关键词：电力系统；继电保护技术；现状；发展趋势
电力系统是一个庞大而且复杂的系统，它由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备通过各种方式连接配置而成，各元件之间通过电或磁联系，任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。电力系统继电保护随着电力系统的完善逐渐发展起来，与人们的日常生活和工业生产息息相关。电力系统继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术。因此，研究电力系统继电保护技术的现状与发展具有十分重要的现实意义。
1 电力系统继电保护技术的发展现状
电力系统继电保护随着社会的发展而飞速发展，它的应用与人类的生活息息相关，所以，我国一直以来都很重视电力系统继电保护的发展。总的来说，电力系统继电保护经历了不同的四个发展阶段，每个阶段对于电力系统继电保护的发展来说都很重要，都各具优缺点，各具特色，并且随着计算机技术的发展，电力系统继电保护不断地被注入新的活力。
1.1 机电式继电保护阶段
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的路程。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备的性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
1.2 晶体管继电保护阶段
自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上，结束了 500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
1.3 集成电路保护阶段
在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。
1.4 计算机继电保护阶段
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机、变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993年、1996年通过鉴定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
2 继电保护技术的发展趋势
2.1 计算机化
计算机技术无疑是 21 世纪发展最为迅速的一种先进技术，电力系统的继电保护研究也必然将与计算机技术相结合，借助计算机技术的优势实现微机保护，为电力系统的硬件实施和模块化功能构建一个可靠的平台。微机保护不仅在保护形式上更加丰富，而且在可靠性上也大大提升，极大地提高了电力系统的运行稳定性。微型计算机芯片的集成度一般每隔一年就会翻新一次，这样可以提升计算机硬件性能，价格也随之下跌，为计算机硬件的推广使用创造良好的社会环境。未来电力系统继电保护的计算机化还将向着强大通信性、全方位调控、信息处理、资源整合的方向发展，为继电保护的更新和完善带来新的技术契机。
2.2 保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。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保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
2.3 智能化
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如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。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。
3 结语
电力系统继电保护经历了机电式继电保护、晶体管继电保护、集成电路保护、计算机继电保护四个阶段，这四个阶段对于电力系统继电保护的发展起到了非常重要的作用。近些年来，计算机技术与电力系统继电保护的结合使电力系统继电保护进入了一个全新的时代。在未来，电力系统继电保护将朝着计算机化，保护、控制、测量、数据通信一体化，智能化的方向发展。总之，电力系统继电保护在计算机的应用下将会迎来一个崭新的未来。
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论文作者:丁海丹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
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