220kV,电力系统中继电保护技术的研究

摘 要 随着智能电网时代的来临，我国电力系统继电保护的发展也体现出很多新的特征。本文结合自身工作实践，浅析了220kV电力系统继电保护的发展现状，分析了220kV电力系统继电保护的保护策略，最后展望了继电保护的智能化、信息化、一体化的发展前景。

【关键词】智能电网 电力系统 继电保护

随着建设“绿色、节能、高效”电网进程的不断深入。智能电网的建设对继电保护装置的要求也不断提高。继电保护装置被称为电力系统的“守护神”，继电保护技术的应用具有重要的意义，220kV是电力系统的主干网架，其继电保护运行水平对电网安全稳定运行具有重要作用，基于此，进行220kV电力系统继电保护策略研究，具有重要意义。

1 220kV电力系统继电保护技术的发展

国外有关继电保护的研究起步较早，我国在该领域经过二十来年的奋起直追，现微机保护已于电力系统中发挥着巨大的作用。

本世纪初，我国开始着手发展继电保护技术，目前，微机继电装置被广为应用，在此之前，继电保护技术的发展曾经历电磁式、晶体管型以及集成电路型等继电保护装置阶段。

随着DSP技术的进一步发展以及单片机的广泛应用，保护装置无论是在计算速度、效率还是指令周期等方面，较之以前都有显著提高，因此，微机保护应用于广泛领域，其保护软件和算法的优势明显，它的出现是继电保护技术发展的又一里程碑。

2 220kV电力系统继电保护策略研究

220kV电力系统继电保护对自身的保护极具灵活性，其以微型计算机和微处理机为基础。当前，220kV继电保护领域广泛采用现代微机继电保护技术，并越来越多的采用新技术，因此呈现出新的特点：

2.1 测量、控制、保护全过程的一体化

在微机继电保护过程中，测量、控制和保护实现了数据通信全过程的一体化，这得益于IT技术的应用，其通过可编程的控制器，使与工业过程连接的接口比普通计算机更为强大，它的编程语言更为适应控制的要求，继电器、电子元件以及接触器等各部分元件，经过继电保护装置组成的控制系统而连接在一起，从而满足更为复杂的逻辑关系的需求以及完成操作任务。

2.2 神经元网络在保护技术中的应用

在电力系统中，存在着配电网的线损问题分析等许多非线性问题，人工神经网络理论与传统方法相比，更容易解决此类问题，如采用人工神经网络理论的保护装置能够较好解决电网的静态分析和动稳态分析等问题。

2.3 光学互感器的应用和普及

随着我国智能电网的快速发展，使光电和计算机等先进技术广泛应用于继电保护领域，电磁式互感器已被新型的光学数字式电压和电流互感器所代替，这将成为继电保护技术未来的发展趋势。

2.4 广域保护的广泛应用

所谓的广域保护，是电力系统一项重要的保护措施，其统一各个分立的电网，采用实时监测、网络通信技术以及快速计算分析等方法，选择最为适合的措施来消除故障隐患。当前，我国智能化电网发展迅速，特高压是其主要网架形式，这就要求电力系统保护必须实现信息化和自动化，因此广域保护系统应运而生，从而使智能化电网的建设更加准确和快速。

3 220kV继电保护技术的发展前景展望

最近几年，我国电力系统广泛应用人工智能技术，如神经网络、小波理论、遗传算法、模糊逻辑以及进化规划等，因此，智能化、计算机化和网络化是220kV继电保护技术未来的发展方向，其将控制、保护、测量和数据通信融为一体，以实现功能的一体化。

3.1 继电保护网络化发展

目前使用的220kV继电保护装置功能较为单一，除了差动保护装置和纵联保护装置之外，其余装置只能对保护安装位置的电气量进行测量，其保护功能也仅能做到排除故障元件，以最大程度降低事故影响，系统的运行和故障等信息数据还未能够被各个继电保护单元所共享，因此这类信息和数据无法由独立的保护单元和重合装置协调处理，从而影响到系统的安全持续运行。

所谓的微机继电保护网络化，是指将整个系统的有关设备保护装置进行网络连接，从而使系统内的继电保护装置能够共享系统故障信息和数据，从而对故障的性质、发生部位进行准确判断，并检测故障距离，这是系统实现安全持续运行的前提。因此，继电保护实现计算机网络化，以及网络化的微机继电保护装置，都将提升继电保护的安全可靠性，由此可以看出，微机继电保护技术必将以网络化为长远的发展方向。

3.2 继电保护一体化推进

所谓的继电保护一体化，是指保护、数据通信、控制和测量等功能实现一体化。继电保护一旦实现了计算机化和网络化，继电保护装置就具备了电力系统保护网络智能终端的功能，其性能先进，功能多样，不仅能够对整个电力系统的运行状态和故障等信息和数据进行共享，而且能够收集所保护对象的信息和数据，并传送至网络控制中心。

这样一来，各个单独的微机保护装置不仅具备测量、控制以及数据通信等继电保护功能，而且保护、控制、数据通信以及测量等功能实现了一体化。

3.3 继电保护的智能化进展

随着科技的进步，使得电力系统继电保护领域注入了更多的新技术元素，如遗传算法、神经网络、人工智能技术以及模糊逻辑，其中，神经网络作为非线性映射方法，可以解决那些无法使用方程式求解的比较复杂的非线性问题，经实践表明，此方法特别有效。

智能化继电保护具有自动报警、生成报表、无功电压调节、故障录波、小电流接地选线以及事故判断和处理等自动化功能，此外，其自我诊断功能十分强大，改变了常规变电所原有的被动模式，能够将实时的信息和数据传送至网络的控制中心，未来，继电保护领域将会广泛而深入地应用人工智能技术，以利于复杂问题的解决。

4 结语

智能电网在世界范围内掀起了一场风潮，同时也给继电保护装置的发展提出了新的要求。经过不断的技术探索和努力，我国220kV继电保护的策略将更加完善，前景将更加美好。

参考文献

[1]易永辉，王雷涛，陶永健.智能变电站过程层应用技术研究[J].电力系统保护与控制，2012，38.

[2]侯伟宏，张沛超，胡炎.数字化变电站系统可靠性与可用性研究[J].电力系统保护与控制，2010，38.

作者单位

新疆乌鲁木齐电力设计院 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000

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