1、计算机化

 

　　随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。

　　

　　电力系统对微机保护的要求不断进步，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通讯能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、本钱高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构*相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。

 

　　继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步进步继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深进的研究。

 

 2、网络化

 

　　计算机网络作为信息和数据通讯工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个产业领域，也为各个产业领域提供了强有力的通讯手段。到目前为止，除了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的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通讯手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是*可能的。

 

　　对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判定和故障间隔的检测愈正确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。

 

　　对于某些保护装置实现计算机联网，也能进步保护的可靠性。

 

3、保护、控制、丈量、数据通讯一体化

 

　　在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在*正常运行情况下还可完成丈量、控制、数据通讯功能，亦即实现保护、控制、丈量、数据通讯一体化。

 

　　目前，为了丈量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是假如将上述的保护、控制、丈量、数据通讯一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。假如用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTVzui近的地方，亦即应放在被保护设备四周。OTA和OTV的光信号输进到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判定；另一方面作为丈量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操纵控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操纵。1992年天津大学提出了保护、控制、丈量、通讯一体化题目，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、丈量、数据通讯一体化装置。

 

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、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性题目，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性题目，间隔保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；假如用神经网络方法，经过大量故障样本的练习，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在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*的求解复杂题目的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的题目。