電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)新技術(shù)的應用，在促進繼電保護技術(shù)發(fā)展的同時，也使得繼電保護技術(shù)復雜程度增加，對傳統(tǒng)繼電保護應用方式、管理方式提出了更大的挑戰(zhàn)。
相關(guān)機構(gòu)的統(tǒng)計顯示，我國繼電器行業(yè)蘊藏巨大的市場潛力。2008年全國工業(yè)用繼電器市場容量約為10.9億元，2009年工業(yè)用繼電器市場容量達到11.6億元，繼電器出口達3800多萬美元，2010年，我國繼電器銷售額約為16億美元。隨著十大產(chǎn)業(yè)振興政策的逐漸落實，專家預計，“十二五”期間，繼電器的需用量和應用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)發(fā)展壯大，傳統(tǒng)的機電式繼電器將以約8%的速度增長，固態(tài)繼電器的發(fā)展速度將保持在15%左右，特種繼電器則會以20%以上的速度迅猛發(fā)展。
特高壓繼電技術(shù)是挑戰(zhàn)
繼電器的應用相當廣泛。在電力系統(tǒng)中，當電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障，危及電力系統(tǒng)安全運行時，繼電保護裝置能夠及時發(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，以終止故障的發(fā)展，最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，還可以滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。所以，繼電保護被稱為電網(wǎng)安全運行的第一道防線。
但是，電力保護控制的安全性與快速性難以兼顧，一直是威脅電網(wǎng)安全的世界性難題。美國曾經(jīng)發(fā)生的兩次大面積停電事故就是由繼電器引發(fā)的;在我國，上世紀90年代以前，一半以上的停電事故也都是由于繼電保護缺陷而導致的。
據(jù)中國工程院院士、華北電力大學教授楊奇遜介紹，電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)新技術(shù)的應用，在促進繼電保護技術(shù)發(fā)展的同時，也使得繼電保護技術(shù)復雜程度增加，對傳統(tǒng)繼電保護應用方式、管理方式提出了更大的挑戰(zhàn)。短路電流水平快速增長要求繼電保護有更高的快速性;直流輸電、串補技術(shù)的應用需要繼電保護在技術(shù)上有所突破;緊湊型線路、同桿多回線路、城市高電壓短線路的大量出現(xiàn)，使繼電保護的配置、整定和配合更加復雜。電網(wǎng)設備和運行控制技術(shù)的發(fā)展，如數(shù)字化變電站研究、無人值班變電站的應用、特高壓電網(wǎng)的建設運行等，將對繼電保護技術(shù)性能提出更高的要求，需要研究并提出新的繼電保護解決方案。電網(wǎng)運行的實際和國內(nèi)外的電網(wǎng)事故教訓表明，單一繼電保護裝置或裝置的單一元件故障，都有可能導致電網(wǎng)事故，仍需要進一步提高繼電保護設備的可靠性。
而特高壓電網(wǎng)具有區(qū)別于超高壓電網(wǎng)的顯著特點，目前繼電保護方面存在不少技術(shù)難題，如特高壓超長線路電容電流對保護特性的影響、潛供電流對重合閘的影響、特高壓繼電保護設備的電磁兼容性等。據(jù)了解，目前我國有關(guān)機構(gòu)開展了一系列的自主研發(fā)工作，已經(jīng)取得階段性的成果。
微機保護是發(fā)展方向
繼電保護的技術(shù)發(fā)展，與電子、信息、通信等技術(shù)的發(fā)展密不可分。未來，隨著電子式CT(電流互感器)和PT(電壓互感器)，的逐步應用、IEC61850標準化規(guī)約的進一步完善，可以預見，數(shù)字化技術(shù)將得到更加廣泛的應用。國內(nèi)已有110千伏、220千伏電壓等級的電子式CT、電子式PT投入試運行，研發(fā)適用于電子式CT和PT的繼電保護設備，將推動繼電保護技術(shù)的發(fā)展，帶動繼電保護新原理、新技術(shù)和新應用的變革，成為擺在繼電保護科研人員面前的新課題。
楊奇遜認為，微機保護是靠軟件實現(xiàn)保護功能，較之傳統(tǒng)的晶體管、集成電路型保護，具有自檢功能強、保護功能集成度高、動作特性穩(wěn)定、可靠性高、維護量小等顯著優(yōu)點，代表了繼電保護技術(shù)的發(fā)展方向。
我國的微機繼電保護研究起步于20世紀70年代末。1984年，國內(nèi)第一套微機線路保護裝置通過鑒定并在系統(tǒng)中獲得應用。經(jīng)過20多年的發(fā)展，國產(chǎn)微機保護技術(shù)不斷進步，在微機保護硬件、軟件、算法等方面取得了諸多成果和專利，已先后推出了四代微機保護裝置，各項性能和運行指標已全面超越進口產(chǎn)品，處于國際領(lǐng)先地位。國產(chǎn)微機保護已取代晶體管、集成電路等保護，占據(jù)了主導地位。
具有高行業(yè)壁壘特點
電力設備分為一次設備和二次設備，一次設備指直接承擔發(fā)電、輸電、變電、配電、用電功能的設備，如發(fā)電機、變壓器等，技術(shù)含量較低，國內(nèi)生產(chǎn)廠家較多，競爭激烈。二次設備指為了一次設備正常運轉(zhuǎn)和實現(xiàn)對電的管理目標所需的各種設備，如發(fā)電機組保護、調(diào)度自動化系統(tǒng)。同一次設備相比，二次設備的生產(chǎn)具有較高的行業(yè)壁壘，該行業(yè)的產(chǎn)品匯集了現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡技術(shù)，具有較高技術(shù)含量及高附加值，是典型的高科技行業(yè)。雖然我國繼電器行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了令人矚目的成績，但是目前國內(nèi)有能力生產(chǎn)二次設備的企業(yè)仍然屈指可數(shù)。
南瑞繼保電氣有限公司是我國繼電器行業(yè)的骨干企業(yè)，其通過技術(shù)創(chuàng)新，在短短10年間，打破了國外大公司對我國繼電保護市場的長期壟斷，并開始占領(lǐng)尖端技術(shù)領(lǐng)域的市場。
南瑞繼保在學術(shù)界首次提出了工頻變化量保護原理，利用這一原理，可以迅速找出發(fā)生事故的電網(wǎng)段，保護整個電網(wǎng)不受破壞，被公認具有國際領(lǐng)先水平。
南瑞繼保還將目光瞄準長期被國外電氣公司壟斷的超高壓直流輸電控制保護領(lǐng)域。為葛洲壩—上海的50萬伏直流輸電線路改造工程提供了國內(nèi)第一套全國產(chǎn)化直流控制保護系統(tǒng)，隨后，在我國第一個75萬伏輸變電示范工程中，南瑞繼保又成為惟一提供全部保護產(chǎn)品的制造商。
許繼集團是我國繼電器行業(yè)的又一個骨干企業(yè)，其主業(yè)是電力系統(tǒng)繼電保護自動化的研制，先后在我國電力系統(tǒng)繼電保護研究領(lǐng)域取得多個第一：研制成功我國第一套電氣化鐵道饋線保護裝置;研制成功我國第一套50萬伏超高壓線路保護裝置;研制成功我國第一套60萬千瓦大機組保護裝置;研制成功我國第一套核電站(秦山核電站)繼電保護裝置;研制成功我國第一條海底電纜直流輸電控制保護系統(tǒng)(舟山工程);研制成功我國第一套直流聯(lián)網(wǎng)控制保護系統(tǒng)(靈寶背靠背項目)。對高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)、大型工業(yè)自動化信息控制系統(tǒng)軟件、超高壓、特高壓變電站自動化系統(tǒng)等多項技術(shù)，許繼集團掌握完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，并全部達到國際先進或領(lǐng)先水平。在電力系統(tǒng)主設備繼電保護領(lǐng)域，許繼集團已成為國內(nèi)計算機發(fā)變組保護產(chǎn)品研制、運行的領(lǐng)跑者。
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