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电力微机继电保护系统的发展研究 　　摘要：本文回顾了电力系统继电保护装置的发展过程，并提出了微机型继电保护的未来发展趋势。 　　关键词：电力微机系统发展研究 　　继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的，电力系统对运行安全性与可靠性的要求不断提高促进了继电保护技术的不断进步与创新，两者密切相关。熔断器就是最初出现的简单过电流保护，时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。由于电力系统的发展，继电保护装置已成为电力系统的重要组成部分，它在保证系统安全、稳定和经济运行等方面起着非常重要的作用。由于电力系统的发展，用电设备的功率、发电机的容量不断增大，结线不断复杂化，电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。 　　本世纪初可认为是继电保护技术发展的开端，第一代机电型感应式过流继电器（1901年）在电力系统应用以来，继电保护已经经历了一个世纪的发展。在最初的二十多年里差动保护（1908年）、电流方向保护（1910年）、距离保护（1923年）、高频保护（1927年），这些保护原理都是通过测量故障发生后的稳态工频量来检测故障的。尽管以后的研究工作不断发展和完善，其基本原理并没有变，继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备。满足电力系统安全运行的要求是继电保护发展的基本动力。快速性、灵敏性、选择性和可靠性是对继电保护的四项基本要求，为达到这个目标，继电保护专业技术人员借助各种先进科学技术手段，继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。 　　1967年澳大利亚新南威尔士大学的L.EM0rriosn预测了输电线路计算机控制的前景。1969年美国西屋公司与GE公司合作研制成功一套输电线路的计算机保护装置。这是世界上第一套比较完整的用于现场的计算机保护装置，它具备了计算机保护的基本组成部分。在整个70年代，专家学者围绕算法理论作了大量的工作，为计算机继电保护的发展奠定了基础，出现了单片微型计算机，微处理器和单片机的出现使计算机应用电力系统继电保护更加成为现实。1979年，国际电子电气工程师学会教育委员会织了一次世界性的计算机继电保护研修班，对20世纪70年代以来的计算机保护研究成果进行了总结和交流。通过80年代的努力，计算机保护的算法己比较完善和成熟，到20世纪80年代中期计算机保护在电力系统中获了广泛的应用。 　　我国的继电保护技术是在吸收消化进而掌握了国外先进技术的基础之上形成的，并在此基础上建立了我国自己的继电器制造业。集成电路保护在80年代末逐渐取代晶体管技术，并形成完整系列，到90年代初集成电路保护一直处于市场的主导地位，直到微机继电保护技术的出现。1984年我国第一套微机距离保护样机在试运行后通过鉴定并批量生产，4月，华北电力大学研究的以MC6809CP构成的MDP一1型微机线路保护装置在河北马头电厂投入运行，这是我国研究成功第一套微机线路保护装置。1990年第二代微机线路保护装置正式投入运行。目前，高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行，特别是线路保护已形成系列产品，并得到广泛应用。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%，线路微机保护占86%，到2003年底，220kV以上系统的微机保护已占到70.29%，线路的微机化率达到97.6%。实际运行中，微机保护的正确动作率要明显高于其他保护，一般比平均正常动作率高0.2～0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行，依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。从80年代220KV及以上电压等级的电力系统全部采用进口保护，到现在220KV系统继电保护基本国产化，反映了继电保护技术在国产继电保护设备的明显优势。 　　微机继电保护技术的成熟与发展，具备自检功能，逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力，数字通信能力，这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。计算机技术的进步，更高性能、更高精度的数字外围器件的采用，一直是微机继电保护不断发展的强大动力，微机保护的发展从硬件上看大体可分为三个阶段： 　　①以单CPU的8位微处理器构成的微机保护装置。 　　②以多个8位单片机组成的多微机系统。 　　③以16位单片机组成的多微机系统。 　　由于我国继电保护工作者的努力， 2001年我国220kV以上电网的继电保护动作的正确动率达到了99.13%，元件保护的正确动作率达到了90.3%。微机继电保护的主要特点是充分利用了计算机技术上的两个优势：高速的运算能力和完备的存贮记忆能力，以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集，改善和提高继电保护的动作特征和性能，正确动作率高。可以方便地扩充其他辅助