1 概述

電力系統(tǒng)的安全可靠運行直接關(guān)系各行各業(yè)的生產(chǎn)、千家萬戶的生活甚至于人們的生命安全。因此電力系統(tǒng)對繼電保護提出了更高的要求。電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展，歷經(jīng)了電磁型、晶體管型、集成電路型、微機型的發(fā)展過程。至今，不同形式的保護還在電力系統(tǒng)中廣泛存在并發(fā)揮作用。對于微機型繼電保護裝置由于其性能的優(yōu)越運行可靠，越來越得到用戶的認可從而在配電系統(tǒng)中大量使用。繼電保護技術(shù)在配網(wǎng)中得到很大的發(fā)展，并且超越原有的行業(yè)范圍，走向多功能智能化，而傳統(tǒng)意義上的獨立的繼電保護裝置正在消失。今后的發(fā)展方向是高智能化的綜合自動化。

總之，不管發(fā)展速度如何，未來的電力保護必定是組裝靈活、功能完善、維護簡單、人機界面友好的高度智能化的綜合自動化保護。隨著市場、標(biāo)準(zhǔn)的逐步規(guī)范，隨著更多的廠家加入這一技術(shù)領(lǐng)域，電力保護也必將會以更快的速度向前邁進。

90年代初，隨著變電站綜合自動化的推廣和應(yīng)用，使得面向變電站綜合自動化的應(yīng)用成為當(dāng)時新型數(shù)字式保護設(shè)計的主流，這也為拓展更深層次意義上的面向?qū)ο蠹疵嫦虮槐Ｗo對象的設(shè)計思想打下了良好的基礎(chǔ)。面向?qū)ο蟮谋Ｗo系統(tǒng)因而具有分散布置、模塊化、系列化、多功能化等特點，并確保其系統(tǒng)的開放性、靈活性與兼容性。

2 繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

我國繼電保護學(xué)科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)，在建國后其發(fā)展歷經(jīng)了4個歷史階段，50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)，因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護時代。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所相繼研制了不同原理、不同形式的微機保護裝置。并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。

微機型繼電保護裝置的普遍特點可歸納為：維護調(diào)試方便，具有自動檢測功能;可靠性高，具有極強的綜合分析和判斷能力可實現(xiàn)常規(guī)模擬保護很難做到的自動糾錯，即自動識別和排除干擾，防止出于干擾而造成的誤動作，并具有自診斷能力，可自動檢測出保護裝置本身硬件系統(tǒng)的異常部分，配合多重化設(shè)計可有效地防止拒動;保護裝置自身的經(jīng)濟性;可擴展性強，易于獲得附加功能;保護裝置本身的靈活性大，可靈活地適應(yīng)于電力系統(tǒng)運行方式的變化：保護裝置的性能得到很好地改善，具有較高的運算和大容量的存儲能力等等。這些特點在很大程度上反映了保護軟件設(shè)計的重要性、靈活性特征。但在實踐中，數(shù)字保護的元件和保護邏輯大多預(yù)先由保護生產(chǎn)廠商設(shè)置，這給工程人員的實用化分析和判別帶來較多不便。于是國內(nèi)外保護界均有意將以用戶應(yīng)用作為微機保護的軟件設(shè)計中的重要部分而加以充分考慮，用戶可配置的保護或“透明化設(shè)計”。這樣一來，一方面，在保護軟件方面，新型保護軟件的設(shè)計強調(diào)保護系統(tǒng)多重原理的實現(xiàn)以及保護數(shù)據(jù)處理流程的透明性(即在一定條件下，配合相應(yīng)的保護測試軟件，繼電保護對于用戶是開放的)。另一方面，保護將具有多功能特性，增強的網(wǎng)絡(luò)功能、用戶界面的友好等等。新型數(shù)字保護應(yīng)用智能型保護原理(如小波分析原理等)，以高級語言編程為主體構(gòu)架，采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，實現(xiàn)軟件標(biāo)準(zhǔn)化、可編程并具有繼承件，避免在不同編程語言環(huán)境下重復(fù)開發(fā)，減少開發(fā)工作量，提高開發(fā)效率，便于維護;而將匯編語言編程作為輔助編程手段，完成對系統(tǒng)初始化和底層硬件的實時操作，以提高系統(tǒng)的運行效率。

對新型數(shù)字保護的構(gòu)想是在現(xiàn)有微機保護的設(shè)計和應(yīng)用實踐的基礎(chǔ)上提出的，其主要任務(wù)是解決現(xiàn)有保護系統(tǒng)中的處理瓶頸環(huán)節(jié)，完備保護功能。光傳感器、快速數(shù)據(jù)采集、數(shù)字信號處理、計算機通信等技術(shù)的應(yīng)用使未來微機保護系統(tǒng)更具模塊化、更具靈活性、即插即用式、更能滿足用戶要求的整體設(shè)計以強大的技術(shù)支持。同樣，結(jié)合現(xiàn)有國產(chǎn)化條件，為新世紀(jì)的電力系統(tǒng)提供各種新型保護也必將成為我們今后為之而不懈努力的動力源泉和方向。

3 綜合測控裝置

出于微機繼電保護在高壓電網(wǎng)推廣成功，其優(yōu)良的性能、方便的操作和簡單的維護在電力系統(tǒng)中深得人心，而近年來微電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能、低價值的CPU及外圍器件的出現(xiàn)，加之成熟的制造工藝，就有可能制造出性能優(yōu)越而價格適宜的用于配電網(wǎng)的繼電保護產(chǎn)品。當(dāng)然，CPU強大的計算能力在完成繼電保護功能之外，還有較多的能力去處理傳統(tǒng)上由另外一些裝置完成的功能或者去實現(xiàn)過去沒有實現(xiàn)的功能。因此，首先把RTU中的遙信及遙測加入、再后來加入遙控等功能，再把低周減載等功能加入，形成了一個融合保護、測量、控制、通訊等功能在一起的綜合裝置。在這個裝置里，傳統(tǒng)的分界消失了，只剩下功能的組合，而在實際上就保護功能而言，也得到較大的發(fā)展。因為有測量的要求，就需加入電壓測量，有了電壓測量值，繼電保護的實現(xiàn)方法就有了更多的發(fā)展余地。必然會發(fā)展并研究出更適用于配電網(wǎng)的保護方法。