0 引言

電力能源已經是人類生存、生產不可或缺的一部分。然而現實的情況是快速增長的電力需求還難以滿足經濟快速發展的需要，電力系統在安全持續正常運轉上還需要進一步完善。繼電保護是維護電力系統安全正常運行的主要措施，在電力系統發生故障時，可以利用繼電保護技術和裝置在*短的時間內自動終止系統中的故障設備，及時發出報警信息，以便維護人員及時排除故障，*大程度地減小造成的損失以及帶來的不利影響，提高電力系統的安全運行水平。由此可見，繼電保護技術的應用具有重要的意義。

1 電力系統繼電保護技術的現狀

1.1 繼電保護技術的發展歷程

20 世紀初是繼電保護技術發展的開端，電力系統的迅速發展促進了繼電保護技術的發展，繼電保護裝置被大量應用在電力系統保護中，其后經歷了 20 世紀 50 年代到 90 年代末 40 余年的發展，繼電保護技術經歷了電磁式繼電保護裝置、晶體管型繼電保護裝置、集成電路型繼電保護裝置以及目前普遍適用的微機繼電保護裝置 4 個階段。相對于國外，我國的繼電保護研究起步較晚，但經過不懈的努力已經取得了矚目的成果，特別是在微機繼電保護的保護軟件、算法等方面成果顯著，在實踐中得到了廣泛的應用。

1.2 當前普遍應用的繼電保護技術

當前的繼電保護技術已經發展到微機繼電保護階段，微機繼電保護技術還在進一步快速發展。微機繼電保護是以微型計算機或微處理機為基礎構成的繼電保護，相較于傳統的繼電保護，微機繼電保護在保護電力系統及自身的靈活性等方面具有很大優點，除了具有傳統的繼電保護裝置的功能，現在已發展到能進行參數實時顯示、觀測故障距離以及故障錄波等功能。在現代微機繼電保護的應用中，越來越多的新技術都在微機繼電保護的領域中得以運用：（1）應用 IT 技術，實現了繼電保護從測量、控制、保護全過程的數據通信的一體化，在繼電保護裝置中應用可編程的控制器，就可以將其看成是具有特殊結構體系結構的工業計算機，具有比一般計算機更強大的與工業過程連接的接口，其編程語言更容易滿足控制要求，通過繼電保護裝置構成的控制系統，將各部分的元件如繼電器、接觸器、電子元件等連接起來就可以實現更加復雜的邏輯關系和操作任務；（2）在繼電保護中應用人工神經網絡，用傳統的方法很難解決電力系統里存在的眾多的非線性問題，而通過運用人工神經網絡理論，就能很好地解決這些問題，如對配電網的線損問題分析、電網的靜態分析和動穩態分析，都可以運用人工神經網絡理論的保護裝置進行解決；（3）隨著光電技術和計算機的飛速發展，在繼電保護技術中運用新型的光學數字式電壓、電流互感器，具有很廣的應用前景，新型光學數字式電壓、電流互感器將超越電磁式互感器而成為繼電保護技術未來重要的發展方向；（4）廣域保護是一種將各個分立的電網作為一個統一的整體，通過實時監測、快速計算分析、網絡通信技術等，采用*為適宜的措施切斷或阻止控制產生故障的電力設備的電力系統保護措施。廣域保護系統的建設和發展對我國建設以特高壓電網為骨干網架的各級電網，實現電力系統保護的信息化、自動化，實現更**、更快速的智能電力系統網絡的建設具有十分重要的意義。

當前常用的繼電保護裝置按照其裝置類型主要有變壓器保護、發電機保護、線路保護（從 10 kV 到 500 kV）、母線保護等，比如南瑞公司生產的繼電保護裝置 RCS900 系列，線路保護裝置就有 RCS901、902、931、941，變壓器保護 RCS978、非電量 RCS974，按照裝置保護的對象又可分為電流保護、電壓保護、瓦斯保護、差動保護、距離保護、高頻保護、方向保護、平衡保護等裝置類型，而目前普遍應用的微機繼電保護裝置有BOJB-902 型繼電保護測試儀、三相繼電保護測試儀、六相繼電保護測試儀等。

2 電力系統繼電保護技術的發展前景

當前微機繼電保護仍是主流，它也是未來很長一段時間內電力系統繼電保護技術發展的方向，結合上文所提到的內容，未來的電力系統繼電保護技術的發展主要體現在以下方面：

2.1 繼電保護向著更加智能化、網絡化、一體化的方向發展隨著計算機技術在電力系統繼電保護技術中的廣泛應用，繼電保護技術未來趨勢是向計算機化、網絡化、智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。微機繼電保護的軟件和硬件也在跟著被研發和運用，電力系統更加依賴于微機繼電保

護，一方面其具備基本的保護功能，另一方面還具有能夠存儲故障信息和數據的大容量的存放空間以及超強、快速的數據處理功能、通信能力，能夠跟其他的保護、控制裝置和調度聯網以實現全系統數據、信息和網絡資源的共享，而現在又出現了功能、速度、存儲容量極大增加的工控機，實現了成套的工控機用作繼電保護，使得繼電保護更加簡便有效，計算機化取代人工成為繼電保護向著網絡化、一體化和智能化發展的重要力量。

（1）繼電保護網絡化。因為沒有強有力的數據通信手段，到現在為止現有的繼電保護裝置除差動保護裝置和縱聯保護裝置外，僅僅只能反映出被保護安裝處的電氣量，繼電保護的功能也僅僅是故障元件的報警切除，盡可能減小事故帶來的影響；繼電保護中的各個保護單元還不能共享整個系統中的運行

以及故障信息等方面的數據，每個獨立的保護單元與重合閘裝置就不能實現協調地處理這些信息和數據，系統的安全持續運行也就不能很好保證。由此可見，實現系統安全持續運行的*主要條件是實現整個系統相關設備的保護裝置的網絡連接，也就是實現微機繼電保護的網絡化，繼電保護裝置的計算機網絡連接使得繼電保護裝置可以共享到系統中的故障信息，實現準確地判斷系統的故障性質、位置和檢測故障距離。實現繼電保護的計算機網絡化以及微機繼電保護裝置的網絡化，能夠極大地提高保護的可靠性，這是微機繼電保護技術發展的長久趨勢。

（2）繼電保護一體化，即實現其保護、控制、測量、數據通信各個功能合為一體。實現了繼電保護的計算機化和網絡化，繼電保護裝置實際上就可以看成是性能先進、功能多的整個電力系統保護網絡上的智能終端，能夠從保護網絡共享到整個電力系統運行以及故障的相關信息和數據，還能夠采集和傳送它取得的被保護元件的相關信息和數據給整個網絡的控制中心。如此，各個單獨的微機保護裝置一方面實現了繼電保護功能，更為重要的是在電力系統正常運行時能夠實現測量、控制、數據通信功能，融保護、控制、測量、數據通信功能為一身。

（3）繼電保護的智能化。科技的進步使更多的技術應用到電力系統繼電保護中，特別是人工智能技術，如神經網絡、模糊邏輯、遺傳算法等，神經網絡不是一種線性映射的方法，因此對于那些不能夠以方程式求解的較為復雜的非線性問題，采取神經網絡方法非常有效。智能化的繼電保護，除了一般的自動化功能（如自動報警、小電流接地選線、生成報表、故障錄波、判別事故與處理、無功調節電壓等）外，還具有主動的強大的自我診斷功能，實時地將相關數據信息傳送到網絡控制中心，取代了常規變電所的被動模式，在未來人工智能技術在繼電保護領域會得到更為廣泛深入的應用，以解決更加復雜的問題。

2.2 繼電保護技術向著更加環保的方向發展

環境保護對于電力系統的繼電保護來說同樣需要關注，協調好電力系統發展與環境保護的關系，以實現可持續發展。電力系統實質是將其他能源轉化為電力的過程，在這個過程中會有一部分能源在轉化、傳輸及變電的過程中損耗掉。我們應該認識到電力系統存在的能源損耗的現實問題，繼電保護技術的開發和應用應當以保護環境、避免浪費為前提，將繼電保護的環保型研究作為未來永恒的主題。

2.3 其他方向的發展

這方面主要是對于超高壓、特高壓電網建設中繼電保護存在的如繼電保護的非整數次諧波及低頻分量、衰減直流分量出現大幅的波動等問題對電力系統整體性能的影響，未來需要進一步加以研究。

3 結語

隨著我國電力產業建設的飛速發展，電力系統的建設發展對于繼電保護技術也有了更高層次的要求。繼電保護技術能夠有效遏制電力系統出現故障，進一步提高電力系統的運行效率。