电力系统继电珍爱手艺的现状与成长
发布时刻： 2003-4-9 作者：秩名
【摘要】 回首了我国电力系统继电珍爱手艺成长的过程，概述了微机继电珍爱手艺的成就，提出了未来继电珍爱手艺成长的趋向是：策画机化，收集化，珍爱、节制、测量、数据通信一体化和人工智能化。
【要害词】 继电珍爱 现状 成长
1 继电珍爱发显现状
电力系统的飞速成长对继电珍爱络续提出新的要求，电子手艺、策画机手艺与通信手艺的飞速成长又为继电珍爱手艺的成长络续地注入了新的活力，是以，继电珍爱手艺得天独厚，在40余年的时刻里完成了成长的4个历史阶段。
开国后，我国继电珍爱学科、继电珍爱贪图、继电器制造产业和继电珍爱手艺队伍从无到有，在年夜约10年的时刻里走过了提高前辈国家半个世纪走过的道路。50年月，我国工程手艺人员缔造性地领受、消化、把握了国外提高前辈的继电珍爱培植机能和运行手艺［1］，建成了一支具有深挚继电珍爱理论造诣和雄厚运行履历的继电珍爱手艺队伍，对全国继电珍爱手艺队伍的竖立和成长起了指导浸染。阿城继电器厂引进消化了其时国外提高前辈的继电器制造手艺，竖立了我国自己的继电器制造业。因而在60年月中我国已建成了继电珍爱研究、贪图、制造、运行息争说的完集体系。这是机电式继电珍爱繁荣的时代，为我国继电珍爱手艺的成长奠基了坚贞根柢根底。
自50年月末，晶体管继电珍爱已在最先研究。60年月中到80年月中是晶体管继电珍爱发家成长和普遍接纳的时代。其中天津年夜学与南京电力自动化培植厂合作研究的500kV晶体管偏向高频珍爱和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离珍爱，运行于葛洲坝500 kV线路上［2］，竣事了500kV线路珍爱完全依靠从国外进口的时代。
在此时代，从70年月中，基于集成运算放年夜器的集成电路珍爱已最先研究。到80年月末集成电路珍爱已形成完整系列，慢慢取代晶体管珍爱。到90年月初集成电路珍爱的研制、出产、应用仍处于主导地位，这是集成电路珍爱时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频转变量偏向高频珍爱起了主要浸染［3］，天津年夜学与南京电力自动化培植厂合作研制的集成电路相电压赔偿式偏向高频珍爱也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年月末即已最先了策画机继电珍爱的研究［4］，高档院校和科研院所起着先导的浸染。华中理工年夜学、东南年夜学、华北电力学院、西安交通年夜学、天津年夜学、上海交通年夜学、重庆年夜学和南京电力自动化研究院都接踵研制了分歧志理、分歧型式的微机珍爱装配。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机珍爱装配首先经过过程判定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电珍爱成长史上新的一页，为微机珍爱的推广拓荒了道路。在主培植珍爱方面，东南年夜学和华中理工年夜学研制的发电机失落磁珍爱、发电机珍爱和发电机?变压器组珍爱也接踵于1989、1994年经过过程判定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路珍爱装配也于1991年经过过程判定。天津年夜学与南京电力自动化培植厂合作研制的微机相电压赔偿式偏向高频珍爱，西安交通年夜学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量偏向高频珍爱也接踵于1993、1996年经过过程判定。至此，分歧志理、分歧机型的微机线路和主培植珍爱各具特色，为电力系统供给了一批新一代机能优越、功能完好、工作靠得住的继电珍爱装配。跟着微机珍爱装配的研究，在微机珍爱软件、算法等方面也取得了许多理论功效。可以说从90年月最先我国继电珍爱手艺已进入了微机珍爱的时代。
2 继电珍爱的未来成长
继电珍爱手艺未来趋向是向策画机化，收集化，智能化，珍爱、节制、测量和数据通信一体化成长。
2.1 策画机化
跟着策画机硬件的迅猛成长，微机珍爱硬件也在络续成长。原华北电力学院研制的微机线路珍爱硬件已履历了3个成长阶段：从8位单CPU结构的微机珍爱问世，不到5年时刻就成长到多CPU结构，后又成长到总线不出模块的年夜模块结构，机能年夜年夜提高，获得了普遍应用。华中理工年夜学研制的微机珍爱也是从8位CPU，成长到以工控机焦点部门为根柢根底的32位微机珍爱。
南京电力自动化研究院一最先就研制了16位CPU为根柢根底的微机线路珍爱，已获得年夜面积推广，此刻也在研究32位珍爱硬件系统。东南年夜学研制的微机主培植珍爱的硬件也经由了多次改造和提高。天津年夜学一最先即研制以16位多CPU为根柢根底的微机线路珍爱，1988年即最先研究以32位数字旗子记号处置责罚器(DSP)为根柢根底的珍爱、节制、测量一体化微机装配，此刻已与珠海晋电自动化培植公司合作研制成一种功能完好的32位年夜模块，一个模块就是一个小型策画机。接纳32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辩率的限制，超出16位时在转换速度和成了强有力的通信手法。到此刻为止，除了差动珍爱和纵联珍爱外，全数继电珍爱装配都只能回响反映珍爱安设处的电气量。继电珍爱的浸染也只限于切除故障元件，缩小事件影响局限。这首若是因为缺乏强有力的数据通信手法。国外早已提出过系统珍爱的概念，这在其时首要指安好自动装配。因继电珍爱的浸染不只限于切除故障元件和限制事件影响局限(这是首要义务)，还要担保全系统的安好不变运行。这就要求每个珍爱单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个珍爱单元与重合闸装配在剖析这些信息和数据的根柢根底上协调步履，确保系统的安好不变运行。显然，实现这种系统珍爱的根底前提是将全系统各首要培植的珍爱装配用策画机收集联接起来，亦即实现微机珍爱装配的收集化。这在当前的手艺前提下是完全概略的。
对于日常的非系统珍爱，实现珍爱装配的策画机联网也有很年夜的优点。继电珍爱装配能够获得的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的剖断和故障距离的检测愈正确。对自顺应珍爱事理的研究已经由很长的时刻，也取得了必然的功效，但要真正实现珍爱对系统运行体式格局和故障状况的自顺应，必需获得更多的系统运行和故障信息，只有实现珍爱的策画机收集化，才气做到这一点。
对于某些珍爱装配实现策画机联网，也能提高珍爱的靠得住性。天津年夜学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线珍爱的事理［6］，初步研制成功了这种装配。其事理是将传统的齐集式母线珍爱涣散成若干很多若干个(与被珍爱母线的回路数不异)母线珍爱单元，涣散装设在各回路珍爱屏上，各珍爱单元用策画机收集联接起来，每个珍爱单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，经过过程策画机收集传送给其余全数回路的珍爱单元，各珍爱单元凭据本回路的电流量和从策画机收集上获得的其余全数回路的电流量，进行母线差动珍爱的策画，若是策画效果证实是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各珍爱单元都策画为外部故障均不步履。这种用策画机收集实现的分布式母线珍爱事理，比传统的齐集式母线珍爱事理有较高的靠得住性。因为若是一个珍爱单元受到干扰或策画错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事件，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统关头异常主要。
由上述可知，微机珍爱装配收集化可年夜年夜提高珍爱机能和靠得住性，这是微机珍爱成长的必然趋向。
2.3 珍爱、节制、测量、数据通信一体化
在实现继电珍爱的策画机化和收集化的前提下，珍爱装配现实上就是一台高机能、多功能的策画机，是整个电力系统策画机收集上的一个智能终端。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珍爱元件的任何信息和数据传送给收集节制中央或任一终端。是以，每个微机珍爱装配不只可完成继电珍爱功能，而且在无故障正常运行情形下还可完成测量、节制、数据通信功能，亦即实现珍爱、节制、测量、数据通信一体化。
此刻，为了测量、珍爱和节制的需要，室外变电站的全数培植，如变压器、线路等的二次电压、电流都必需用节制电缆引到主控室。所敷设的年夜量节制
