摘要：传统继电保护原理，都是在上个世纪三十年代以前开发出来的，均以故障检测中工频信号的测量为依据。随着现代技术的进步[1]，在电力系统保护领域，以微处理机为基础的数字式继电器正在逐步取代传统继电器，同时随之发展出现了很多新型保护理念和方案。基于此，本文主要针对保护智能化的发展与智能继电器网络展开分析。
关键词：保护智能化；发展；智能继电器网络
上世纪 70 年代后期以来，电力网络不断扩张，为改进系统稳定性，对保护提出了快速清除故障的要求，引发了人们利用非工频故障检测技术来提高继电器响应速度的研究热情，同时，微型计算机技术与新式传感器的发展使得把故障产生的暂态过程应用在保护上成为了可能。自上个世纪 80 年代至今，研究人员在对高频暂态过程检测的研究工作上做了大量的工作，其中有基于多种算法的单端量全线速动无通信保护方案；单端量位置保护；具有集成、广域保护特征的暂态极性比较继电器。自适应、人工智能、暂态、广域、集成保护及新发展的基于参数识别的保护等的共同特点是保护的智能化。随着现代科技的进步，特别是智能电网的全面发展，未来的继电保护的发展方向将是基于高性能计算机技术和先进的通信网络的智能化保护。
1 暂态、广域和集成保护的发展
1.1 暂态保护
现在的继电保护中主要以数字式的继电器使用最为广泛，使得其可以有效的检测故障的发生，并且不断的引发人们对故障产生的暂态过程应用在保护上的兴趣，据有关研究发现，故障时会出现高频暂态的过程，可以被检测出来，而且还可以用于开发新的保护原理和保护技术。对于多种算法的单端量全线速动保护方案无通信保护来说，对于 GPS 具有广域和集成保护的特点，单端量位置保护，具有集成、广域保护特征的暂态极性比较继电器。对于暂态保护的新原理来说大都具有广域和集成保护的固有特征，具有广域保护特征的暂态保护技术在集成保护中得到了进一步的发展，对于暂态极性比较集成保护方案可以实现母线和变电站相连线路的方向保护和简单通信的广域保护，还可以结合 GPS 位置准确的算出故障的位置，并开发广域行波极性比较保护。
1.2 广域保护
对于广域保护系统来说，是根据电力系统多点信息，对故障进行快速、可靠、精确的切除，同时对故障进行分析切除，以保证系统安全稳定的运行，并且采取相应的控制措施，还可以实现继电保护和自动控制的功能，这种保护的目的就是用来预防长期电压崩溃等安全稳定控制功能。与具有广域保护特征的暂态保护新原理出现的同时，1997 年，系统地提出了广域保护的概念，广域保护系统根据电力系统多点信息，对故障进行快速、可靠、精确的切除，同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响，并采取相应的控制措施，从而同时实现继电保护和自动控制的功能。其主要目的是用来预防长期电压崩溃等安全稳定控制功能。
1.3 集成保护
所谓的集成保护就是将变电站内的很多的独立的保护设备形成一个比较集中形式的保护系统，最近几年由于继电器平台信号处理能力迅速的增长，集成保护已经向着多点信息测量使得研发继电保护的新原理和技术及保护与控制相结合等成为可能。在这方面，近年来有许多带有集成性质的新保护方案的研究，例如：双回线的保护，包括横差及方向比较等方案；数字化集成保护与控制系统；数字化平台搭建；母线与线路的集成保护，该保护由一个继电器负责与变电站相连的所有的线路的故障方向保护和母线的保护；协同保护与自愈控制研究；新能源接入对传统配网的影响及保护策略的优化等。
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2智能继电器网络
随着我国科技的快速发展，智能化电网也得到了快速发展和应用，保护智能化有着暂态保护、广域保护、继承保护、自适应保护等特点，在智能电网的持续发展中，智能电网更加具有全面化和稳定化，继电保护也不断的现在计算机技术和通信网络技术方向发展，智能继电器网络将会广泛的应用在智能电网中。
2.1 检测故障和处理信息模块
在保证多路输入的同时，故障检测模块主要是由故障启动和选线元件组成的，而且信号的处理单元可根据不同模块的不同需求，对于出现故障的高频和分量信号进行分别提取，所以怎样提取出信息输送到有需要的模块中，对于暂态电流信号故障的提取方式一般会有两个频率段。
2.2 单端量位置保护模块
当输电线出现故障时，可以通过电力导线把多种频率成分的电流信号和电压信号进行传播，在信号的传输时，在传输时如果被输电线路中不连续的点打断，就会影响信号的正常传输，导致故障点只能接受部分信号的反射，但是这些信号的故障都会受到故障位置的影响，简单来说就是受到路径阻抗故障和电力导线阻抗特征的影响，对高频故障信号传播的时间进行确定，就可以查找出故障的问题，当单端量位置保护模块的故障发生在输电线路中，但是受到故障电流信号的高频暂态行波特殊的传输特点和不连续点的反射特性等因素的影响，对这种故障信号的捕捉十分的重要，还可以通过定位保护继电器的集成故障进行定位。
2.3 边界保护模块
对于边界保护模块的测量方式主要是以单端测量模式为重要的基础，对于一个故障有时就产生很多频段的电流信号，并且这种电流信号是以线路的两个方向进行传送的，当信号在传输过程中，有时可能会出现母线系统不连续点的情况，所以会有部分信号通过另一条线路进行正常的传输，但是遇到不连续点的信号将会被反射到故障点上，对于暂态电流的信号主要以高频部分电流信号，可以将母线电容传输的方式分流，阻抗特征的变化的位置主要是线路的边界，在电力系统中实际运行的时候，将电力设备与电路末端相连接，对于高频特征阻抗具有很大的改变作用。
2.4 极性比较保护模块
在电力系统中，极性比较保护模块的位置对电流互感器进行安装，所以不管故障出现在电力系统的什么位置，电网中都会有暂态电流出现，通过这种检测的方式，可以将其分为两组不同的极性，分别是暂态信号的极性相同，极性取决于故障发生的时候，故障向电压信号的极性，还有一种是与第一种极性相反，暂态电流信号的极性是由各个集成继电器的故障检出。
结语：
综上所述，对于现在的保护智能化的系统来说，主要是对可靠电力系统中的多点信息来实现的，信息的共享技术使其出现很多新的算法，大停电故事可以从对智能保护的特点进行分析，但是主要还是对信息共享技术的算法分析，对智能继电器网络的检测故障和处理信息模块，单端量位置保护模块，边界保护模块和极性比较保护模块进行探究，所以可以发现保护智能画的发展和智能继电器网络的应用，对我国电力系统的发展具有积极的作用。
参考文献：
[1]付少波，陈曦，孙昱，赵玲，李志勇.基于CAN总线可通信智能电流继电器的设计[J].现代电子技术，2011，34（08）：177-179+182.
[2]原建军.罗克韦尔E3 Plus智能电机过载继电器的应用[J].科技情报开发与经济，2008，（02）：215-216.
[3]侯坤，吕春梅，万鹏程.关于智能变电站继电保护配置的展望及相关探析[J].科技展望，2016，26（35）：66.
[4]肖艳.漫谈智能建筑中智能照明系统的特点优势及其运用[J].电气工程应用，2014，（04）：37-44.
[5]杨贵，孙磊，李力，彭安.区域保护与控制系统网络拓扑方案研究[J].电力系统保护与控制，2015，43（09）：101-107.
论文作者:毛宇晓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：故障论文; 继电器论文; 信号论文; 极性论文; 智能论文; 模块论文; 电流论文; 《电力设备》2017年第34期论文;