就要求继电保护有新的适应性。继电保护发展趋势
电网的发展给继电保护形成新的运行环境，继电保护除了软件越来越完善、制造工艺愈来愈好和使用界面越来越方便之外，它的原理也必将有新的发展。
2.1 差动保护的原理发展趋势
短路容量的增大，电流互感器（CT）的磁通饱和现象将越来越严重，这增加了差动保护区外故障的误动可能性。目前的微机差动保护都使用比率制动特性来避免误动，但这种办法是有局限性的。为了适应更严重的CT饱和，制动系数必须进一步提高，差动保护的灵敏度也就进一步下降。极限的CT饱和几乎使二次输不出电流，这就要求制动系数必须接近才能满足，但这是差动保护无可接受的。已经有厂家开始利用CT饱和识别原理来闭锁差动保护，CT饱和识别原理将进一步完善将成为差动保护避免区外故障误动的发展一个趋势。然而，使用CT饱和识别原理闭锁不是问题的最终解决办法，因为区内故障同样也会出现CT饱和现象，这时肯定不能闭锁。不会出现饱和的光电电流变换器（俗称光电CT）的应用给差动保护提供了解决CT饱和问题的最好办法，随着以后光电ET的推广，差动保护的原理将会变得越来越简单可靠。
2.2 线路保护的原理发展趋势
首先，随着光纤通道在线路保护推广，有众多优点的光纤纵联差动保护的普及将成为趋势。但光纤纵联差动保护的众多优点是建立在通道正常的情况上，而光纤通道发生故障也时有发生，并且光纤通道很难做成有冗余，这时光纤纵联差动保护必须退出。因此，后备保护的原理进一步发展也是线路保护发展的趋势之一。最重要的线路后备保护是距离保护，它的原理将在以下方面应有更好的发展：（1）更好地消除过渡电阻的影响；（2）更好地解决系统振荡闭锁和开放等。现在微机距离保护采用四边形特性，或带偏移，或增加对过渡电阻有自适应能力的零序电抗继电器等手段来消除过渡电阻的影响，但线路发生高阻接地时，距离保护经常拒动。线路发生故障时，由于对侧电流的助增，对于本侧保护采集到的模拟量来说，过渡电阻并不完全呈阻性，而是因对侧助增电流的不同而不同，但作为线路后备保护的距离保护又不能依靠通信通道把对侧的模拟量取过来参加计算，这就给距离保护消除过渡电阻造成了困难。因此，如何更好地消除过渡电阻的影响，将成为距离保护原理发展的一个趋势。
2.3 继电保护检测手段的发展趋势
微机保护比传统保护的最大成功之一是它对突变量的检测。就是因为有微机保护对突变量的成功检测，才发展出新型的突变量保护，如突变量差动、突变量距离、突变量方向等保护。这些以突变量作为参量的保护，较大地提高了保护的动作速度和灵敏度，目前许多突变量保护的已经作为线路和元件保护的主保护。这些突变量保护的原理进一步成熟，也将是微机保护发展的趋势之一。此外，微机保护适应范围和保护的许多辅助功能等方面也需要进一步完善，这些方面的完善也是微机保护走向更成熟趋势。结语
从四统一电磁型继电保护到微机型继电保护，继电保护技术走过一段很不平凡的路。尤其是从20世纪90年代中期开始，由于微机型继电保护的开发，继电保护进入飞跃性发展阶段，并且还在一刻不停地发展着。但由于电力系统还在快速地发展，新的运行或故障工况不断地涌现，现行的微机保护逐渐在系统的运行中显露出一些不足。
参考文献
[1] 裴斌.浅议电力系统继电保护技术的研究与发展趋势[J].神州，2013（15）：262.[2] 徐明辉.继电保护技术发展现状及未来趋势[J].技术与市场，2014（4）：222-223.[3] 张东.浅谈继电保护在电力系统中的技术应用[J].数字技术与应用，2010（10）：108.[4] 张耀天.电力系统继电保护技术现状与发展研究[J].现代商贸工业，2010（24）：
电力系统继电保护技术现状与发展 篇3
关键词 继电保护 现状 发展
电力系统是当前社会发展中的主要基础设施，电力系统的发展是保证社会发展的基础前提，是实现社会稳定的主要手段和措施。当前社会发展中的各种生产设备和生产工具都离不开电力系统的支持。随着当前人们对电力系统的要求不断增加，各种先进技术和设备在电力系统的应用也在不断地增加之中。继电器保护技术是电力输送过程中的基础，是实现电力良好有效发展的前提。
一、继电保护发展现状
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，随着当前社会发展过程中，计算机技术和信息技术的不断发展，继电器保护技术不断的出现了新的发展模式和发展理念，成为当前电力系统中的主要发展前提和手段。
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，在经济建设的过程中，随着各种技术的不断发展与完善对集线器的开发和研究也在不断的加快。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外各种先进技术和科学理论，通过对国外先进技术的引进来实现继电器保护设备的性能和工作流程，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，是通过对国家各个教育体系和教学体系进行指导，通过对专业人才的培训来增加保护技术过程中容易出现问题的过程，因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
二、继电保护的未来发展
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。
（一）计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，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的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。
电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。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。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。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的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。
（二）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变化。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的通信手段。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的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围（这是首要任务），还要保证全系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。
（三）保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
（四）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，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神經网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。
三、结束语
浅谈继电保护技术的现状与发展 篇4
电力系统的飞速发展对继电保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保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此, 继电保护技术得天独厚, 在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。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年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。20世纪60年代中到20世纪80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500k V晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护, 运行于葛洲坝500k V线路上, 结束了500k V线路保护完全依靠从国外进口的时代。从20世纪70年代中, 基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到20世纪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。到20世纪90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位, 这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用, 揭开了我国继电保护发展史上新的一页, 为微机保护的推广开辟了道路。不同原理、不同机型的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、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究, 在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从20世纪90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
2 继电保护的未来发展
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。
2.1 计算机化。
随着计算机硬件的迅猛发展, 电力系统对微机保护的要求不断提高, 除了保护的基本功能外, 还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间, 快速的数据处理功能, 强大的通信能力, 与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力, 高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。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。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差, 这个设想是不现实的。现在, 同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机, 因此, 用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟, 这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:a.具有486PC机的全部功能, 能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。b.尺寸和结构与目前的微机保护装置相似, 工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强, 可运行于非常恶劣的工作环境, 成本可接受。c.采用STD总线或PC总线, 硬件模块化, 对于不同的保护可任意选用不同模块, 配置灵活、容易扩展。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。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的可靠性, 如何取得更大的经济效益和社会效益, 尚须进行具体深入的研究。
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变化。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的通信手段。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的电气量。继电保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保护的概念, 这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围 (这是首要任务) , 还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据, 各个保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, 确保系统的安全稳定运行。显然, 实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来, 亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。
由上述可知, 微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性, 这是微机保护发展的必然趋势。
2.3 保护、控制、测量、数据通信一体化。
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下, 保护装置实际上就是一台高性能、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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据, 也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此, 每个微机保护装置不但可完成继电保护功能, 而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能, 亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前, 为了测量、保护和控制的需要, 室外变电站的所有设备, 如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资, 而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置, 就地安装在室外变电站的被保护设备旁, 将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后, 通过计算机网络送到主控室, 则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质, 还可免除电磁干扰。现在光电流互感器 (OTA) 和光电压互感器 (OTV) 已在研究试验阶段, 将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下, 保护装置应放在距O A和OTV最近的地方, 亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后, 一方面用作保护的计算判断;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保护设备的操作控制命令送到此一体化装置, 由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题, 并研制了以TMS320C25数字信号处理器 (DSP) 为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
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, 在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法, 很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题, 应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题, 距离保护很难正确作出故障位置的判别, 从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法, 经过大量故障样本的训练, 只要样本集中充分考虑了各种情况, 则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究, 已取得初步成果。可以预见, 人工智能技术在继电保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 结论
建国以来, 我国电力系统继电保护技术经历了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, 继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为: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, 这对继电保护工作者提出了艰巨的任务, 也开辟了活动的广阔天地。
参考文献
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继电保护的现状与思考 篇5
农民工, 顾名思义就是农民身份的工人，泛指来自农村，身为农民，而在城市以工资方式取得劳动报酬的各行各业的产业人员。农民工始发于改革开放初期，壮大于市场经济的兴盛，而今成为工人队伍的一个主要组成部分。就新县而言，2004年，出外务工农民总数已达6.1万,占全县总人口的18.4%,劳务经济总产值为3.5亿元, 占
到国民生产总值的22%强。农民工的工作领域由建筑市场不断渗透到市场经贸、教育科技、文化卫生、种植养植、产品制造、电子信息等几乎所有经济生产领域，因而农民工作为一个重要的劳动群体,以他们的勤劳和智慧在建设城市，创造财富，提供税收，已成为我们实现城市化、工业化，全面建设小康社会的重要力量。然而，农民工，因其固有为农民，在生存和发展的城市空间里，其特有的农民身份与职业身份的矛盾，并没有因为其参与工业化和城市化的程度同步融入城市的主流社会和主流生活，显现出与城市居民权益保障的巨大差异，被演变成为日益边缘化的城市新弱势群体。主要表现在劳动用工不规范、劳动报酬被拖欠或克扣、子女教育等社会保障缺失，合法权益受损情况普遍。在现实生活中，由此引发的劳资纠纷甚至各类违法犯罪案件数量逐年攀升，已经成为毋庸忽视的社会问题，成为影响社会和谐稳定的消极因素。在构建和谐社会的进程中认真研究并加以解决农民工权益问题，有利于保障公民的合法权益，有利于城乡协调发展，有利于加快工业化和城镇化建设，有利于“三农”问题的解决，有利于社会的和谐稳定。
二、我县农民工权益保护之现状
目前，我县外出务工人员共计61220人，占农业劳动力的40.44%，占农业总人口的23%，年龄主要集中在18至45周岁年龄段，共计45761人，占外出务工人数总数的74%；45周岁以上的15459人，占总数的26%。
2、区域分布：在本省包括郑州、洛阳、信阳、开封等大城市务工的12495人占总数的21%，在省外务工的48725人占总数的79%。其中省外务工主要集中在广东、北京、上海、辽宁、浙江、天津、湖北等省市的大中城市。另外，在县城及周边区域内农民务工人数15000人，其中本县户口的约5000人，外来人员约10000人。
3、从业情况：从事工种排在前三位的有建筑业，机电制造业，餐饮服务业。其中建筑业约占40%，人数达24737人，占务工总人数的82%。
4、农民工就业贡献：2002年、2003年、2004年全县农民务工收入分别达到3.5亿元、3.98亿元、4.7亿元，分别占gdp总量的20.9%、21%、22.1%。从这些数字不难看出，在我国特别是在贫困地区农民工的社会存在和发展价值已经有了不容置否的肯定性，引导、规范、保护、激励农民工队伍的管理、生产和发展对于巩固社会主义民主政治，促进社会主义市场经济健康发展都有着重要的现实和长远意义。当前党和国家，各地方党委、政府都充分认识了这一点，采取了诸多措施加强对农民工的权益保障。如《劳动法》和有关法规的规定中，农民工依法享有着以下基本权利：一是按月领取足额工资的权利，即用人单位应该按时足额支付工资，不得克扣劳动者工资，不得无故拖欠劳动者工资，在劳动者提供正常劳动的情况下，用人单位支付的工资不得低于当地最低工资标准，用人单位安排劳动者加班加点应依法支付加班加点工资；二是依法与用人单位签订合同的权利，包括订立合同时用人单位不得向劳动者收取定金、保证金或扣留居民身份证，不得随意变更、解除、终止劳动合同等；三是获取劳动保护，享受工伤保险的权利；四是依法享有国家规定的工时制度，休假的权利；五是有权参加，享受相关社会保险的权利，即农民工依法享有休假的权利，有权参加基本的医疗保险和养老保险、失业保险以及生育保险等。
基于以上的基本权益，农民工应该与城市工人享有同等的劳动和社会保障地位。但社会现实中，由于诸多原因，这些权益保障却存在着明显且普遍的缺失现象，在我县农民工劳务市场，无论是外出务工涉及的区域还是本县城镇区域内，农民工权益受损问题都客观存在，农民工劳务市场引发的各类涉诉案件逐年增多，成为影响县域经济发展的不稳定因素。主要表现在：
（一）劳动强度大，安全防护措施差，工作环境差。城市农民工由于其身份长期得不到改变，没有城市户口，因而在劳动就业时，大多只能进入收入低、工作环境差、福利差的次属劳动力市场。并且劳动强度很大，重活、脏活、累活、难活、险活都是农民工全部包揽，长时间超负荷劳动极大损害农民工的身心健康。一些雇佣单位劳动安全保护措施简陋，甚至严重缺乏，经常发生劳动安全事故，对农民工的人身安全构成严重威胁。
（二）工作待遇低，故意拖欠、克扣农民工工资情况严重。一些民营经济起步比较早的省份比如广东、福建，在经历了长期的发展后，当地经济发展水平和物价水平都有了很大提高，但民工的薪
酬水平没能得到同步的推进。而且不少企业拖欠和克扣民工工资的现象普遍存在。不少在东部城市务工的农民工反映，所在城市虽然企业众多，但普遍存在以下现象：进厂就扣押身份证和一个月以上的工资，如果对工作不满意，也难于离职。此外，工作时间长，没有休息日，许多企业的工人加班领不到加班费，每月工资仅几百元，且只是先发生活费，其余的到年终才结算。（三）企业用工管理不规范，劳动合同签订率低。由于农民工大部分在中小企业和私营企业就业，企业主为减少企业成本，通常以口头协议代替书面合同的现象比较普遍，发生劳动纠纷后，调查取证比较困难，为雇主逃避责任提供极大方便。
（四）社会福利和保险无着落。城市职工普遍享受养老、医疗、失业、生育和工伤五大类型保险，农民工则被排除在社会保障之外，不能当然享有。
（五）劳动时间被无限延长。在不太规范的中小企业打工的农民，基本上没有休息权的概念，平均每天工作十小时以上。特别是那些生产季节性产品的厂家本小利大，产品畅销时为扩大生产量，农民工日工作时间长达十五个小时以上。
这些情况和问题已引起了县委、县政府的高度重视，为切实保护农民工的合法权益，县委、县政府针对农民工权益受损现状采取了相应的积极有效措施。一方面在全县范围内开展了农民工工资的清欠工作，建立防止拖欠农民工工资的长效机制。依法加强对工程项目的监管，对资金不到位的新项目，不批准开工许可，不予办理竣工验收备案，强制停止交付使用。规范建筑企业用工制度，规定建筑施工企业用工必须依法与农民签订劳动合同，明确劳动合同期限、工作内容、劳动报酬等。严格工程招标投标管理制度，有拖欠农民工工资行为的企业，在招标资格预审中实行“一票否决”，不允许参加投标。同时，严格限制建设投资规模，对政府投资建设项目，按照量力而行的原则，不搞低水平和重复建设的项目。防止利用拖欠工程款掩盖资金不足的矛盾，对不能按要求支付工程款的政府投资工程除极特殊的项目外，一律停建或缓建。对拒不支付欠款的 施工企业依法处理，使全县建筑工程款支付步入良性循环轨道。另一方面组建了农民外出务工人员工会组织，加强对农民工的维权服务。2002年下半年以来，全县共在农民工务工集中地组建不同形式的农民工工会联合会42个，发展农民工会员近4万人，占务工总人数60%以上，输入地工会接受组织关系的2.5万人。这些农民工工会组织在输入地党政工组织的协力配合下，以完善劳动合同、兑现工资、提供司法援助服务为重点，帮助农民工建立和完善劳动合同近5000份，6000余农民工加入工伤等社会保险，积极参与工伤事故理赔个案32起，追缴拖欠工资个案61起，涉案金额180余万元，帮助解决农民工子女就学难问题1285人次。为了推进农民工维权工作，投资建成农民工就业培训中心，通过开办长短期培训班，举办《劳动法》、《工会法》等法律法规和建筑、纺织、特种养殖等专业技能培训，实现由力工型向技工型转变。通过专门的劳务输出管理部门以及劳动部门进行规范化管理。特别是作为全国涉外劳务输出工作的先进县，对涉务工人员的规范化管理和教育，确保了我县涉外劳务工作的健康有序开展。20００年以来，我县外派劳务人员总数达成１１０００人，无一因技术和体能问题被用工方辞退现象发生，也没有在外发生劳务纠纷案件。
鉴于我县农民工队伍大，问题突出的实际，我院在审理涉及侵害农民工合法权益纠纷案件时也充分考虑了其合法权益保护。自2003年至今年6月份，我院共受理拖欠农民工工资案件48件，农民工用工期间人身损害赔偿案件35件，以及其他涉及农民工权益的租赁合同纠纷、加工承揽合同纠纷和相关的行政案件等共计85件。综合分析这些案件，主要有以下特点：
（一）农民工工资案件涉及人数众多，涉案总金额偏高，但人均涉案金额和个人涉案金额较低。从2004年我院所受理48件农民工工资案件来看，涉案数达2000多人，涉案总金额200多万元，但人均涉案金额和个人涉案金额较低，如在2003年受理的260名农民工诉被告杨某拖欠劳动报酬纠纷一案中，涉案人数达260余名，涉案总金额12万余元，人均涉案金额约460元，而个人涉案金额最低仅有50元。与其他劳动争议或民事案件涉案金额相比，此类案件的人均涉案金额和个人涉案金额偏低。
（二）此类侵权纠纷主要是集中在建筑行业和服务行业。由于农民工大多是从事建筑行业以及服务性行业，所以和农民工权益相关的拖欠工资、人身损害赔偿、劳务合同纠纷等案件主要集中在建筑行业和服务性行业。我院所受理的此类案件中，涉及建筑行业的78%，涉及服务性行业的15%。
（三）农民工因缺乏法律知识和有力证据而难以获得法律救济。从我院2003年--2004年所审理的拖欠农民工工资纠纷案件来看，相当部分农民工都未与用工单位签订劳动合同，有的农民工被拖欠了工资都无相应的凭据。农民工缺乏法律知识和有力证据，一旦合法权益受到侵犯，往往不知道可以运用法律武器来维护自身的合法权益。而且，依据调查，有相当一部分农民工面临拖欠工资、人身损害等其他各类权益纠纷时，大多采取息事宁人的态度，和用工方私了或者委曲求全，而不愿意诉诸法律。
（四）拖欠农民工工资纠纷案件具有较强的季节性和规律性。在每年年底至次年的元旦、春节左右，以及农忙季节之前，或在道路交通工程施工竣工之时或之后，农民工子女就学之时都会出现农民工讨要工资的高峰。因为农民工的流动性大，极不稳定，一项工程完工后原有的建筑团队就有所变化，故农民工们在这个时侯都争着讨要工钱，以防以后无着落，而这个时候也正是建筑行业俗定的“秋后算帐”之时。
针对案件特点，为充分保护农民工合法权益，我们在审理和执行案件时采取了以下措施：
一是正确适用简易程序，建立速裁制度，及时为民工追索劳动报酬。我院在审理拖欠农民工工资案件当中采取了一系列便民措施，成立专门“维护农民工权益速裁法庭”，将司法为民的思想贯穿于审判活动的全过程，充分发挥简易程序迅捷、简单和高效的优势，快立、快审、快执，及时为被拖欠工资的农民工追回工资，维护了农民工的合法权益。
二是强化拖欠农民工工资纠纷案件中被告方的举证责任。由于农民工与用人单位之间大多没有订立劳动合同，跟着包工头干活，究竟为谁打工，农民工是稀里糊涂。因此，一旦发生拖欠工资、工伤赔偿等争议，即使想通过诉讼解决，也常常因为诉讼主体不适格而难以得到法律保护。针对这种现状，我院充分发挥诉前指导的作用，明确告知其用工主体，建议当事人变更，而不是轻易驳回起诉。诉讼中，强化被告（用人单位）的举证责任，即使作为原告的农民工不能提供劳动合同或工资被拖欠的书面证据，但只要民工能举出证明其与被告存在事实劳动关系的部分证据，可以推定事实劳动关系的存在，除非被告能提供证明力更强的相反证据。
三是及时采取先予执行和财产保全措施。拖欠工资，事关农民工生存。因此，诉讼中我院及时采取先予执行和财产保全措施，保证农民工在诉讼期间的正常生活。另外，为了防止用人单位利用诉讼期间抽逃资金、转移财产而导致法院裁判在执行中落空，及时采取财产保全措施。至于先予执行和财产保全的担保，可以根据农民工的实际情况酌情减免。
四是加大执行力度，保证农民工工资兑现。据统计，相当一部分拖欠农民工工资案件在诉讼程序中都出现了“裁判容易执行难”的情况。赢得了官司却拿不到钱，无疑会挫伤农民工运用法律法律武器维护自己权益的积极性，导致他们采取过激方式讨要工资。因此，我院加大了对已结案件的执行力度，注意综合运用多种执行方式保证生效裁判结果的实现。
三、存在的问题与建议
纵观我县农民工权益保护之现状，在劳务经济不断壮大，相关社会问题普遍的情况下，党委政府和有关部门采取的决策和避免问题措施是行之有效的，符合了当前我们的国情和新县的实际，促进了农民工参与经济发展的积极性，尽可能地保护了其合法权益。但是，农民工问题毕竟是社会进步过程中的一个时代产物，政治、法律和社会管理能力的滞后和缺陷使有关农民工权益保障问题不能全面解决。一是农民工培训资金短缺。新县是个贫困县，财政十分困难，而国家的扶贫资金和其他专项资金中，农民工教育培训投入的比例十分有限，很大程度上制约了农民工综合素质的提高，农民工自我保护，或者化解劳务风险意识落后，维权缺乏坚实的基础。二是由于政策、法律和社会管理制度的滞后，农民工合法权益保障仍显乏力。保护农民工权益是一个社会系统工程，需要输出地与输入地党政工组织和劳动、法律等相关部门的通力合作。目前由于各地对农民工问题重视程度不一致，法律法规不尽完善，一些地方政策保障不力，侵犯农民工权益问题时有发生，且不能完全很好的解决。三是社会救济措施缺乏。当前农民工问题比较突出，由此发矛盾纠纷在短时间内不可能完全避免，其合法权益受侵犯时一般都会给农民工造成极大的生活、生产甚至是生命危害。政府在高度重视解决问题的同时还须建立相应的社会救济措施，让他们的一定的时间内能够理智地看待问题,面对困难,避免过激行为给社会造成不稳定因素。
继电保护的现状与思考 篇6
关键词：智能变电站；继电保护配置；智能电网
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0009-02
智能变电站继电保护，其作用是当电力系统的电气元件发生故障时，继电保护装置及时发出警告信号或发出断路器跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。继电保护装置是一套完整的措施，以实现这种自动化硬件设备用于保护电器元件。
l 智能变电站继电保护配置的现状
智能变电站，即采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。智能即为人性化，就是把变电站做成像人在调节一样，当低压负荷量增加时变电站送出满足增加负荷量的电量，当低压负荷量减小时，变电站送出电量随之减少，确保节省能源。
目前，智能变电站虽然不多，正在推广阶段，但智能变电站与常规变电站相比，实现了设备状态可视化，通过智能告警、智能防误等智能化高级应用和完善，减少了检修停电和故障停电时间，主要设备的使用周期得以延长，同时占地面积有一定减少，技术优势明显。随着智能化技术的进步、智能设备的大规模生产应用以及智能设备集中采购带来的规模效应，智能变电站的投资将不断下降，智能变电站的投资将和常规变电站的投资基本持平，具有较好的经济性和推广前景。
智能变电站，分为过程层（设备层）、间隔层、站控层。过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制的功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
2 过程层继电保护
2.1 线路保护
线路保护装置主要用于各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、备用电源自投及通信监视功能，为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。可以和其他保护、自动化设备一起，通过通信接口组成自动化系统。全部装置均可组屏集中安装，也可就地安装于高低压开
关柜。
2.2 变压器保护
变压器保护装置由储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器、净油器、测温装置6部分组成，集控制、保护、监视、通信等多种功能于一体，是构成智能化开关柜的理想电器单元。该产品内置一个由20多个标准保护程序构成的保护库，具有对一次设备电压电流模拟量和开关量的完整强大的采集功能（电流测量通过保护CT实现）。变压器保护过程层采用分布式配置，具有完整的差动保护功能，用于集中安装和后备保护。
2.3 电抗器保护
电抗器，别名电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。
2.4 母线保护
电力系统保护是母线保护的重要组成部分。总线是电力系统的重要设备，传输和分配在整个过程中起着非常重要的作用。总线电源系统故障是一个非常严重的故障，它直接影响总线连接的所有设备的运行安全可靠，造成大面积停电或设备严重损坏，对整个电力系统有所损害。随着电力系统技术的不断发展，电网电压水平继续上升，母线保护的可靠性、快速性、灵敏性、选择性要求也越来
越高。
2.5 采样同步方法
对于变电站的保护和母线保护可以被看作是一个多终端的线路保护。使用相同的线路保护解决方案，同时保护装置实现同步采样站。国内常用的同步技术基于乒乓原理主要有两种类型：采样数据校正方法和采样时间的调整
方法。
3 智能变电站继电保护配置的展望
3.1 基于广域信息的电网保护
目前，国内电网继电保护的理解一般只是一个未能去除断层线，电源线作为PMU（相量测量单元）的出现和发展通信技术，基于广域电网信息网格的保护成为一个研究热点，它实际上在国际包括防止电网崩溃、防止电网事故和多种保护措施。
广域保护系统的组成：（1）电力系统实时动态监测系统，实现了广大地区的电力系统监控和分析运行状态、电网广域测量系统。电力系统实时动态监测系统是安装在每个变电站的安装电力系统调度中心，同步相量测量单元和成分的变电站或发电厂的主要的通信系统。（2）基于广域信息负荷切割、裁切机和其他自动广域继电保护算法和广域控制策略。（3）为了实现自动广域控制策略，可以使用安装在每个变电站的安装调度控制中心网络和自动控制装置的电力系统实时控制系统。电网发生故障，现场的主要保护迅速降低，广域保护也开始在同一时间。广域保护系统同时监测运动情况的断路器。
广域保护系统主要包括电压异常的控制及其切削负荷、发电机阀控制、切割机、频率等，为了构建第二防线，实现广域安全自动控制功能，配合继电器保护和紧急控制操作，可以实现自动控制和安全紧急控制功能，防止损伤参数的极限和稳定。当系统处于异步振荡、建造第三防线，形成大量独立和稳定的子系统，严重干扰使其失去稳定性，能够走出互联系统优化的解决方案，以防止出现系统崩溃事故。
3.2 主动原则的瞬态保护研究
瞬态保护是一种基于检测生成的高频瞬态传输线路保护。瞬态保护包括保护利用瞬时频率特征量（严格意义上指数量的瞬态保护）和暂态行波保护。数量的瞬态保护不受电源频率的影响，具有响应速度快的优点，精度高，如系统摇摆、过渡电阻和电流互感器饱和。新的数量的瞬态保护容易设置，它也具有简单的滤波器设计的优点。
（1）行波保护最早的瞬态保护。使用初始波行波头和后续的故障信息包含的两个或三个反射波并没有完全使用故障产生的暂态。行波保护可以分为纵向波极性比较式保护、行波差动保护、线路保护、波振幅比较方向判别方向的行波保护和距离保护。行波保护不受系统摇摆的影响，电流互感器（TA）饱和，具有良好的方向性，能快速响应。但是，很难区分由于闪电、网络操作和行波产生的谐波影响，如故障暂态行波，没有适应瞬态信号识别方法、不确定性的行波信号。（2）基于瞬时频率特性的保护。检测故障时产生故障信号的高频电压和电流。暂态保护的保护使用仍然存在当前通信信道容量、质量和成本高的问题；暂态保护没有交流，有雷电断路器，操作的瞬态信号很容易引起保护误动，难以实现故障选相问题，如电压零故障保护灵敏度是不够的。
4 结语
智能变电站继电保护应满足智能调度、运行维护、监控、控制，实现信息的无人互动。不设置独立的保护信息子站，其功能实现的统一信息平台。站控层通信协议应符合IEC61850标准。未来智能变电站继电保护配置将向广域保护、暂态保护原理和自适应继电保护信息网格方向发展。继电保护技术的研究和探索，将进一步提高性能和安全可靠性的保护的目的。继电保护的功能，是一个统一的整体，需要一个设备，二次循环，协调渠道，保护设备，开发其整体性能。
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继电保护的现状与思考 篇7
电力系统的飞速发展对继电保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保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的四个历史阶段。
1.1 20世纪50年代,
我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。
1.2 自20世纪50年代末,
晶体管继电保护已在开始研究。20世纪60年代中到20世纪80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。
在此期间,从20世纪70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到20世纪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。
1.3 1984年原华北电力学院研制的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,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方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,可以说从20世纪90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
1.4 继电保护的未来发展趋势。
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。
2 计算机
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量的故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据,信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能,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,由于当时小型机体积大,成本高,可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。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的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。
3 继电维护实现网络化
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由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
4 保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器,线路等的二次电压,电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数量通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压,电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用,在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一全化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断,另一方面作为测量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
5 继电保护实现智能智能化
继电保护的现状与思考 篇8
关键词：燃机电厂,继电保护,改造
引言
不单是燃机电厂在进行工作时需要用电,人们的日常生活也离不开电力。随着科学技术的发展,现代人们的生活以及建设已经越来越离不开电力。因此,为了保障燃机电厂工作人员的安全,对燃机电厂的继电保护设备进行完备十分必要。除此之外,还要对继电保护设备进行合理有效的管理,以保证燃机电厂的设备以及工作人员的安全。
1 燃机电厂及继电保护的简要叙述
所谓的燃机电厂,指的是利用气体的燃烧来产生动力,从而推动涡轮带动发电机的电厂。相对于以往的燃煤电厂而言,燃机电厂不仅投资少,而且对环境的危害小,符合我国可持续发展道路的理念。因此,如何在我国广泛推广燃机电厂成为重点。要将燃机电厂进行推广,首先应该解决关于燃机电厂的继电保护设备的修改以及完善,因为需要燃机电厂在切实保护环境、减少投资的基础上,做到保护工作人员以及运转设备的安全。
顾名思义,继电保护指的是在电力系统出现故障以及危及设备安全运行的时候,自动化对其进行处理的措施。而继电名字的来源是因为在其进行自动化保护电力系统以及元件的时候,主要运用的就是继电器。
继电保护措施主要运用于以下几个方面:第一,对被保护的设备进行及时有效的隔离,使其快速脱离电网,避免受到损坏电网的影响;第二,发出警报信号,使工作人员能够迅速对发生故障的电网进行处理,保证燃机电厂的工作效率;第三,对燃机电厂等工业实施自动化控制,保护电厂电力系统的安全。
2 燃机电厂继电保护设备现存问题
就我国目前燃机电厂的发展状况来看,虽然燃机电厂的发展已经有了显著成果,但是我国燃机电厂的继电保护设备仍然存在不能忽视的问题。这主要包括两类电力系统故障,一是横向不对称的电力故障,二是纵向不对称的电力故障。一旦燃机电厂发生电力系统故障,不仅影响电厂的工作效率,而且可能会造成人员伤亡。因此,我国的燃机电厂应该重视关于继电保护的存在的问题。
第一,燃机电厂的继电保护措施进入超负荷状态,使得电力系统的电压不能够维持正常的工作状态,进而造成电厂的损失。第二,电力系统的电力设备受到短路电流的影响,进而出现损坏现象。第三,电力系统发生震荡,从而使得燃机电厂继电保护中的发电机、继电器等出现不稳定现象,进而导致整个电力系统崩溃。第四,燃机电厂的继电设备长时间运作,使得机器设备过热,进而减短使用寿命,造成设备过早罢工。
以上问题虽然常见,但是如果不对其加强重视,发现时候及时有效进行补救,将很可能造成不可挽回的危害。
3 改造的具体措施
因为保护屏所处的空间可供实施操作的范围非常狭小,所以应该将保护屏放置在新的、刚刚建成的保护机中,以保证保护屏的操作空间。
3.1 线路的使用
在具体的改造过程中,应该使用改造前的线路。选择改造前的线路,对改造的顺利进行有很多有利的方面。第一,采用原来的线路可以更好地保护线路,使计量测验的功能与进行电压测试的功能共同使用,且将这三者一同接到主管排出电压的接口。这是一个有利的环节,极大地提高了线路工作的便利性与实用性。采用原有的回路后,新的安装的微机部分不需要重新进行线路的安装整理,这样极大地节省了时间与成本。
3.2 直接将报警信号与厂部进行连接
直接将燃机控制系统与厂部的终端进行连接,是为了保护燃机控制系统的保密性。燃机控制系统作为主要的控制系统,其中蕴含的各种数据不能轻易透露给普通用户,否则很容易造成对机密信息的泄露。所以,控制燃机的具体报警系统不能直接与新建的微机进行连接,否则会在一定程度上增加信息泄露的风险。所以,一定要跳过新建的微型系统,直接与厂部的终端控制进行连接,才能在出现相应问题的时候做到及时整改与修理,以保证信息的保密性与故障的及时处理。
3.3 保留继电器一定的出口
在进行具体改造措施的时候,一定要注意中间几个继电器接口的位置保留。但是,与保留继电器出口矛盾的是,安装上新的微机后,这几个接口由于过大的压力以及繁多的路线,导致某一个接口会很容易造成断电的现象。为了减轻这一现象,又保留以上的几个接口,可以把复杂的电路都剪掉,只适当保留其中的一条或者几条有限电路。这样因为电路的减少,可以同步减少接口处产生跳闸的故障。具体的做法是,将其中规定的源头接近总是引起断电的接线口的线路的输出端,同时将线路输出端的电线接到新的接口的线路的输入端。通过这样的调整,就可以在合理简化线路的基础上,做到减少引起接口断电的因素。
4 改造后的功能
经过一系列整改和严格的各项试验与检测,机器的各部分性能都得到了较好反馈,在保护的具体实施环节有较好的性能,在信号的准确度上准确率较高。同时,经过改造后的新的系统运行的效果及各项检测指标都正常,能够很好地满足各方面的功能需要。改造后的新功能具体包括以下几部分。
4.1 降低了线路的复杂性
改造很好地降低了线路的复杂性。线路的复杂性由原来的比较复杂变为比较容易,在具体的操作实施方面也比较容易更好地进行实施,从而提高了整个机组的安全性,且使整个装置变得更加可靠。
4.2 减少事故发生
新的微机区别与以往的微机是新的微机采用了两块保护板进行保护。以往的微机只有一块保护板,当因为故障或者某些原因导致保护板退出时,就形成了出口,极大地威胁人们的生命以及设备的安全。而在两块保护板的情形下,其中一块保护板故障退出不会对整个系统造成大的影响,另一块保护板仍然会正常进行工作,不会形成出口。
5 结束语
了解燃机电厂继电器保护的重要性以及我国继电器保护方面面临的问题,通过一系列整改,很好地解决了这些问题。但是,继电器的保护仍然是我们工作与生活中必须要关注的重要方面。通过这些措施的整改与研究,相信我国在继电器的保护方面会有更加长远的进步与发展。
参考文献
[1]王安斯.基于事故链的电网脆弱性评估与稳定控制[D].武汉:华中科技大学,2010.
继电保护的现状与思考 篇9
1 电力系统继电保护技术的现状分析
自建国以后, 我国继电保护学科、继电保护技术从无到有, 在十几年间走过了发达国家走了半个世纪的道路。自50年代起, 我国工程技术工作者便积极吸取其它发达国家先进的继电保护设备性能, 掌握其运行技术, 与我国实际密切结合, 构建了一支不仅具备深厚理论知识而且积攒了大量实践经验的继电保护技术团队, 为我国继电保护技术队伍的进一步成长奠定了坚实基础。直至90年代初, 我国继电保护技术仍处于集成电路保护时代, 之后随着对微机保护装置的深入研究, 在微机保护软件、算法等方面我国也愈加取得了大量理论成果。从真正意义上来讲, 我国自90年代, 继电保护技术就已经进入到了微机保护时代。
2 电力系统继电保护的未来发展趋势分析
2.1 数字化
随着我国计算机技术的高速发展, 微机保护技术也在愈来愈迅猛的发展。随之电力系统对微机保护提出的要求也愈来愈严格, 不仅需要能对基本功能起到保护效用外, 还必须具备大容量数据故障信息及数据的长期储存空间, 要求具备极强的通信能力。也就是所, 微机保护装置的功能必须要与PC机相同。例如Digi Pro II系列的数字式综合保护剂自动装置, 便适合110k V及以下电力网络的使用, 对输电线路及电动机、电容器、变压器等主设备提供控制、监视以及保护等功能。单元化的装置设计一方面可以使其与一次设备便利配备, 另一方面还能实现集中组屏。通过对现场总接线口的规范, 支持诸多节点同时工作, 以此达到系统级管理与综合信息共享的目的。该装置使用的元件-工程-用户三级可编程模式以及现场可编程技术, 使其完全适用于电力系统的PLC功能, 弥补传统方法无法实现二次方案的缺陷。基于此, Digi Pro II系列数字数式综合保护自动装置完全与继电保护系统未来的发展趋势相符, 可将其作为构成变电及配电自动化系统的基础设备。其应用优点具体表现在:其一, 采用了超大规模的集成电路芯片与高性能数字信号处理器, 具有极强的运算、处理能力;其二, 超高精度、高速度的交流信号测量;其三, 具有极大的故障记录量, 且故障录波的通道及启动元件具有可选择性;其四, 可完全、详尽的记录故障时间、类型及峰值的保护动作, 可掉电保持, 为故障的查询与分析提供便利;其五, 电磁干扰吸收元件在关键信号回路有配备, 具有较好的电磁兼容特性, 在恶劣的电磁环境下同样可以使用;其六, 多种通信接口一方面可确保数据的正常传输, 另一方面还可进行波形、物理数据块等的实时传输;其七, 具有完善的自检功能, 便于运行管理工作者对装置工作情况的实时、正确掌握。 (如图1)
2.2 网络化
在当前信息时代的环境下, 计算机网络凭借其信息与数据通信工具的作用已经成为重要的技术支柱, 对人们的生产、生活造成翻天覆地的变化。就当前实际来看, 所有继电保护装置只能将保护安装处的电气量反应出来, 继电保护的作用也仅限于将故障元件切除、尽量降低事故影响力。这是由于不具备强大的数据通信手段造成的。由于继电保护的作用除了要求其可以切除故障元件、降低事故影响力之外, 还应确保全系统的稳定、安全运行。也就是说, 必须要求每个保护单元都可以实现对全系统运行及故障信息数据的共享, 继而重合装置与各个保护单元在基于对这些信息及数据的分析情况下, 进行协调动作, 以此来为系统的顺利运行提供基础保障。由此来看, 想要实现这种系统保护, 最基础的则应实现计算机网络对全系统各个主要设备保护装置的相互联接, 也就是实现继电保护技术的网络化。
2.3 智能化
随着计算机技术的高速发展以及在各个领域中的广泛应用, 在电力系统继电保护中也得到了普遍运用, 在计算机继电保护中不断有新的控制原理及方法得到应用, 尤其是近些年来, 人工智能技术比如模糊逻辑、人工神经网络以及专家系统等诸多领域都实现了该技术的应用, 同时也进一步促进继电保护的研究更为深入。比如在电力系统继电保护领域中出现了使用人工神经网络对故障距离、故障类型的判断等等。虽然我国当前在电力系统继电保护中已经有些智能方法取得了一些成果, 但究其根本还不甚成熟, 尚需深入完善。
3 结语
电力系统继电保护现状与发展探讨 篇10
1.1 继电保护概念
继电保护实际上是一种实施控制电路, 在变压器、发电机组或输电线缆等电路工作出现短路等异常工作时, 通过自动断电实现对电路的相关电力设备及其原件的保护, 从而保证电力系统稳定运行, 保证电力系统设备免遭损害。近年来, 随着家用电器和企业用电设备的增多, 用电负荷越来越大, 用电安全也越来越重要, 这就使得继电保护技术的应用领域越来越广, 继电保护技术对整个供电系统的作用越来越不容忽视。
1.2 继电保护基本任务
继电保护装置的基本任务主要包括自动监测、自动隔离和自动发出故障指令等。自动监测是指继电装置会根据电力设备的电压、电流、功率等指标实时监测电力设备的工作性能;自动隔离是指在电力系统工作异常时, 继电装置通过监测到的电流、电压等异常值进行排查并自动将故障设备从电力系统中隔离, 以免造成对其他电力设备的损害, 从而保证整个电力系统的供电稳定安全。自动发出故障指令是在电力系统工作指令时, 继电装置在自动隔离的同时也会自动向系统发送故障信号, 从而让技术维修人员能及时进行故障排除。继电保护装置对性能的要求包括四个方面:可靠性、灵敏性、快速性和选择性。其中, 可靠性是其最重要的性能要求, 是指电力设备需要在限定的时间、一定的条件下进行相应的工作。未来电力系统继电装置的发展也将在以上四点性能要求的基础上不断提高设备的经济效益和社会效益。
2 我国电力系统继电保护现状
从发展历程来看, 我国的电力系统继电保护技术主要经历了四个阶段。第一阶段是在上个世纪60年代的机电式继电保护时代, 这一阶段我国开始逐步建立起关于继电保护的一整套的研究、设计、教学、制造的体系, 打下了继电保护技术发展的基础。第二阶段是20世纪60年代末期, 晶体管继电保护技术日益发展, 并开始运行于葛洲坝的线路上, 结束了我国线路保护完全依靠进口的窘境。第三阶段是在20世纪70年代中后期, 基于集成运算放大器的集成电路保护的研究与运行, 进一步开启了我国继电保护技术的新纪元。第四阶段是在21世纪, 随着计算机技术、信息网络、通信技术的发展, 计算机继电保护研究日益盛行, 继电保护装置开始向微机化、自动化、智能化的方向发展, 应用与电力系统的继电保护装置也越来越功能齐全、性能优良。从我国继电保护技术发展的历程来看, 继电保护技术的微机化、信息化、智能化必将成为未来的发展趋势, 但如何在满足电力系统用电稳定安全的前提下进一步提高继电保护装置的经济社会效益还需要对继电保护技术进行更加深入而细致的研究, 未来继电保护技术也将继续发展。
3 电力系统继电保护发展趋势探讨
3.1 自动化
随着现代计算机技术、数字化技术、信息网络的发展, 电力系统对电力装置进行监测、控制和保护的技术基础也进行了相应的革新, 而各变电站也正面临着相关的技术创新。未来继电保护装置也将越来越自动化, 通过计算机技术和数字化通信技术实现继电保护装置及时有效的信息集成与资源共享、远程控制和信息共享, 从而逐渐改变当前传统的控制保护屏模式, 极大地减少变电所的地面设施投资, 使得电力系统的二次系统更加安全可靠, 真正实现电力系统继电保护设备的综合自动化操作。
3.2 计算机化
电子计算机技术的发展与应用使得继电保护装置的计算机化已经成为一个必然的趋势。应用计算机技术进行继电保护将实现电力系统的微机保护, 为电力系统继电保护的灵活可靠和模块化的通用软件和硬件设施创造了平台, 同时, 微机保护的正确动作率大大高于其他形式的保护, 极大地提高了电力系统的安全性能。未来电力系统继电保护的微机化将通过强大的通信功能、全方位的控制、调度、故障信息处理、数据存放、信息共享、资源整合、高级的编程语言等进一步为继电保护技术带来新的生命力。
3.3 智能化
人工智能技术也是近年继电保护技术研究发展的重要方向, 常见的人工智能技术包括专家系统、人工神经网络、遗传算法等等, 这些智能化的技术通过新的控制原理使得继电保护向更加稳定可靠的方向发展, 从而为继电保护技术注入了新的生命力。未来继电保护装置将越来越与人工智能技术相结合, 提高电力系统对不确定因素的判断, 从而提高继电装置的可靠性。
3.4 网络化
电力系统的继电保护网络化也必将是未来的发展趋势。网络信息技术的发展使得数据共享、信息控制变得更加容易, 从而实现纵联保护。这种建立在现代计算机技术、数字化技术、信息网络基础上的网络型继电保护技术将使得保护功能的分站管理得以实现, 未来必将通过针对性的网络安全策略提高电路系统的网络性安全。
4 总结
近年来, 随着家用电器和企业用电设备的增多, 用电负荷越来越大, 用电安全也越来越重要, 这就使得继电保护技术的应用领域越来越广, 继电保护技术对整个供电系统的作用越来越不容忽视。本文主要分析了电力继电保护的发展现状和发展趋势, 得出以下结论:随着计算机技术、信息网络、通信技术的发展, 计算机继电保护研究日益盛行, 继电保护装置开始向微机化、自动化、智能化的方向发展, 应用与电力系统的继电保护装置也越来越功能齐全、性能优良。
参考文献
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继电保护的现状与思考 篇11
关键词 继电保护；整定计算；安全运行
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0171-01
随着电力系统的飞速发展和经济社会的高速发展，继电保护对保障电网安全的安全稳定运行的要求越来越高，同时随着国家电网公司实行“两个转变”，实行专业化管理和建设智能电网，进一步加强继电保护管理对保证电网安全显得有为重要和迫切，但目前县级供电公司的继电保护管理现状与新时期对继电保护的要求存在一些差距。笔者结合多年的工作经验和目前县级供电公司的继电保护管理现状，就目前县级供电公司的继电保护管理存在的问题及对策进行探讨。
1 继电保护工作人员问题
电力系统的安全和可靠在很大程度上取决于继电保护和安全自动装置的安全和可靠，而继电保护工作人员是完成继电保护整定工作的主体，工作人员的水平、经验、工作态度甚至当时的精神状态都将影响继电保护工作完成的效果。对于继电保护工作的管理，首先应从工作人员的管理入手，当前存在的主要问题有：
1）部分县级供电公司的继电保护从业人员的技术与继电保护专业管理要求还存在一些差距，主要表现在：一是从事继电保护专业工作人员所学专业非继电保护专业或相关专业，大多数为半路出家，这与继电保护的专业性要求要非常大的差距，二是继电保护专业人员配置还需进一步加强，有些县级供电公司无专职的继电保护整定人员，以至人员变动频繁，整定计算人员水平参差不齐，不能保证继电保护整定工作的整体水平持续性提高，继电保护检修人员配置过少，甚至有些县级供电公司只有1～2个检修人员。
改进措施：一是今后在招聘新员工时招聘与继电保护有关专业的人员，增加继电保护从业人员数量，二是加强继电保护专业人员的培养。
2）不同的整定人员按规程进行整定计算，在此过程中由于选择的整定方案、整定原则的不同，可能造成整定结果的差异，对具体保护装置内控制字、压板等理解不一致。例如，控制字中复压闭锁方向应如何取舍； TA断线闭锁差动是否投入；线路重合闸时间如何确定； 35 kV联络线是否需要投两端保护；主变后备保护中限时速断电流保护是否投入；计算中可靠系数、返回系数取值是否统一；主变定值与线路时限的匹配原则及不匹配时如何取舍等问题。
改进措施：组织继保整定人员就继电保护整定规程召开培训班，熟悉掌握不同厂家的保护装置整定说明，提高保护整定人员的技能水平。
3）继电保护从业人员参加系统培训机会不多，各级继电保护从业人员之间进行集中学习、相互交流探讨的力度不够。
改进措施：各县公司应结合其人员调整及其岗位适应性要求安排继电保护从业人员，上级公司多组织县公司继电保护从业人员进行培训，让县公司继保从业人员熟练掌握二次回路、保护装置的原理及功能、整定原则及运行注意事项，提高其业务水平。平时工作中，各单位结合实际坚持开展动态培训工作，有计划地为继电保护从业人员创造更多外部培训及现场培训的机会，特别是有新型保护装置入网时，应组织本单位继电保护人员进行充分的专项技术研讨，为今后保护整定工作打下坚实基础。
2 继电保护基础资料的管理
基础资料涉及面比较广，包括整定计算所用数据以及工作中的定值单等资料管理。具体情况如下：
1）二次设备建档工作不能及时更新，缺、漏、错现象普遍存在。如新建项目部分设计修改无设计更改通知单，改扩建项目竣工资料不齐全，所存图纸及说明书等资料不是当前有效版本；各县公司二次竣工图册缺失问题严重，跳闸出口整定工作无法进行，影响保护整定及核查工作开展进行；二次设备建档工作不系统、不细致的关键问题是由于管理方面无相应考核措施，特别是对工程项目竣工移交资料环节的管理缺乏有效监管。
改进措施：制定相应的资料的上报与规范及考核制度。明确各单位继保方面有关人员（如工程管理部门、施工单位、设计单位、调度部门等）的分工，对不按要求承担相应建档责任的进行考核，同时应重视对工程的前期管理，及时向施工部门强调应交资料及考核方式，以避免后期被动地催补资料。
2）没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。在保护装置验收及保护专项检查中，会发现不少保护装置或次回路本身固有的缺陷，如个别回路功能不正常或甚至没有接线等，只是简单地向有关人员口头传达，而没有形成书面材料存档，没有建立完善的设备缺陷归档管理机制。
改进措施：利用各种专项检查工作机会，派人员现场核实校对所有保护装置定值单；将检查中发现的问题或缺陷形成书面材料，以方便调度运行、整定人员查阅。如果继保人员变动频繁，这种特殊的资料的整理显得更加重要。
3）由于保护装置的更新换代，版本升级速度不断加快，累积的旧保护装置版本越来越多，而新型保护装置类型层出不穷，继保人员在保护功能调试或整定计算工作中容易受习惯性思维约束。整定计算人员如果忽略这小小的功能变动而误整定，则可能造成过负荷跳闸或故障时越级跳闸的严重后果。
改进措施：微机保护装置版本的每一次升级必须经生产技术部门核准，并报整定计算部门备案，同时提供软件框图和有效软件版本说明及程序版本号。整定计算人员向现场保护专业人员多学习，更深入的了解保护装置。并且必须拿到现场打印出的微机保护定值清单，以及相应的技术说明书后，才能进行整定计算。若有不符之处，应立即联系厂家，了解并确认改动项目后，依照装置实际情况计算并下发正式保护定值通知单。
4）新建、改扩建工程中，项目负责人或工程管理部门未按有关要求及时向整定计算部门提供有关资料的现象时有发生，有时甚至在投运前两天才提供，或者相关资料错误而临时重新提供，造成定值计算时间太仓促，导致整定计算考虑不周的机率变大，同时也影响了定值单的正常发放工作，这极易埋下事故隐患，危及电网安全稳定运行。保护定值管理已有相应的技术及运行管理规定，但作为专业规定，缺少对相关各部门的监督和约束力，特别是基建与设备运行管理部门从属不同单位时，可操作性差，无法保障定值管理的连续性、严肃性。
改进措施：由整定计算部门列出所需资料清单，由工程管理部门在开工前转交施工单位，凡因资料提供不及时影响整定计算工作的由有关部门加大考核力度。针对现状制定出符合实际生产流程的相关规定，作为监督、协调各部门参与定值使用及管理工作的依据。设计、基建、技改主管部门应及时、准确地向继电保护整定部门提供有关计算参数（保护类型、投运范围等）、生产管理部门应建立设备（如线路、主变等）为单位的详细的档案。结合农网保护整定实际相关工作制定继电保护定值管理工作流程，使继电保护定值管理工作不再是孤立的、个别人参与的专业项目。
3 结论
随着电力科技含量不断提高，保护装置不断地更新换代，为确保电网安全稳定运行，必须不断提高继电保护从业人员的整体素质，提高农网继电保护从业人员水平，完善继电保护相关管理制度，加大培训力度，增强工作责任心，防患于未然，为开展智能型电网打造坚强的源动力。
参考文献
[1]GB50062-92.电力装置的继电保护和自动装置设计规范.北京计划出版社,2004.
[2]王卓,王欣.浅谈电力系统继电保护的技术发展[J].中国科技博览,2009.
继电保护的现状与思考 篇12
(1) 继电保护的概念:
继电保护能够保证电力系统的可靠性, 并最大限度的使可靠性与经济性相协调, 所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广, 运行的环境又相对复杂, 加之各种天灾人祸的影响, 往往会导致电气故障的发生, 这个时候继电保护就要出来英雄施救, 发挥他的可靠性功能, 电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响, 继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置, 所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备, 也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障, 继电保护装置能够及时的控制断路, 发出跳闸命令, 最终达到规避危险的目的。
(2) 继电保护的原理:
继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时, 继电保护装置能够发挥作用, 及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉, 以保障电力系统安全稳定的运行, 这种保护装置所根据的原理是:
①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护, 或者电压降低时构成低电压保护, 或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护, 或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。
②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置, 能够根据该控制装置所发出的信号, 进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。
(3) 继电保护的任务:
保护电力系统的安全稳定, 当电力系统的电力元件发生故障时, 继电保护装置应该及时的发出信号, 准确及时的脱离故障元件, 以最近性原则发出命令, 保护系统安全;保护电气设备, 继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况, 并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号, 使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。
2 继电保护的发展现状及趋势
我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程, 建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究, 20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中, 这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代, 是高科技的时代, 所以继电保护的发展发生了巨大变化, 即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。
2.1 继电保护发展过程中遇到的一些问题
(1) 继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能, 发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。
(2) 保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄, 缺少专业的培训, 不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象, 致使留下事故隐患。
(3) 运行人员在操作中也有一些人为的失误, 如由于缺少培训, 或多新的技术操作缺少了解, 致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护, 或对运行经验不足, 造成不必要的经济损失。
(4) 继电保护装置存在的质量问题, 如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。
2.2 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势
目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了, 由不成熟逐渐走向了成熟, 微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧, 能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较, 进而调整网络路径的权值, 目的是能够使下一次的相同输入的情况下, 是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能, 它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统, 能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵, 在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟, 如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚, 如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。
(1) 继电保护技术的网络化发展趋势。
随着信息化时代的到来, 网络技术成为继电保护的一大发展趋势, 继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定, 而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大, 计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟, 综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由, 为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。
(2) 继电保护技术的智能化发展趋势。
目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理, 作为电力系统中的一员, 继电保护也不例外, 如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护, 在输电的过程中会出现几十种短路的现象, 靠人工的智力难以实现排除, 而用神经网络的发法排除则准确而又迅速, 因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。
(3) 继电保护的自适应性发展趋势。
继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广, 它具有多适应性的特点, 所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用, 能够自动的延长保护时间, 从而延长了电气设备的使用寿命, 完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作, 提高了工作效率, 也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能, 使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。
3 如何发展我国电力系统的继电保护
继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用, 如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定, 确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:
(1) 上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍, 如何克服技术上的障碍, 不仅是我们面临的难题, 也是世界各国面临的难题, 我们知道, 继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展, 所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会, 提高他们的技术水平, 集体克服继电保护中的技术障碍。
(2) 避免继电保护的误动动作的发生, 继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断, 更为甚者会造成系统稳定的破坏, 致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日, 鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故, 给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢, 经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差, 漏风又漏雨, 无法关严门窗, 此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕, 使得继电保护装置能够正确的拒动, 以此消除故障。
(3) 加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作, 严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备, 一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统, 也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化, 继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的, 所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序, 建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件, 来进行网络化的继电保护管理, 网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决, 对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了, 实现了工作人员的零距离工作, 这样大大提高了继电保护的效率, 对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。
(4) 加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才, 深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速, 继电保护装置的更新也日新月异, 诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势, 事故种类有:定值问题即整定计算机的误差, 人为整定错误, 装置漂移错误, 元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理, 但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题, 这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法, 微机继电保护在出现故障时, 有些问题可能比较隐蔽, 需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识, 以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员, 必须加大电子技术知识的学习, 作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。
(5) 做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象, 就与继电保护装置维护的不够有一定的关系, 因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生, 那么如何继电保护装置呢?
①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查, 并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象, 就要做出及时的处理, 如果有重大的故障, 要及时向上级主管部门汇报。
②继电保护装置害怕灰尘, 所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备, 所以清扫工作不能一个人进行。
③要对继电保护进行定期的查评, 查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐, 固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。
参考文献