介紹了國(guó)外1 000 kV特高壓輸電繼電保護(hù)與監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)情況，提出了我國(guó)在這方面需要研究的有關(guān)技術(shù)問題。給出了一種基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的變電站繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)能適應(yīng)特高壓輸電的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)性很強(qiáng)，是一種將繼電保護(hù)、緊急控制和系統(tǒng)穩(wěn)定一體化的信息平臺(tái)。 
關(guān)鍵詞： 特高壓輸電；繼電保護(hù)；監(jiān)控系統(tǒng)；電力系統(tǒng) 
　　目前，中國(guó)已形成東北、西北、華北、華東、華中和南方電網(wǎng)互聯(lián)的大區(qū)電網(wǎng)。隨著大型水電基地、火電基地及核電基地的建設(shè)，必然出現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量超高壓或特高壓輸電的需求。在我國(guó)現(xiàn)已運(yùn)行的電網(wǎng)中，直流最高電壓等級(jí)為±500 kV，交流最高電壓等級(jí)也為500 kV。今后幾年，即將出現(xiàn)交流750 kV，甚至交流1 000 kV及以上電壓等級(jí)。因此，對(duì)特高壓輸變電技術(shù)，特別是一些關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行深入研究十分必要。

1　國(guó)內(nèi)外特高壓輸電技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

　　從國(guó)外情況看，美國(guó)、加拿大、巴西、委內(nèi)瑞拉和南非等國(guó)已有交流750 kV電壓等級(jí)的輸電線路在運(yùn)行；哈薩克斯坦Ekibastuz
Kokchetav輸電線路的電壓等級(jí)為1 200 kV，該線路于1985年投運(yùn)，僅單回線，長(zhǎng)900 km，采用8分裂導(dǎo)線A1/ST330/43。
　　意大利Enel電力公司在比薩附近建立了一條1 000 kV試驗(yàn)性單回線。但在意大利電網(wǎng)上，卻迄今未使用這個(gè)電壓等級(jí)進(jìn)行輸電。1975～1979年間，美國(guó)BPA電力公司在俄勒岡州投運(yùn)了一條最高電壓為1 200 kV的試驗(yàn)性線路，旨在研究在此電壓等級(jí)下的環(huán)境影響問題。但在BPA電網(wǎng)中，至今沒有采用這個(gè)電壓等級(jí)。日本東京電力公司現(xiàn)正在建設(shè)世界上第一條電壓等級(jí)1 000 kV，長(zhǎng)287 km的交流雙回架空線路。該輸電線路最高工作電壓為1 100 kV，最大持續(xù)電流為8 000 A，每回線自然容量約為5 000 MW，雙回線輸送容量約為13 000 MVA，走廊寬度仍限制到100 m，鐵塔高度約110 m，平均檔距549 m，導(dǎo)線相間距9 m。采用8分裂導(dǎo)線，8根鋼芯鋁絞線，每根截面610 mm2或810　mm2，排成八角形，其有效直徑約1 m，這種分裂導(dǎo)線的電場(chǎng)均勻，電暈噪聲很小。兩根架空地線用于防雷保護(hù)，每根架空地線內(nèi)裝有5組6根光纖。每個(gè)絕緣子組裝件包括2個(gè)或4個(gè)絕緣子串，每串有40個(gè)絕緣子，絕緣子串的長(zhǎng)度約9 m。
　　我國(guó)以前曾對(duì)交流500 kV以上電壓等級(jí)的輸變電技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行過一些基礎(chǔ)性的初步研究。為了配合西北電網(wǎng)750 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)招標(biāo)工作，并為750 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研提供必要的技術(shù)數(shù)據(jù)，西北電網(wǎng)公司委托中國(guó)電力科學(xué)院系統(tǒng)所動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了750 kV系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)模試驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)室是中國(guó)第一個(gè)可以模擬750 kV系統(tǒng)的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室，它對(duì)南瑞繼保、四方繼保、國(guó)電南自、許繼集團(tuán)、ABB、GE、ALSTOM和TMT&D 這8個(gè)著名繼電保護(hù)生產(chǎn)廠商的共37套繼電保護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行了線路保護(hù)、電抗器保護(hù)、變壓器保護(hù)和母線保護(hù)等方面的動(dòng)模試驗(yàn)，試驗(yàn)規(guī)模之大在國(guó)內(nèi)尚屬首次，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

2　國(guó)外特高壓輸電繼電保護(hù)與監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)情況

　　(1) AREVA公司。上海AREVA電力自動(dòng)化有限公司于2001年9月由AREVA集團(tuán)(控股59%)和上海輸配電股份有限公司（控股41%）合資建立，并整體收購(gòu)了法國(guó)阿爾斯通公司輸配電部。AREVA電力自動(dòng)化有限公司已經(jīng)與清華大學(xué)共同成立了繼電保護(hù)與控制研究中心，這是AREVA電力自動(dòng)化有限公司在中國(guó)成立的第一家研究中心。該研究中心的主要任務(wù)是開展特高壓輸電線路繼電保護(hù)原理研究和技術(shù)開發(fā)，開發(fā)出適合特高壓電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置和其他安全自動(dòng)裝置。
　　(2) 西門子公司。西門子公司提供的SIPROTEC系列適用于超高壓電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的微機(jī)繼電保護(hù)產(chǎn)品，不僅能夠?qū)Τ邏阂淮卧O(shè)備進(jìn)行控制，也能夠?qū)崟r(shí)顯示測(cè)量值，并實(shí)現(xiàn)按間隔控制。該產(chǎn)品擁有完整的間隔數(shù)據(jù)庫(kù)和各種規(guī)約的通信接口，用戶可自行對(duì)其保護(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理。SIPROTEC系列微機(jī)繼電保護(hù)裝置最引人注目的特點(diǎn)是各種與二次設(shè)備相關(guān)的功能都可采用人工智能技術(shù)集成于每一個(gè)間隔的單一設(shè)備中。SIPROTEC系列的微機(jī)繼電保護(hù)裝置也可以作為SICAM變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分，以實(shí)現(xiàn)最佳配置。
　　(3) GE公司。雖然GE進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)比較早，但其繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的進(jìn)入?yún)s相對(duì)較晚，因此該產(chǎn)品在我國(guó)電力用戶中的業(yè)績(jī)較少。GE公司的基于ALPS技術(shù)的超高壓變電站繼電保護(hù)產(chǎn)品自適應(yīng)性較強(qiáng)，帶串聯(lián)補(bǔ)償、單相跳閘、三相跳閘及重合閘的線路都可選用，是多功能的數(shù)字式保護(hù)裝置。
　　(4) TMT&D公司。與其他公司不同，TMT&D公司的一次設(shè)備和繼電保護(hù)產(chǎn)品均沒有1 000 kV及以上電壓等級(jí)的運(yùn)行業(yè)績(jī)，當(dāng)然也沒有1 000 kV及以上電壓等級(jí)產(chǎn)品的研發(fā)、試驗(yàn)、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。雖然其保護(hù)種類齊全，但配置方式和人機(jī)界面與我國(guó)有較大差異。

3　基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)

　　中國(guó)電力科學(xué)研究院已經(jīng)完成了基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化的前期試驗(yàn)研究工作，已經(jīng)成功開發(fā)了基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站繼電保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)見圖1。