【正文】 到 90 年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［ 3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條 220kV 和 500kV 線路上運 行。 我國從 70 年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［ 4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。 1984 年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通吉林電子信息職業(yè)技術學院 21 過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用［ 5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機 ?變壓器組保護也相繼于 198 1994 年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于 1991 年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于 1991996 年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從 90 年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保 護的時代。 繼電保護的未來發(fā)展 繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。 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。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了 3 個發(fā)展階段：從 8 位單 CPU 結構的微機保護問世，不到 5 年時間就發(fā)展到多 CPU 結構，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從 8 位 CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎的 32 位微機保護。 南京電力自動 化研究院一開始就研制了 16 位 CPU 為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究 32 位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以 16 位多 CPU 為基礎的微機線路保護， 1988 年即開始研究以 32 位數(shù)字信號處理器 (DSP)為基礎的保護、控制、吉林電子信息職業(yè)技術學院 22 測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32 位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用 32 位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受 A/D 轉換器分辨率的限制，超過 16 位時在轉換速度和成本方 面都是難以接受的；更重要的是 32 位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。 CPU 的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是 32 位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存 (Cache)和浮點數(shù)部件都集成在 CPU 內。 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、控制裝置和調度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等 。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺 PC 機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有： (1)具有486PC 機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。 (2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。 (3)采用 STD 總線或 PC 總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。 繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發(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，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。 吉林電子信息職業(yè)技術學院 23 結 束 語 在機電一體化控制中，該執(zhí)行機構集微機技術和執(zhí)行器技術于一體，是一種新型的終端控制單元 ，其電機是通過內部集成的一體化變頻器來控制，因此，同一臺智能執(zhí)行機構可以在一定范圍內具有不同的運行速度和關斷力矩。該智能執(zhí)行機構采用了液晶顯示技術，它利用內置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門的開、關狀態(tài)和正常運行時閥門的開度，還可以通過菜單選擇運行參數(shù)設定，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能顯示出故障信息?？傊搱?zhí)行機構集測量、決斷、執(zhí)行 3 種功能于一體，順應了電動執(zhí)行機構的發(fā)展趨勢，它的研制成功給電動執(zhí)行機構的研究開發(fā)提供了新的思路。建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術經歷了 4 個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術、通 信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內外繼電保護技術發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產。 吉林電子信息職業(yè)技術學院 24 參考文獻 1 楊自厚． 人工智能技術及其在鋼鐵工業(yè)中的應用 [Ｊ ]．冶金自動化， 1994（ 5） 2 唐立新 .鋼鐵工業(yè) CIMS 特點和體系結構的研究 [Ｊ ]．冶金自動化， 1996（ 4） 3 唐懷斌． 工業(yè)控制的進展與趨勢 [Ｊ ]．自動化與儀器儀表， 1996（ 4） 4 王俊普． 智能控制 [M]． 合肥：中國科學技術大學出版社， 1996 5 林行辛． 鋼鐵工業(yè)自動化的進展與展望 [Ｊ ]．河北冶金， 1998（ 1） 6 殷際英． 光機電一體化實用技術 [Ｍ ]．北京：化學工業(yè)出版社， 2022 7 芮延年． 機 電一體化系統(tǒng)設計 [Ｍ ]． 北京：機械工業(yè)出版社， 2022． 吉林電子信息職業(yè)技術學院 25 附錄： 1 發(fā)動機工作原理圖 2 發(fā)動機結構圖 吉林電子信息職業(yè)技術學院 26 3 生產自動化原理圖