电力系统继电保护课件.ppt

1、成员：黄大全黄大全 梁志伟梁志伟 赖薪朴赖薪朴 邱火明邱火明目录目录 电力系统简介电力系统简介- 继电保护基本组成与原理继电保护基本组成与原理- 继电保护的作用继电保护的作用- 继电保护的四项基本要求继电保护的四项基本要求- 继电保护的发展继电保护的发展-电力系统的运行状态电力系统的运行状态： 正常正常运行状态运行状态 不正常不正常运行状态运行状态 故障故障状态状态电力系统简介电力系统简介一次设备：直接参与生产，输送和分配电能的电气设一次设备：直接参与生产，输送和分配电能的电气设备备二次设备：对一次设备的工作状况进行监测，控制，二次设备：对一次设备的工作状况进行监测，控制，和保护的辅助性电气设

2、备和保护的辅助性电气设备继电保护的组成继电保护的组成1、测量测量部分部分：测量被保护元件工作状态的物理测量被保护元件工作状态的物理量，量， 并和已知整定值相比较，从而判断保护是否并和已知整定值相比较，从而判断保护是否应该启动；应该启动； 2、逻辑逻辑部分：部分：根据测量部分各输出量的大小、根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或他们的组合，使保护装置按性质、出现的顺序或他们的组合，使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分 3、执行执行部分：部分：根据逻辑部分送的信号，最后完根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务，如发出信号，跳闸或成

3、保护装置所担负的任务，如发出信号，跳闸或不动作等。不动作等。继电保护基本原理继电保护基本原理继电保护的继电保护的基本原理基本原理：继电保护装置必须具有正确继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。电力系统发生故障后，工频电力系统发生故障后，工频电气量变化电气量变化： (1) 电流增

4、大电流增大 (2) 电压降低电压降低 (3) 电流与电压之间的相位角改变电流与电压之间的相位角改变 (4) 测量阻抗发生变化测量阻抗发生变化继电保护的作用 一一. 保护作用保护作用 二二. 控制作用控制作用 三三. 监测作用监测作用常用继电保护装置的类型常用继电保护装置的类型 电流保护电流保护 电压保护电压保护 瓦斯保护瓦斯保护 差动保护差动保护 高频保护高频保护 距离保护距离保护 平衡保护平衡保护 负序及零序保护负序及零序保护 方向保护方向保护继电保护的四项基本要求继电保护的四项基本要求 1）选择性选择性 - 电力系统中的线路发生短路时，仅将电力系统中的线路发生短路时，仅将故障线路从电力系统

5、中切除，当故障线路的保护或断路器故障线路从电力系统中切除，当故障线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除 2）速动性速动性 - 继电保护装置应能尽快地切除故障继电保护装置应能尽快地切除故障,降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性 3）灵敏性灵敏性 - 电气设备或线路在被保护范围内发生电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力 4）可靠性可靠性 - 安全性和信赖性安全性和信赖性 继电保护的发展继电保护的发

6、展 从从20世纪世纪50年代到年代到90年代末，在年代末，在40余年的余年的时间里，继电保护完成了发展的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段个阶段: 电磁式保护装置电磁式保护装置 晶体管式继电晶体管式继电保护装置保护装置 集成电路继电保护装置集成电路继电保护装置 微机继电保护装置。微机继电保护装置。 微机保护特点微机保护特点 微机保护与传统继电保护的比较微机保护与传统继电保护的比较 微机保护的发展趋向微机保护的发展趋向-计算机化，网络计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化和人工智能化。微机保护装置高压熔断器保护作用 当系统和设备发生的

7、故障足以损坏设备或当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置能最大限危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。（如：单低对电力系统安全供电的影响。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。温升过高等）。控制作用 实现电力系统的自动化和远程操作，以及实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。如：自动重合闸、工业生产的自动控制。如：自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。备用电源自动投入、遥控、遥测等。差动保护 这

8、是一种按照电力系统中，被保护设备发生短路故障，在保护中产生的差电流而动作的一种保护装置。常用做主变压器、发电机和并联电容器的保护装置，按其装置方式的不同可分为： A、横联差动保护-常用作发电机的短路保护和并联电容器的保护，一般设备的每相均为双绕组或双母线时，采用这种差动保护。 B、纵联差动保护-一般常用作主变压器的保护，是专门保护变压器内部和外部故障的主保护 。 电流保护A、过电流保护、过电流保护-是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电是按照躲过被保护设备或线路中可能出现的最大负荷电流来整定的。如大电机启动电流（短时）和穿越性短路电流之类的非故障性电流，以确

9、保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流（短时）和穿越性短路电流之类的非故障性电流，以确保设备和线路的正常运行。为使上、下级过电流保护能获得选择性，在时限上设有一个相应的级差。流保护能获得选择性，在时限上设有一个相应的级差。 B、电流速断保护、电流速断保护-是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短是按照被保护设备或线路末端可能出现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路路电流而整定的。速断保护动作，理论上电流速断保护没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。器的。 过

10、电流保护和电流速断保护常配合使用，以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护。过电流保护和电流速断保护常配合使用，以作为设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护。 C、定时限过电流保护、定时限过电流保护-在正常运行中，被保护线路上流过最大负荷电流时，电流继电器不应动作，而在正常运行中，被保护线路上流过最大负荷电流时，电流继电器不应动作，而本级线路上发生故障时，电流继电器应可靠动作；定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号本级线路上发生故障时，电流继电器应可靠动作；定时限过电流保护由电流继电器、时间继电器和信号继电器三元件组成（电流互感器二次侧的电流继电器测量电流大小继电器三元件组成（电流

11、互感器二次侧的电流继电器测量电流大小时间继电器设定动作时间时间继电器设定动作时间信号继信号继电器发出动作信号）；定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关，动作时间是恒定的。（人电器发出动作信号）；定时限过电流保护的动作时间与短路电流的大小无关，动作时间是恒定的。（人为设定）为设定） D、反时限过电流保护、反时限过电流保护-继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比，即短路电流越大，继电保护的继电保护的动作时间与短路电流的大小成反比，即短路电流越大，继电保护的动作时间越短，短路电流越小，继电保护的动作时间越长。在动作时间越短，短路电流越小，继电保护的动作时间越长。在10KV系统中常用感应型过

12、电流继电器。系统中常用感应型过电流继电器。（GL型）型） E、无时限电流速断、无时限电流速断-不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分，系统运行方式的变化，将影响电不能保护线路全长，它只能保护线路的一部分，系统运行方式的变化，将影响电流速断的保护范围，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式（即通过本线路的电流为流速断的保护范围，为了保证动作的选择性，其起动电流必须按最大运行方式（即通过本线路的电流为最大的运行方式）来整定，但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了，规程要求最小保护范围不应小最大的运行方式）来整定，但这样对其它运行方式的保护范围就缩短了，规程要求最小保护范围不应小于线路

13、全长的于线路全长的15%。另外，被保护线路的长短也影响速断保护的特性，当线路较长时，保护范围就较大，。另外，被保护线路的长短也影响速断保护的特性，当线路较长时，保护范围就较大，而且受系统运行方式的影响较小，反之，线路较短时，所受影响就较大，保护范围甚至会缩短为零。而且受系统运行方式的影响较小，反之，线路较短时，所受影响就较大，保护范围甚至会缩短为零。 电压保护A、过电压保护、过电压保护-防止电压升高可能导致电气设备损坏而装设的。（雷击、防止电压升高可能导致电气设备损坏而装设的。（雷击、高电位侵入、事故过电压、操作过电压等）高电位侵入、事故过电压、操作过电压等）10KV开闭所端头、变压器高压侧开

14、闭所端头、变压器高压侧装设避雷器主要用来保护开关设备、变压器；变压器低压侧装设避雷器是用装设避雷器主要用来保护开关设备、变压器；变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器绝缘而设的。来防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器绝缘而设的。 B、欠电压保护、欠电压保护-防止电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设的。防止电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设的。 C、零序电压保护、零序电压保护-为防止变压器一相绝缘破坏造成单相接地故障的继电保为防止变压器一相绝缘破坏造成单相接地故障的继电保护。主要用于三相三线制中性点绝缘（不接地）的电力系统中。零序电流互护。主要用于三相三线制中

15、性点绝缘（不接地）的电力系统中。零序电流互感器的一次侧为被保护线路（如电缆三根相线），铁芯套在电缆上，二次绕感器的一次侧为被保护线路（如电缆三根相线），铁芯套在电缆上，二次绕组接至电流继电器；电缆相线必须对地绝缘，电缆头的接地线也必须穿过零组接至电流继电器；电缆相线必须对地绝缘，电缆头的接地线也必须穿过零序电流互感器；原理：正常运行及相间短路时，一次侧零序电流为零（相量序电流互感器；原理：正常运行及相间短路时，一次侧零序电流为零（相量和），二次侧内有很小的不平衡电流。当线路发生单相接地时，接地零序电和），二次侧内有很小的不平衡电流。当线路发生单相接地时，接地零序电流反映到二次侧，并流入电流继电

16、器，当达到或超过整定值时，动作并发出流反映到二次侧，并流入电流继电器，当达到或超过整定值时，动作并发出信号。（变压器零序电流互感器串接於零线端子出线铜排）信号。（变压器零序电流互感器串接於零线端子出线铜排） 方向保护 这是一种具有方向性的继电保护。对于环形电网或双回线供电的系统，某部分线路发生故障时，而故障电流的方向符合继电保护整定的电流方向，则保护装置可靠地动作，切除故障点。负序及零序保护 这是作为三相电力系统中发生不对称短路故障和接地故障时的主要保护装置高频保护 这是一种作为主系统、高压长线路的高可靠性的继电保护装置。目前我国已建成的多条500KV的超高压输电线路就要求使用这种可行性、选择

17、性、灵敏性和动作迅速的保护装置。高频保护分为相差高频保护；方向高频保护。 相差高频保护的基本原理是比较两端电流的相位的保护。规定电流方向由母线流向线路为正，从线路流向母线为负。就是说，当线路内部故障时，两侧电流同相位而外部故障时，两侧电流相位差180度。方向高频保护的基本工作原理是，以比较被保护线路两端的功率方向，来判别输电线路的内部或外部故障的一种保护装置故障后电气变量解(1) 电流增大。 短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。 (2) 电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 (3

18、) 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角，一般约为20，三相短路时，电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的，一般为6085，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间的相位角则是180+(6085)。 (4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗显著减小，而阻抗角增大。 不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。 利用短路故障时

19、电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。 此外，除了上述反应工频电气量的保护外，还有反应非工频电气量的保护。距离保护 这种继电保护也是主系统的高可靠性、高灵敏度的继电保护，又称为阻抗保护，这种保护是按照长线路 故障点不同的阻抗值而整定的。 平衡保护 这是一种作为高压并联电容器的保护装置。继电保护有较高的灵敏度，对于采用双星形接线的并联电容器组，采用这种保护较为适宜。它是根据并联电容器发生故障时产生的不平衡电流而动作的一种保护装置。 瓦斯保护 油浸式变压器内部发生故障时，短路电流所产生的电弧使变压器油和其它绝缘物产生分解，并产生气体（瓦斯），利用气体压力或冲力使气体继电器动作。故障性质可分为轻

20、瓦斯和重瓦斯，当故障严重时（重瓦斯）气体继电器触点动作，使断路器跳闸并发出报警信号。轻瓦斯动作信号一般只有信号报警而不发出跳闸动作。 变压器初次投入、长途运输、加油、换油等原因，油中可能混入气体，积聚在气体继电器的上部（玻璃窗口能看到油位下降，说明有气体），遇到此类情况可利用瓦斯继电器顶部的放气阀（螺丝拧开）放气，直至瓦斯继电器内充满油。考虑安全，最好在变压器停电时进行放气。容量在800KVA及以上的变压器应装设瓦斯保护。微机保护的特点1、智能型主机，主机采用高、智能型主机，主机采用高性能数字信号处理器。性能数字信号处理器。 2、单机独立运行。、单机独立运行。 3、连接电脑运行。、连接电脑运行

21、。 4、16位位DAC芯片。芯片。 5、大屏幕、大屏幕LCD显示库。显示库。 6、傻瓜式傻瓜式操作。操作。 7、新型高保真功放。、新型高保真功放。 8、电流、电压直接输出。、电流、电压直接输出。 9、自我保护。、自我保护。 10、接点丰富。、接点丰富。 11、主机一体化单机箱结构。、主机一体化单机箱结构。 12、性价比高。、性价比高。微机保护与传统继电保护的比较（一）1、原理上：微机保护与传统保护在原理上并无本质差异，只是微机本身强大的计算能力和存储能力使得某些算法在微机上可以很容易的实现，2、使用上：微机保护集成化的软硬件模式，使得微机保护装置的可靠性大大提高，因此在使用上也更加简便，基本上

22、就是一个黑匣子。3、通讯上：传统保护基本上没有通讯功能，而微机保护可以扩展出以太网、485等多种通讯接口，通信很方便。常规继电保护缺点:常规继电保护是采用继电器组合而成的,比如:过流继电器、时间继电器、中间继电器、等通过复杂的组合,来实现保护功能,它的缺点: 1.占的空间大,安装不方便 2.采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性 3.调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产 4.没有灵活性,当CT变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时候还要更换. 5.使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作. 6.继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷

23、7.数据不能远方监控,无法实现远程控制 8.继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的. 9.继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击. 10.常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产. 微机保护与传统继电保护的比较（二）11.维护复杂,故障后很难找到问题. 12.运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右. 13.操作复杂、可靠性低,在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两条:A人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生.B继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障. 14.经济分析:常规保护从单套价来说比微

24、机保护约便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多、特别是装置寿命短、运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还是比微机保护多的. 微机保护优点: 1.微机保护是采用单片机原来,系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通过一台设备可以发现:输电线路的故障,输电线路的负荷、自身的运行情况(当设备自身某种故障,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视. 2.由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所以只需要采集线路上的电流电压,这样大大简化了接线. 3.微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠. 4.微机保护

25、采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数,修改保护功能,不用重新调试. 5.微机保护还具备通讯功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度. 6.微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制. 7.微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度. 8.微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长. 9.微机保护具备时钟同步功能,对于故障可以记录,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障的分析. 10.微机

26、保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力. 11.易用性:中文用户界面标准化,易学、易用、易维护. 12.经济分析:微机保护从单套价来说比常规保护约贵些,但使用的电缆数量极少、屏柜少、特别是使用寿命长达25年、运行费用(管理费用、维护费用等)比常规保护降低60%,综合费用还是比常规保护少许多.继电保护的发展趋向继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。2.1计算机化 计算机硬件迅猛发展，微机保护硬件也不断发展。原华北电力学院研制微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构微机保护问世，不到5年时间就发展到多C

27、PU结构，后又发展到总线不出模块大模块结构，性能大大提高，到了广泛应用。华中理工大学研制微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础32位微机保护。南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础微机线路保护，已到大面积推广，目前也研究32位保护硬件系统。东南大学研制微机主设备保护硬件也了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，精度

28、受A/D转换器分辨率限制，超过16位时转换速度和成本方面都是难以接受；更重要是32位微机芯片具有很高集成度，很高工作频率和计算速度，很大寻址空间，丰富指令系统和较多输入输出口。CPU寄存器、数据总线、址总线都是32位，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成CPU内。电力系统对微机保护要求不断提高，保护基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据长期存放空间，快速数据处理功能，强大通信能力，它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机功能。计算机保护发展初期，曾设想过用

29、一台小型计算机作成继电保护装置。当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实。现，同微机保护装置大小相似工控机功能、速度、存储容量大大超过了当年小型机，用成套工控机作成继电保护时机已经成熟，这将是微机保护发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同一种工控机加以改造作成继电保护装置。这种装置优点有：(1)具有486PC机全部功能，能满足对当前和未来微机保护各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，不同保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易

30、扩展。继电保护装置微机化、计算机化是不可逆转发展趋势。但对如何更好满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护可靠性，如何取更大经济效益和社会效益，尚须进行具体深入研究。2.2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技术支柱，使人类生产和社会生活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通信手段。到目前为止，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电气量。继电保护作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主缺乏强有力数据通信手段。国外早已提出过系统保护概念，这当时主要指安全自动装置。因继电保护作用限于切除故障元件和限制事故影响范围

31、(这是首要任务)，还要保证全系统安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统运行和故障信息数据，各个保护单元与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作，确保系统安全稳定运行。显然，实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置网络化。这当前技术条件下是完全可能。一般非系统保护，实现保护装置计算机联网也有很大好处。继电保护装置能够到系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置判断和故障距离检测愈准确。对自适应保护原理研究已很长时间，也取了一定成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态自适应，必须获更多系统运行和故障信息，实现保护计算机网络化，

32、才能做到这一点。某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护可靠性。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原理6，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线回路数相同)母线保护单元，分散装设各回路保护屏上，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电流量，将其转换成数字量后，计算机网络传送给其它所有回路保护单元，各保护单元本回路电流量和从计算机网络上获其它所有回路电流量，进行母线差动保护计算，计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障母线隔离。母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不

33、动作。这种用计算机网络实现分布式母线保护原理，比传统集中式母线保护原理有较高可靠性。一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误跳开本回路，不会造成使母线整个被切除恶性事故，这象三峡电站具有超高压母线系统枢纽非常重要。由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展必然趋势。2.3保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能计算机，是整个电力系统计算机网络上一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障任何信息和数据，也可将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。，每个微机保护装置可

34、完成继电保护功能，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。目前，测量、保护和控制需要，室外变电站所有设备，如变压器、线路等二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设大量控制电缆要大量投资，使二次回路非常复杂。将上述保护、控制、测量、数据通信一体化计算机装置，就安装室外变电站被保护设备旁，将被保护设备电压、电流量此装置内转换成数字量后，计算机网络送到主控室，则可免除大量控制电缆。用光纤作为网络传输介质，还可免除电磁干扰。现光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已研究试验阶段，将来必然电力系统中到应用。采用OTA和OTV情况下，

35、保护装置应放距OTA和OTV最近方，亦即应放被保护设备附近。OTA和OTV光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，用作保护计算判断；另作为测量量，网络送到主控室。从主控室网络可将对被保护设备操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。 2.4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、模糊逻辑等电力系统各个领域都到了应用，继电保护领域应用研究也已开始7。神经网络是一种非线性映射方法，很多难以列出方程式或难解复杂非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生渡电阻短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置判别，造成误动或拒动；用神经网络方法，大量故障样本训练，样本集中充分考虑了各种情况，则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求解复杂问题能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护研究，已取初步成果8。可以预见，人工智能技术继电保护领域必会到应用，以解决用常规方法难以解决问题。