摘要:概述繼電保護系統的作用、組成和基本要求，回顧我國電力系統繼電保護技術發展的過程和現狀。提出未來繼電保護發展的趨勢是：計算機化、網絡化、智能化和綜合自動化。
　　關鍵詞:繼電保護；作用；組成；現狀；發展
　　一、引言
　　電力系統由發電機、變壓器、母線、輸配線路及用電設備組成。而在電力系統中常見有危險故障和一些異常運行狀態，而這些現象會發展成事故，使整個系統或其中一部分的正常工作遭到破壞，以致造成對用戶少送電、停止送電或電能質量降低到不能容許的地步，甚至造成設備損壞和人身傷亡。因此，切除故障元件的時間必須要求短到十分之一秒甚至更短。而這個任務靠人工操作是不可能完成的，所以要有一套自動裝置來執行這一任務。
　　二、繼電保護的作用及組成
　　（一）繼電保護的作用
　　當電力系統的被保護元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生故障時，繼電保護裝置應能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，防止故障范圍擴大，以保證無故障部分繼續保持正常運行，并使故障元件免于繼續遭受損害；當電力系統的被保護元件出現異常運行狀態時，繼電保護裝置應能及時反應，根據運行維護條件，向運行值班人員發出聲光報警、圖文信息等警告信號。此時一般不要求保護系統迅速動作，而是根據對電力系統及其元件的危害程度設定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。
　　（二）繼電保護的組成
　　繼電保護的組成一般由測量部分（和定值調整部分）、邏輯部分和執行部分組成。
　　三、繼電保護的基本要求
　　繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯系，既矛盾又統一。
　　（一）動作選擇性---指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護來切除故障。上、下級電網（包括同級）繼電保護之間的整定，應遵循逐級配合的原則，以保證電網發生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統中的故障部分，而其它非故障部分仍然繼續供電。
　　（二）動作速動性---指保護裝置應盡快切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果。
　　（三）動作靈敏性---指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數（規程中有具體規定）。通過繼電保護的整定值來實現。整定值的校驗一般一年進行一次。
　　（四）動作可靠性---指繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作，在正常運行狀態時，不該動作時應可靠不動作。任何電力設備（線路、母線、變壓器等）都不允許在無繼電保護的狀態下運行，可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求
　　四、繼電保護的發展及現狀
　　電力系統繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的。隨著社會現代化的不斷發展，用電設備的數量和功率以及發電機組的容量不斷增大，電力系統越來越龐大，人民生活對電力系統的依賴性越來越強，對電力系統的穩定性要求也越來越高。電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術、網絡技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此我國繼電保護技術的發展可謂日新月異，先后經歷了50年代的機電式繼電保護時代、從60年代中到80年代中的晶體管式繼電保護時代、從80年代中到90年代中的集成電路式繼電保護時代、從90年代到現在的微機式繼電保護時代。
　　目前、我國新建的發電廠、變電站、高壓輸電線路等電力系統已全部現實微機式綜合自動化繼電保護。
　　五、繼電保護的未來發展方向
　　隨著基礎科學技術的發展，繼電保護技術未來的發展方向將是向計算機化、網絡化、智能化和綜合自動化發展。
　　（一）計算機化
　　隨著電力系統的不斷發展，對繼電保護系統也提出了更高的要求：除了基本的保護功能外，還應具有更高的數據處理能力，更大容量的故障信息和數據的存儲空間，更強大的通信功能，以及與其他保護裝置、控制裝置、電力調度系統等聯網以實現全系統數據、信息和網絡資源供享的能力等。計算機技術的迅猛發展，計算機的運算、存儲，通訊等性能得到不斷加強，這就為繼電保護系統的計算化提供了堅實的基礎。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢，計算機化的內涵不僅包括設備、操作、監視系統的微機化，還包括系統的功能軟件化和信號數字化，完全摒棄各種機電式、機械式、模擬式設備，不斷提高繼電保護的速動性、靈敏性、可靠性，為電力系統取得更大的經濟效益和社會效益。
　　（二）網絡化
　　20世紀50年代，人們開始將彼此獨立發展的計算機技術與通信技術結合起來進行研究，這就是后來發展成的計算機網絡技術。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，其與繼電保護的結合是實現現代電力系統安全、穩定運行的重要保證。現代電力系統繼電保護要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，使得各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要電氣設備的保護裝置用計算機網絡連接起來，即實現微機保護裝置的網絡化。現在微機保護的網絡化已經開始實施，但是它還處于起步階段，仍有較大的發展空間和潛力。
　　（三）智能化
　　隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法不斷被應用于計算機繼電保護中。近年來人工智能技術如自適應理論、人工神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯、小波理論等在電力系統各個領域都得到了應用,從而使繼電保護的研究向更高的層次發展,出現了引人注目的新趨勢。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。
　　隨著電力系統的高速發展和計算機、通信等各種技術的進步和發展,可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。將不同的人工智能技術結合在一起,分析不確定因素對保護系統的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發展方向。
　　
　　
　　（四）綜合自動化
　　隨著現代計算機技術、通信技術和網絡技術的發展，微機繼電保護裝置將可從網上獲取電力系統的運行和故障信息和數據，也可將它所獲取的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端是，即繼電保護系統在完成繼電保護功能的同時，還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信等方面的綜合自動化。
　　綜合自動化系統打破了傳統二次系統各專業界限和設備劃分原則,改變了常規保護裝置不能與調度(控制)中心通信的缺陷,給電力系統自動化賦予了更新的含義和內容,代表了電系統自動化技術發展的一種潮流。隨著科學技術的發展,功能更全、智能化水平更高、系統更完善的電力綜合自動化系統,必將在中國電網建設中不斷涌現,把電網的安全、穩定和經濟運行提高到一個新的水平。
　　六、結束語
　　隨著電力系統的高速發展和計算機技術、網絡技術、通信技術和人工智能技術以及繼電保護理論的發展,繼電保護技術還存在著很大的發展空間。其發展將出現原理突破和應用革命,由數字時代跨入信息化時代,發展到微機智能綜合自動化水平。這對繼電保護工作者提出了艱巨的挑戰,也為其提供了廣闊的發展天地。
　　參考文獻：
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