摘要：电力系统继电保护作为电力主要的保护手段之一，对电力维护起着非常重要的作用，能够在很大程度上提高系统运行的可靠性和安全性。本文主要从继电保护的基本原理、继电保护的应用两个方面论述了电力系统继电保护技术，希望对电力的健康运行有所帮助。
关键词：电力系统；继电保护；应用原理；应用技术
1 电力系统继电保护的定义
基于继电保护技术，当电力系统在运行中出现突发性异常事故时，其配备的电气自动化装置将会在极短时间内做出反应，从而将故障部分进行隔离，并释放出相应的报警信号，由此缩小故障范围，降低了因故障带来的损失，为电力系统的稳定运行提供保障。
2 继电保护的发展历史
继电保护从其诞生到现在已有百余年的历史。其技术特征也在飞速的发展和进步，大致可以分为四个发展阶段。（1）机电型继电保护装置。其主要通过不同性能的机电型继电器来实现，其优点主要体现在结构简单、造价低廉、技术成熟以及良好的耐浪涌性；但其缺点也很明显，机械构件的不稳定性导致其保护装置的准确度低、动作速度慢，难以实现复杂的保护功能。（2）晶体管型继电保护装置。相比于机电型继电保护装置，其动作速度有了较大的提升，也能实现一些复杂的保护原理，易于掌握且比较经济，但其所需元器件较多，维护不便且抗干扰能力差也限制了其发展。（3）集成电路型继电保护装置。相比于前两种型号，集成电路型继电保护装置进一步提高了动作速度，更容易实现复杂的保护功能，还额外增加了装置自检功能，大大提高了装置稳定性，随之带来的缺点主要体现在其复杂的接线、依旧难以避免的抗干扰能力差和高昂的造价。（4）微机型继电保护装置。70年代随着微型计算机及微处理器的研制，微机继电保护逐渐趋于成熟。相比于集成电路型继电保护装置，其进一步完善了自检功能，其庞大的存储能力及快速计算能力都给调试及编程提供了便利，同时可以提供诸多附加功能，扩展性很强。其缺点主要表现在技术难度大，导致现场维护调试过度依赖于厂家、维护不便。
3 电力系统继电保护自动化技术的发展现状
目前大部分的电力系统继电保护装置的核心元件主要是单片机和微处理器，然后利用数字化技术，通过不同的模块软件实现不同的功能。这种集成电路元件在电力操作系统中应用的十分广泛，它的功能也在逐渐的扩大和完善，特别是在保护功能这方面，利用微处理器能够处理电力系统庞大繁杂的数据信息，从而实现对电路的多重保护。继电保护装置未来发展主要有三个发展方向：第一个是良好的人机界面，能够实现人机互动，提高自动化水平。人机互动界面有一个保护状态的菜单命令，它的作用就是查询保护装置的采样值和开入开出的状况，通过采集的数据信息，采样值主要反映的是保护系统当前的电压和电流情况，开入开出则反映的是电力系统保护装置的实际情况，系统自动分析电力运行环境，给电力调度人员提供一定的参考；第二是保护动作的可靠性，这样可以进一步提高电力运行的安全性和可靠性；第三，继电保护装置接线更加便利。
4 电力系统继电保护发展趋势
4.1 计算机化
按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每隔18―24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强，片内硬件资源得到很大扩充，单片机与DSP芯片二者技术上的融合，运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便，高性价比使冗余设计成为可能，为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信功能，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
4.2 网络化
网络保护是计算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物，通过计算机网络来实现各种保护功能，如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享，可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外，由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量，所以很容易就可实现母线保护，而不需要另外的母线保护装置。
电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护，是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构，以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有2种模式：一是利用现有微机保护;另一个是组建新系统，各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性，必须采取有针对性的网络安全控制策略，以确保网络保护系统的安全。
4.3 智能化
随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法不断被应用于计算机继电保护中，近年来人工智能技术如专家系统、人工神经网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用，从而使继电保护的研究向更高的层次发展，出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络（ANN）来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。
4.4 综合自动化
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。
综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则，改变了常规保护装置不能与调度（控制）中心通信的缺陷，给变电所自动化赋予了更新的含义和内容，代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展，功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统，必将在中国电网建设中不断涌现，把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
5 结束语
电力资源在我国社会发展中占据着重要的地位，电力系统能否平稳的运行关系着区域经济能否快速发展。继电保护设备的应用对保障电力系统的平稳运行具有重要的意义，为此，我们应该不断对电网运行中继电保护存在的问题进行分析，对如何提升电网运行中的继电保护性能进行研究和探讨，为促进我国电力系统的平稳运行提供有力的保障。
参考文献：
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