“從我接觸繼電保護這個專業始，很多電廠側的繼電保護新技術實驗、推廣都選取在水電站實現?？梢哉f，我國的水電行業為電廠側繼電保護的國產化提供了充分條件。”年近80的清華大學大機組保護研究所名譽所長王維儉，自1955年大學畢業至今一直從事電氣主設備特別是大型發電機和變壓器繼電保護的教學和科研工作，被譽為該領域泰斗級人物。11月3日，他出席中國水力發電工程學會繼電保護專業委員會2011年會暨學術研討會時說，“而在這些工作中，我們的水電領域繼電保護的同仁，起到了特殊的作用。”

助中國水電走向世界之巔

“講到繼電保護，要先說說自動化方面。一次設備，我國打捆招標引進國外技術合作生產后，大大提升了我們的制造能力。目前，已經達到一定水平。2000年以前，我國的大型水電站，控制設備的制造方面大部分都是從國外引進的。而現在，我國在控制設備開發方面，有幾家生產企業，如四方、許繼、國網電科院、中國電科院，特別在水電站控制方面比較好。”中國水力發電工程學會常務副理事長、秘書長李菊根說。

“中國不僅是水電大國，而且已經成為真正的水電強國！據統計，我國已發電的大型水電機組自動化設備國產化率達90%以上，尤其是繼電保護裝置幾乎全部國產化，動作的準確率高達98%以上。”中國水利發電工程學會常務秘書長文伯瑜在研討會中提到。

北京四方繼保自動化股份有限公司（以下簡稱“四方股份”）電站業務技術研究中心副主任劉剛認為：“國內智能電網建設，尤其是智能變電站技術的快速進步，將進一步促進水電站智能化。

在新的發展趨勢要求下，四方股份將打造智能水電站作為我們的追求。一個世界、一種技術、一個標準是我們的目標。

目前，我們的技術特征就表現在已經具有了智能化基礎（自動化、平臺化、互動化、信息化），以安全可靠性、開放性、先進性和經濟性為原則，并以智能電網為服務對象，具有很好的交互性、可控性、可調性。我們正在深入研究水電站一次設備智能化、二次設備網絡化、通信接口統一化、數據采集光纖化；力爭推出基于統一標準和平臺的面向設備、面向對象，具有協調管理功能的信息化的分布式過程控制系統；要更早實現廠站設備全壽命周期管理、關鍵設備的預防性安全管理；主輔機設備智能化（智能控制閥、智能馬達等）。”　　　目前，四方股份已有多達數十萬套的數字式繼電保護和智能二次設備、萬余套變電站自動化系統及發電站自動化系統正在成功運行，作為電力行業二次成套設備的主要制造商和系統解決方案的提供商，其產品已成為電力系統繼電保護與控制領域的主流產品。同時，四方股份還先后在軌道交通、石化、冶金等領域取得了不菲的業績。

據悉，該公司推出基于IEC61850的系列化保護測控裝置及監控系統，實現了數據模型、服務模型、通信協議、物理網絡、工程數據交換格式、一致性測試標準的六統一。使裝置容易實現信息共享，信息透明化更易實現。通過測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化、信息互動化，最終實現高壓智能設備技術特征，支持智能化廠站的高級應用。

“基于完全自主知識產權的豐富產品體系，在國內市場占有率不斷擴大的同時，四方股份在開拓國際市場方面也取得了令人矚目的成績。隨著產品成功進入歐洲、亞洲及非洲市場，公司已經在國際上樹立了中國高科技企業的新形象。”四方股份技術研究中心主任焦邵華博士介紹。

服務大電網

談到當今中國的大電網，就不得不談智能電網。伴隨我國智能化電網建設的需要，發展智能化水電站技術的呼聲和探討已經受到業內專家的廣泛關注。

在積極尋求水電站友好接入電網、充分發揮效力，積極探索水電與火電、核電、及風電等各類新興清潔能源協調發展的技術進程中，作為水電站安全穩定運行關鍵保障的繼電保護裝置該如何發展進步，引起業內專家、機構深入研究。

從專業角度講，王增平詳細分析：“擺在我們面前的任務很重，還有很多難題還沒有很好的解決，并且還不斷出現一些新問題。如在主設備的保護方面，從發電機的保護，定子繞組的內部故障，特別是匝間短路的整定靈敏度校驗，百分之百的一點接地，保護的可靠性靈敏度，以及轉子繞組匝間短路、兩點接地保護等方面還有很多問題，需要我們研究。”對于今后的發展，李菊根呼吁：“在繼電保護及自動化方面，我們依然要加快步伐，要達到世界先進水平，關鍵是核心技術。目前，我國的計算機水平已經達到國際先進，要進一步發展我們自動化控制系統的軟件、硬件的制造。近幾年，四方、許繼，南自等水平也已經大大提高了，還要瞄準世界上的先進尖端技術組織，增加科技投入，增加引進先進技術人員和優秀人才，加大研發，提升企業在國際的知名度，建立國際品牌。”國務院三峽辦原司長許可達回憶：“我記得，在去年的專委會年會上，我提到隨著三峽等一批巨型發電機組的投運，隨著太陽能發電、風電等清潔能源的大發展，隨著西電東送、全國聯網中一批特高壓交流、直流輸電工程的建設，繼電保護技術得到了一個里程碑式的大發展。其中，特別提到許多繼電保護專家已經將研究重點轉向風電、太陽能發電、大型抽水蓄能發電機組對繼電保護的新要求。”新能源的發展為繼電保護工作提出了新的要求，其中也包含對機組保護和線路保護。

業內專家一致認同，現在看來，經過一年的努力，在繼電保護服務新能源方面已經的的確確涌現出了一大批新的研究成果。

對于規模化集中接入以及分布式接入電網的可再生能源帶來的問題，王增平認為：“首先是現在新能源電源對故障的承受能力。比如我們現在廣泛關注的低電壓穿越問題。我們的新能源接入電網，大多通過變流設備，通過這樣的一個電力電子設備的轉化，它提供的短路電流到底是一個什么樣的特性？怎么能夠準確計算？是非常值得我們研究的問題。其次就是分布式電源接入到配電網中，使得配電網運行的方式多變，并且更加復雜，使原來單一電源變成多電源，并且運行方式多樣，我們的繼電保護如何來適應這樣的變化。

第三是新技術帶來技術支撐方面。截至目前，我們的繼電保護的構成機制和構成原理，還沒有發生根本性的改變。我們現在的繼電保護主保護仍然采取差動，后備保護采用多段式定值和時間上相互配合的模式。這就要求，在現階段要充分重視通訊信息技術以及傳感技術的發展，要改變原來保護安裝處本地信息的狀況，運用多元信息來完善我們繼電保護的功能。由多個信息來決定故障發生在什么位置，應該有哪些開關和保護來跳閘，保護的動作時間就自然縮短了，可靠性也得到相應的提高。”國內一批包括四方股份在內的有實力的設備企業，都希望通過風電場智能化并網運行控制，為風電場的電網友好型建設提供支持。中國工程院院士、四方公司創始人楊奇遜教授在2011智能電網國際論壇上也提出了要“積極應對挑戰，加快建設智能電網，解決大規模應用波動性可再生能源，特別是大規模風電并網帶來許多問題和挑戰。”據悉，由四方股份研制的 “CSC-800W風電場功率優化控制子站”和“CSC-855W風電機組振動狀態監測與故障診斷裝置”已于11月2日順利通過了北京市經濟和信息化委員會組織的新產品鑒定。