摘要：电力属于当今社会发展的主要能源，电力的发展促进人民的生活水平以及国民经济的发展水平的提高，人们对于电力系统的要求也越来越高。针对电力系统的安全性以及稳定性来说，继电保护在一定程度上是一个必不可少的措施，所以，现阶段人们对于电力系统的继电保护研究也在不断加深。电力系统继电保护自动化在我国的发展起步较晚，许多方面尚需要进一步的研究。
关键词：电力系统；继电保护；发展前景
一、继电保护的意义
电力系统运行中常会出现故障和一些异常运行状态，而这些现象会发展成事故，进而使整个电力系统或其中一部分电力系统不能正常工作，从而造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不能容许的地步，甚至造成电力设备损坏和人身伤亡。电力系统各元件之间是通过电或磁联系的，电力系统中任何一个元件发生故障时，都可能立即在不同程度上影响到系统的正常运行，因此，切除故障元件的时间常常要求短到1/10s标准，甚至是更短的时间内完成。而在如此短是时间内依靠人工是不可能完成的，所以必须要有一套自动装置来执行这一任务。电力系统继电保护的作用并不仅仅是切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证整个电力系统的安全稳定运行。
二、电力系统中继电保护自动化的应用
2.1变压器的应用
在电力系统中，变压器也是一个非常重要的组成部分，它对于电力的正常输送起着举足轻重的作用。因此，电力企业常常将继电保护自动化，应用于变压器之中。具体来看，其保护方法有以下几种。第一，瓦斯保护法。变压器在运行过程中，如果出现油箱使用不正常的情况时，那么电流中产生的电弧会引起油发生分解。与此同时，也会使绝缘体失去效果，产生大量的有毒气体。此时，由于变压器应用了瓦斯保护法，继电保护装置能够检测到这些有害气体，并发出警报信号。第二，接地保护法。在这里应区分两种情况，一种是接地的变压器，另一种是不接地的变压器。对于第一种情况，可以采取零序电压保护的方法，以达到保护变压器的作用；对于第二种情况，应采取零序电流的保护方法。但无论哪一种保护方法，可以统一称之为接地保护法。第三，短路保护法。短路保护法应区分两种类型，即阻抗继电保护以及过电流继电保护。第一种类型的保护方法的工作原理是，当电力系统出现故障时，就会刺激阻抗元件发生作用，并迅速的切断电源，以保护电力设备。第二种类型的保护方法的工作原理是，在设备和电源之间添加过电流继电保护装置，一旦电力系统出现问题，该装置就能迅速切断电源，并发出警报信号。
2.2发电机中的应用
将继电保护应用于发电机装置中，也能对发电机产生很好的保护作用。就其保护方法来看，主要有两种，第一种是重点保护法，第二种是备用保护法。重点保护法的工作机制是，在发电机内部的定子绕组上安装保护装置，一旦定子绕组匝间出现短路故障，保护装置就会发生作用，限制发电机中单相接地的电流，使电流不超过规定值。与此同时，在保护装置的作用下，还能实现对发电机的纵联差动保护。其保护机制是，将发电机的中性点和电流结合起来，通过调节相位的高低，来保护发电机。另外，在电力系统的运行过程中，一旦出现低负荷状态，就很有可能使发电机产生绝缘击穿的问题。此时，继电保护自动化就会迅速切断电源，并发出警报。这种保护方法，就是前面提到的备用保护法。比较两种保护方法可以知道，第一种是主要的保护方法，第二种保护方法使用频率相对低一些，因此，将第一种称之为重点保护法，第二种称之为备用保护法。
三、电力系统继电保护自动化发展前景
3.1数字化的微机保护
近年来，计算机技术发展迅速，微机保护技术也得到了长足的发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电力系统对微机保护的要求越来越高，在常规保护功能的基础上，还需具备故障信息和运行数据储存功能，数据的快速处理功能，以及强大的数据通讯功能。主流的数字综合保护装置，其功能可以和PC机相媲美，可以对输电线路、变压器发电机等电力系统主设备进行保护、监控和控制，并通过现场总线接口，实现系统的综合管理和保护。此类设备通常都具有可编程功能，具有很大的灵活性，并且具有本地远程控制功能，有着传统设备不可比拟的先进性。数字式综合保护装置是继电保护装置未来发展的方向，如何进一步提高其性能是其研究工作的重点。数字式综合保护装置的特点主要有：①运算处理能力强大。主要应用超大规模集成电路芯片和性能强大的数字信号处理器；②强大的可编程能力，现场可进行设备类型设定，可进行本地和远程参数设定；③测量精度高、速度快；④具有波形实时显示、智能录波和波形存储功能；⑤具有故障信息记录功能，便于故障分析；⑥抗干扰能力强；⑦具有强大的数据通讯功能和数据存储功能；⑧自检功能完善，操作和使用方便。
3.2多功能一体化
如今继电保护装置就是一台小型的计算机。一方面继电保护装置可以从网络获取电力系统的运行情况和故障信息，另一方面也可以把被保护器件的娙数据上传给上级控制设备和其它智能终端。可见，微机保护装置在实现继电保护工作的同时，还具有数据采集、设备控制和数据通讯能力，集多种功能于一体。系统配置可以根据用户自身情况自由组合，且具有兼容性强、功能完善、易于操作、性能稳定等特点。
3.3网络化
随着计算机互联网技术的发展。一方面，装置的故障诊断、使用指导、软件更新和数据修改等工作可以通过互联网进行，极大的降低了设备的维护成本；另一方面，智能设备之间通过网络相互连接，每个控制单元从网络获取其他保护节点的运行数据，形成一个统一的保护系统，在故障发生时，综合分析，在保证故障切除的同时，最大程度的保证电力系统的正常运行。
3.4智能化发展
微处理器和人工智能技术与继电保护装置的融合，促进了继电保护装置的智能化发展。功能强大的处理器芯片在继电保护装置中得到应用，使模糊控制和神经网络等先进的控制模型在实际应用中得到实现。装置本身可以根据设定独立完成数据分析和动作实现，降低现场工作人员的劳动强度，并可以显示、存储设备运行中的各类信息，便于设备运行状态分析。在未来人工智能技术必然会得到更加长远的发展，进一步解决继电保护中的难题。
3.5继电保护的虚拟化发展
继电保护的虚拟化技术主要通过计算机软件，实现设备工作状态的监控和运行状态的仿真。使工作人员直观的感受电力系统各部分的工作状态，深化对系统的了解。通过在计算机中安装测试软件，与系统网络连接以后就可以在计算机上显示与实物相似的操作界面，并通过虚拟按钮、显示屏幕和指示灯来控制和监控设备的实时状态。另外，通过仿真软件模拟系统的运行状态，可以脱离硬件的制约，首先在软件里模拟保护装置的动作，完成设备的测试，在有效的降低测试成本的同时，也降低了系统测试工作的难度。随着专业软件功能的不断完善，继电保护虚拟产品必然会得到广泛应用。
结语
总之，我国社会经济的发展离不开电力系统的支持，并且电力系统的运行安全性以及稳定性也越来越受到人们的关注。针对电力系统的安全性以及稳定性来说，继电保护在一定程度上是一个必不可少的措施，所以，现阶段人们对于电力系统的继电保护研究也在不断加深。
参考文献
[1]温庆亮，陈定科，罗洋洋.浅谈电力系统继电保护自动化发展前景[J].中国新技术新产品，2013.
[2]金正.浅谈电力系统继电保护自动化发展前景[J].通讯世界，2015.
作者简介：
刘浩（1984.2－），男，河北沧州人，河海大学学士，单位：天津求实智源科技有限公司。
论文作者:刘浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/11
标签：电力系统论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 保护法论文; 功能论文; 变压器论文; 发电机论文; 《电力设备》2017年第23期论文;