电力系统继电保护和二次回路的现状与前景

何明珠 王雷

摘要：随着科技发展，电力工程相关技术也有很大进步，特别是继电保护与二次回路部分，并呈现出智能化、自动化及集成化等特点。在智能电网建设中，逐渐凸显出传统继电保护与二次回路的劣势，信息网络技术、神经网络及自适应保护等已成为技术发展的重要趋势。本文在分析继电保护及二次回路的基本概念及现状的基础上，对其发展趋势及继电保护及二次回路新技术进行了探讨。

关键词：电力系统;继电保护;二次回路;现状;发展

近年来，国内外电力技术有很大发展，尤其是国家电网在电力技术研发与应 用上走上世界前列，而且在逐渐增长的供电安全性要求下，继电保护技术也有很大进步，并且呈现出网络化、智能化的 趋势，各类先进继电保护技术也愈加成熟，对我国电网建设 提供有利条件。下面将针对继电保护与二次回路展开详述。

1 继电保护与二次回路现状分析

尽管我国电力事业在起步阶段便大大落后于先进国家，然而经多年发展，电力系统整体水平迅速提升，其中便包括 继电保护与二次回路部分，这是电力安全与稳定的基础。如今，我国具备了完整的继电保护技术体系，不论是继电保护 系统的设计研发，还是保护装置的安装调试维护，均达到较高甚至领先的水平，而且在微机保护方面也有很大发展。通过将计算机技术应用于继电保护，使得电力设备得到全方位的保护，该方面的研究可追溯到二十世纪七十年代。当前，神经网络继电保护、自适应继电保护、暂态保护等先进智能保护理论不断发展，未来继电保护将会更加集成和智能。而且，计算机技术也较好地应用于二次设备功能的组合与优化，自动控制及监测功能得以很大提升。在智能电网建设与发展中，需要从基础技术入手，筑牢网架结构的技术根基，才能掌握电网发展的技术主动性，以便在激烈的国内外电力技术领域竞争中获得优势。

2 继电保护的发展趋势

随着科技发展，网络、通信、计算机等技术广泛应用于继电保护领域，使得继电保护性能有极大提升，而且以神经网络、遗传算法等为代表的智能算法也在继电保护中有较多应用，能够为复杂大网络的继电保护提供新的策略，推动了继电保护智能化和网络化发展。然而，尽管新型继电保护使得故障识别达到更高的精度要求和智能化特点，但其在电力系统中的应用，仍存在较大限制条件，智能算法应用的基础是全网通信，而传统的继电保护在经有效改进后仍处于主导地位，继电保护的发展仍需不断努力。

3 继电保护及二次回路新技术

科技的发展促进了电力工程技术的进步，也推动了继电保护及二次回路性能提升，例如光电互感器的应用，使得传统互感器谐振、暂态等问题得以解决;自适应保护、暂态保护等技术的研发，也优化了继电保护的性能;智能控制算法 的应用，使得复杂电网的潮流分析及优化控制成为可能。当前，继电保护及二次回路新技术主要有：（1）故障信息与继电保护技术。要知道，继电保护技术的关键在于故障信息的识别，通过采集和分析明显故障象征来找到故障判据，而故障信息的深度挖掘，能够为我们提供更加灵敏和可靠的跳闸依据，这也是继电保护技术发展的基本动力。传统故障信息的识别主要是工频量和谐波分量，对于保护所用故障象征判据的获取依然可借助合理的二次回路设计得以获取。然而当前故障信息的识别已发展为暂态信息，并且各类基于暂态信息的控制算法获得实际应用，但暂态分析在实用中对检测装置有较高要求，暂态保护也成为今后继电保护发展新方向。 （2）信息网络技术的应用。传统继电保护是基于模拟量和数字量的，而随着信息网络技术的应用，各类保护及控制装置能够按照主设备的分布 进行安装，使其具有全分散的特点，这样使得继电保护配置更加的灵活，并且主要有两类分散模式：一是将保护系统进行单独设置，而将控制及测量回路进行组合优化;二是将三者全部合一，达到变电站综合自动化控制效果。信息网络技术已成为智能电网建设的重要基础，先进智能保护技术的实现往往也是建立在信息网络技术上的，所以发展信息网络技术极为关鍵，甚至影响智能电网建设与发展进程。 （3）神经网络算法的应用。随着电力系统愈加复杂，产生了许多非线性问题，具有 较高的分析难度，再加上网架结构日趋复杂，通过采用神经网络算法，能够较好地解决大电网下的网络线损、暂态分析等非线性问题，还能对系统潮流做到有效的预测。在继电保护发展历程中，神经网络的应用起于二十世纪八十年代，其典型特点是运算量较大，要求同时进行大量数据的采集与分析，对其实际应用带来较大阻碍，需建设极为庞大的网络通信系统。而现阶段，计算机网络技术更加成熟且高效，电网运行数据计算效率显著提升，也使得神经网络算法具备实用 化要求，在潮流计算等领域有更多应用，同时也使得继电保护具备了智能化的特点。（4）自适应继电保护。运行中的电力系统，其运行方式及故障状态还在持续 变化，传统继电保护采取的是固定值，难以及时适应电网变化，存在不安全隐患，而自适应保护的提出，正是基于这一问题，能够更好地适应系统变化，其保护效果得以提升，特别是当前大量分布式电源的接入，使得电网潮流具有很大不确定性，而且电源出力、用户负荷等也是不断变化的，自适应保护具有实际应用价值。现如今，自适应保护基本实现了整定值的在线计算，能够自主根据电网变化来修改整定值，也减轻了继电保护维护工作量，有着较高应用价值。

结束语：

综上所述，随着电力系统发展，其规模及复杂性显著提高，对继电保护及二次回路发展提出更高要求，并且呈现出信息化、智能化、自动化等趋势。经多年发展，我国在继电保护领域进展迅速，创建了完善的继电保护研发、制造、安装、运维等体系，大量先进技术得以应用到继电保护及二次回路中，暂态保护、神经网络等先进算法已转化为实际应用，对现代智能电网发展有较大促进作用。

参考文献

[1]王记昌， 李仁， 吕俊霞. 电力系统继电保护和二次回路的现状与发展趋势[J]. 兵工自动化， 2020（1）：32-34.