隨著計算機微型化技術(shù)的迅速發(fā)展，使小型化的微機控制系統(tǒng)快速成熟起來。同樣，在輸變電行業(yè)中，單片機控制技術(shù)具有先天優(yōu)勢，在控制技術(shù)或電子信號方面，可大大提高控制與保護的精度、速度、范圍，而且還能與計算機聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成系統(tǒng)化管理體系和無人值守的站點，極大地降低了工作人員的勞動強度，提高了安全性。輸變電行業(yè)是從電能產(chǎn)生到使用消耗的重要的中間環(huán)節(jié)，高壓線路的保護至關(guān)重要，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、運輸、國防以及日常的生產(chǎn)生活都具有非常重要的意義。國家電業(yè)部門也對相關(guān)的電力設(shè)備提出了更嚴格的要求，并不斷形成了新的技術(shù)規(guī)程及行業(yè)標準。其中電子技術(shù)及計算機通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護技術(shù)的發(fā)展注人了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護技術(shù)來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。
一 電力系統(tǒng)繼電保護論述
1 繼電保護的基本涵義
當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化，構(gòu)成繼電保護動作的原理，也有其它的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。
2 繼電保護在電力系統(tǒng)中的任務(wù)
當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響；并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求，能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或
由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。
3 繼電保護發(fā)展歷程
建國后，我國繼電保護學(xué)科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約l0年的時間里走過了先進國家半
個世紀走過的道路。5O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)，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。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。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。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。直到9O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20世紀70年代末即己開始了計算機繼電保護的研究，從9O年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代……
首先，微機型繼電保護技術(shù)大量推廣。微機保護的優(yōu)勢是利用微機的數(shù)字運算能力和邏輯處理能力，運用許多高效、準確的數(shù)學(xué)方法，提高保護的水平和性能。近年來，我國電力系統(tǒng)繼電保護的微機化水平越來越高，特別是在電壓水平較高的繼電保護系統(tǒng)中。
其次，繼電保護技術(shù)逐漸和新興前沿科技結(jié)合。當(dāng)今繼電保護技術(shù)己經(jīng)開始逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化。計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，其與繼電保護的結(jié)合是實現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要保證?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，使得各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
第三，智能電網(wǎng)使得保護利用遠方信息不再困難，同時要求保護的定值能夠自動跟蹤網(wǎng)架的變化并保證故障切除后的系統(tǒng)堅強、自愈和高安全性。例如在目前廣泛研究的廣域網(wǎng)保護中，主、后備保護運用新型配置方案，智能電網(wǎng)的后備保護利用相鄰變電站狀態(tài)信息，采用絕對選擇性原理和多層次信息冗余，實現(xiàn)減少后備保護的數(shù)量并避免復(fù)雜的定值配合；以最后一次操作后系統(tǒng)不平衡能量最小為依據(jù)，減少操作對系統(tǒng)的沖擊。
二  電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展趨勢
微機保護經(jīng)過近20年的應(yīng)用、研究和發(fā)展，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功，并積累了豐富的運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)運行管理水平。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信—體化發(fā)展。
1  計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當(dāng)于一臺PC機的功能。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚需進行具體深入的研究。
2 網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用主要是切除故障元件，縮小事故影響范圍。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
3 智能化
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，分布式發(fā)電、交互式供電模式對繼電保護提出了更高要求，另一方面通信和信息技術(shù)的長足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合，最后對數(shù)據(jù)進行分析。利用這些信息可對運行狀況進行監(jiān)測，實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠程動態(tài)監(jiān)控和修正。另外，對保護裝置而言，保護功能除了需要本保護對象的運行信息外，還需要相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備的運行信息。一方面保證故障的準確實時識別，另一方面保證在沒有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。