摘要: 結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對繼電保護(hù)技術(shù)的歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行回顧分析,并結(jié)合當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對繼電保護(hù)未來的發(fā)展方向進(jìn)行展望,提出利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造。 

 
  關(guān)鍵詞: 繼電保護(hù);現(xiàn)狀;發(fā)展 
  中圖分類號:TM77文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2012)0110026-01 
  0 引言 
  江蘇省江都引江水利工程管理處是中國南水北調(diào)工程東線的起點,是集遠(yuǎn)距離輸水、灌溉、排澇、調(diào)水、發(fā)電等重大功能于一體的綜合性水利工程。是全中國乃至遠(yuǎn)東地區(qū)最大的電力排灌站。整個樞紐工程有4座大型電力抽水機站、5座大型水閘座中型水閘、以及輸變電工程等大量的電力設(shè)備,電力系統(tǒng)的各項保護(hù)設(shè)施對于整個工程的安全運轉(zhuǎn)起到了至關(guān)重要的作用。而繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全運行中的重要構(gòu)成部分和核心技術(shù)保障,其技術(shù)發(fā)展歷經(jīng)了最早的熔斷器,其后出現(xiàn)的以斷路器為核心的電磁式繼電保護(hù)裝置、電子式靜態(tài)繼電保護(hù)裝置,以及最近發(fā)展迅速的以遠(yuǎn)動技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的微機型繼電保護(hù)裝置這幾個主要進(jìn)程,推動繼電保護(hù)技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向飛速發(fā)展。 
  1 繼電保護(hù)的作用與基本原理 
  電力系統(tǒng)在運行過程當(dāng)中,由于受到外界和內(nèi)部以及誤操作等原因,可能引起故障或者不正常的工作狀態(tài),而故障和不正常的工作狀態(tài)都可能引起系統(tǒng)事故。當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)故障的時候,應(yīng)盡快的將故障設(shè)備切除,保證無故障設(shè)備的正常運行,力求將事故范圍縮減至最小。而切除故障的時間又必須是極短的,否則故障就會瞬間影響整個系統(tǒng),在這個極短的時間內(nèi),靠值班人員來切除故障顯然是不可能的,這就要靠裝在每個電氣設(shè)備上的具有保護(hù)作用的自動裝置,即繼電保護(hù)裝置來完成這個任務(wù)。所以繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的主要作用就是通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運行的可靠性,它是系統(tǒng)安全運行中一個不可缺少的重要組成部分。 
  繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下,不管反應(yīng)哪種物理量,繼電保護(hù)裝置都包括測量部分(和定值調(diào)整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。 
  2 繼電保護(hù)的歷史及現(xiàn)狀 
  繼電保護(hù)的發(fā)展歷史是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的,最初得到廣泛運用的是繼電保護(hù)裝置是熔斷器,之后隨著技術(shù)的演進(jìn),繼電保護(hù)裝置從電磁式保護(hù)裝置到晶體管式繼電保護(hù)裝置、到集成電路繼電保護(hù)裝置,20世紀(jì)末,隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,微型計算機得到了普及,這一時期,新興的計算機技術(shù)在繼電保護(hù)上得到了廣泛的運用,目前得到最廣泛運用的是微機繼電保護(hù)技術(shù),即微型計算機構(gòu)成的繼電保護(hù)部分。目前除在少部分地區(qū)電磁式保護(hù)技術(shù)還在發(fā)揮著余熱外,微機繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。目前我處的繼電保護(hù)已經(jīng)完成了從電磁式繼電保護(hù)向微機繼電保護(hù)的改造,微機保護(hù)已在排澇抗旱中發(fā)揮著巨大的作用。 
  微機繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)端于20世紀(jì)60年代中后期,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與普及,微機保護(hù)得到了越來越廣泛的運用。與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)相比,微機保護(hù)技術(shù)有著動作正確率高、可視化程度高、便于遠(yuǎn)程控制等特點,其通過對電力系統(tǒng)信號進(jìn)行采樣,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由計算機來對數(shù)字信號進(jìn)行運算、判斷并采取相應(yīng)的動作,通過編程來實現(xiàn)需要的邏輯,并且在需求改變時,只需要改寫程序即可實現(xiàn)新的系統(tǒng)要求而無需改變硬件,極大的方便了系統(tǒng)的調(diào)試與升級。更重要的是,運用微機保護(hù)技術(shù),可以對整個保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造升級。 
  3 繼電保護(hù)的發(fā)展方向 
  繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展到今天,其設(shè)計已涉及計算機技術(shù)、通信技術(shù)等各領(lǐng)域,并且與各種高新技術(shù)相互結(jié)合滲透,向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 
  3.1 智能化。繼電保護(hù)的是對電力系統(tǒng)中的故障、異常進(jìn)行檢測、報警、排除的技術(shù),其涵蓋了對信息的搜集、決策判斷以及采取措施,目前普遍采用的微機保護(hù)技術(shù)是通過編程使計算機對特定的信號輸入采取固定的動作,其決策判斷的過程是已編程固化的對已知問題的解決辦法,而對其定義之外的故障信號則很可能誤動,如果可以實現(xiàn)決策判斷的智能化,將大大減少決策失誤,提高整個系統(tǒng)的自動化程度。目前基于計算機技術(shù)的人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展,可通過智能決策支持系統(tǒng)(IDSS),將人工智能與繼電保護(hù)的學(xué)科知識相結(jié)合,運用計算機模擬專家經(jīng)驗,解決繼電保護(hù)中的決策問題,實現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化。目前國內(nèi)外在智能決策支持系統(tǒng)方面的研究已取得了一定的成果,但離大規(guī)模運用還有一段距離,隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,將來在繼電保護(hù)方面的智能決策系統(tǒng)一定會日臻完善,真正實現(xiàn)保護(hù)的完全智能化、自動化。 
  3.2 網(wǎng)絡(luò)化。隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化的時代,各種通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入了人類社會的方方面面,通信技術(shù)的發(fā)展成果也在繼電保護(hù)學(xué)科中得到了大量廣泛的應(yīng)用,繼電保護(hù)系統(tǒng)將不再局限于查找與解除故障,更重要的是要保護(hù)整個電力系統(tǒng)的安全運行,繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化將使每個保護(hù)單元都能了解系統(tǒng)中其他保護(hù)單元的運行狀態(tài),從而正確的采取保護(hù)措施,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。從更廣的視角去觀察,將整個電力系統(tǒng)中的部件都接入到一個網(wǎng)絡(luò)中去,在網(wǎng)絡(luò)中共享數(shù)據(jù),由網(wǎng)絡(luò)對各個部件進(jìn)行監(jiān)視、操作,實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。新一代的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,極大的擴(kuò)展了原有的互聯(lián)網(wǎng)的概念,將原有繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)改造,使系統(tǒng)中各部分的通信,用戶與系統(tǒng)的通信提升到了一個新的高度,并且運用先進(jìn)3G通信技術(shù),將聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)與手持智能設(shè)備相連,使得對整個系統(tǒng)的監(jiān)視、控制更加實時、簡單,將極大的方便繼電保護(hù)人員的工作。將繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)與其他專業(yè)網(wǎng)絡(luò)相連,例如智能決策網(wǎng)絡(luò)等,也將擴(kuò)展整個系統(tǒng)的功能,提升系統(tǒng)的健壯性。通過網(wǎng)絡(luò)化的改造,將使得繼電保護(hù)的性能與可靠性得到大幅度提升。 
  3.3 測控保一體化。在微機繼電保護(hù)裝置的保護(hù)下,值班人員可以真正的實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。微機保護(hù)可以將測量、保護(hù)和通信數(shù)據(jù)直觀的反映在計算機中,使值班人員可以在控制室中就可以對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)動操作。這種情況下的繼電保護(hù),保護(hù)裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。這樣所有的數(shù)據(jù)都可以反應(yīng)在一臺計算機上,直觀方便,大大減少了人員開支,提高了保護(hù)的效率。 
  4 結(jié)束語 
  水利是國民經(jīng)濟(jì)的命脈,與人民生活息息相關(guān),南水北調(diào)工程更是利國利民,作為南水北調(diào)東線的源頭、大型的電力排灌站,電力系統(tǒng)的各項保護(hù)設(shè)施對于整個工程的安全運轉(zhuǎn)起到了至關(guān)重要的作用,而繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全運行中的重要構(gòu)成部分和核心技術(shù)保障,更是發(fā)揮著不可或缺的作用。繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展至今,隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)將面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢,將會變成一個多學(xué)科、多領(lǐng)域的研究范疇。而將各種先進(jìn)技術(shù)運用到繼電保護(hù)技術(shù)中去,是繼電保護(hù)技術(shù)不斷得以發(fā)展的重要因素,當(dāng)前是一個科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時代,作為一個在水利事業(yè)中從事繼電保護(hù)的工作者,只有不斷的開拓與研究新的領(lǐng)域,才能推動繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步。