继电保护技术的发展与应用

4.2数据采集

当今，利用光传感器对电力系统中的电流和电压进行测量已非技术上的难题。其发展趋势是在一个组件上即可将传统电压电流互感器的功能结合在一起，该传感器组件可在整个有关的动态范围内，以高分辨率、高精度和良好的线性度来满足控制、测量、保护以及计量工作的需要，如利用光电式电流互感器(OECT)或磁光式电流互感器(MOCT)进行电流测量。采用光电式互感器避免了传统电磁式互感器所带来的绝缘结构复杂、测量准确度无法满足(测量与保护无法兼顾)、安装检修不方便等缺点，取而代之的是，光电压电流传感器所特有的体积小巧、安装方便、无电磁感应性(抗饱和特性好)、良好的绝缘特性及其优良的隔离性能(指对一次大电流、高电压信号与一次小电流、低电压信号间的信号隔离)。光CT、PT的使用为简化电力系统一、二次设备的配置，将与一次系统有关的信息安全、可靠、实时地转变至二次侧的计算机处理系统创造了良好的应用条件，更便于与计算机处理系统的接口以及保护装置的就地下放，并节省了大量的电缆及相应的敷设工作。

4.3数据处理系统

保护系统所需的信息一经数据采集系统处理后，整个系统的实现将在很大程度上取决于该系统的数据处理能力。近年来的应用实践使我们相信多CPU(或数字信号处理器DSP)的单片化配置将有利于满足各种保护的特殊要求。所谓多CPU或DSP的单片化设置就是利用多个功能强大的CPU(单片模式)通过特定的内部联接来完成系统的多功能，而其中的每个CPU则被用于实现某一保护原理或特定的功能。这种保护系统的配置方式既满足了系统对抗干扰能力的需求，又充分发挥了多CPU配置的资源优势，便于采用高级语言编程、用户使用与维护以及系统整体性能的优化。

4.4网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

当今电力系统的高速发展迫切要求现代电力系统具有更高的安全、优质、可靠和经济运行的性能。从电力系统综合自动化的角度来看，网络方面，系统要求其控制网络与信息网络间相互借鉴、相互融合。对控制网络而言，微机保护系统可以实现完全的分散分布式控制、处理和运行，相当于一个智能化的节点，可就地上送有关信息而无需考虑其他条件的网络节点，可就地上送有关信息而无需考虑其他条件的约束。正是这一点，使得我们在进行新型数字保护的设计时，将保护系统的网络部分(尤其是其中具有高可靠性、高速、大容量的数据传输)作为系统设计的关键环节之一，使其更具灵活性，具备多种网络接口。

4.5信息化管理