http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 10:41:07 來源:國家電網報

1984年11月,在西安舉行的全國微機應用成果展覽會上,“MDP-1型距離保護裝置”獲一等獎。圖為“MDP-1型距離保護裝置”鑒定會現場。

“我國的微機保護研究起步於20世紀70年代末期、80年nian代dai初chu期qi,盡jin管guan起qi步bu晚wan,但dan很hen快kuai後hou來lai居ju上shang。目mu前qian,國guo內nei自zi主zhu研yan製zhi的de微wei機ji保bao護hu已yi發fa展zhan到dao以yi數shu字zi信xin號hao處chu理li器qi為wei核he心xin器qi件jian的de第di四si代dai產chan品pin,在zai原yuan理li、技術研究方麵均處於世界領先水平。”6月25日晚,記者在北京深圳大廈采訪了中國工程院院士楊奇遜,這位我國電力工業微機保護的帶頭人如是感慨。
zhetian,yangyuanshishilaicanjiategaoyajiaoliushudianbiaozhunhuaxiangguanhuiyide,bingdanrenkongzhiyubaohuzudezuchang。baitian,tayudajiataolunzuixianjindetegaoyadianwangkongzhiyubaohujishu。wanshang,yangyuanshijieshoucaifang,yiduanweijibaohufazhanshi,zaitaweiweidaolaizhongfangfojiuzaizuotian。
改革開放帶來了技術研究的希望
20世紀60年代,西方國家開始經曆以電子計算機技術為代表的轟轟烈烈的“第三次浪潮”,而此時,中國卻沉浸在大字報和標語的“紅色海洋”中zhong。在zai許xu多duo人ren迷mi茫mang彷pang徨huang時shi,時shi任ren華hua北bei電dian力li學xue院yuan教jiao師shi的de楊yang奇qi遜xun,卻que一yi直zhi在zai追zhui蹤zong國guo際ji最zui先xian進jin的de計ji算suan機ji技ji術shu。這zhe使shi他ta在zai其qi後hou的de繼ji電dian保bao護hu事shi業ye中zhong大da顯xian身shen手shou。
jidianbaohuzhuangzhishidianlixitongzhongzuizhongyaodezidongzhuangzhi。tadegongnengshidangdianlixitongneirenheyidianfashengguzhangshi,nenggouxunsuceliangchuguzhangdian,bingzidongfachuqieduankaiguandemingling,shizhenggedianlixitongjixuzhengchanggongzuo。
微機保護是指以數字式計算機(包括微型機)為基礎而構成的繼電保護,起源於20世紀60年代中後期。20世紀60年(nian)代(dai)中(zhong)期(qi),有(you)人(ren)提(ti)出(chu)用(yong)小(xiao)型(xing)計(ji)算(suan)機(ji)實(shi)現(xian)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)的(de)設(she)想(xiang),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)當(dang)時(shi)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui),同(tong)時(shi)也(ye)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)高(gao)速(su)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)的(de)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu),因(yin)此(ci)沒(mei)有(you)在(zai)保(bao)護(hu)方(fang)麵(mian)取(qu)得(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong),但(dan)這(zhe)為(wei)後(hou)來(lai)的(de)繼(ji)電(dian)保(bao)護(hu)發(fa)展(zhan)奠(dian)定(ding)了(le)理(li)論(lun)基(ji)礎(chu)。計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)在(zai)70年(nian)代(dai)初(chu)期(qi)和(he)中(zhong)期(qi)出(chu)現(xian)了(le)重(zhong)大(da)突(tu)破(po),大(da)規(gui)模(mo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan),使(shi)得(de)微(wei)型(xing)處(chu)理(li)器(qi)和(he)微(wei)型(xing)計(ji)算(suan)機(ji)進(jin)入(ru)了(le)實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)。價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅(fu)度(du)下(xia)降(jiang),可(ke)靠(kao)性(xing)、運算速度的大幅度提高,促使計算機繼電保護的研究出現了高潮。
在中國,微機保護的研究過程中,高等院校和科研院所起著先導的作用。從20世紀70年代開始,華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學自動化研究院,都相繼開始這方麵的研製工作。“我在教電力係統繼電保護課程,趁這個機會也不斷深入理解和研究繼電保護的原理。”楊奇遜從未放棄這方麵的努力。
改革開放,改變了中國知識分子的命運。1979年,中國首次在全國範圍內選派200名科技人員赴外進修,已做了18年教師的楊奇遜有幸入遠。他選擇了澳大利亞新南威爾士大學的Morrison教授,這位世界計算機保護的奠基人之一做自己的導師。事實上,楊奇遜與Morrison教授年紀相仿。
初到澳大利亞的楊奇遜,深知兩年時間何等珍貴!出國前,他根本沒有接觸過微型計算機,導師失望的眼神使他暗自下決心,一定要爭口氣。經過刻苦學習,楊奇遜的水平飛速提升。1980年8月,還在澳大利亞的他創造性地研製成功的“M6809大電阻接地距離保護裝置”獲得圓滿成功。這一裝置能在千分之七秒的時間內,精確地計算出短路點,並能快速地切除故障線路。
到了1981年,他的“微型計算機高阻接地距離保護”論文引起了國際同行關注。澳大利亞電力局立即作出決定,出錢資助楊奇遜繼續研究並攻讀博士學位。1981年11月18日,一篇來自堪培拉的新華社電訊報道刊登在國內的《光明日報》上,向中國人民報告了楊奇遜的海外成就。1982nian,yangqixunbiguidingshijiantiqianyinianwanchenglezhuanyeyanjiu,beixinnanweiershidaxueshouyuboshixuewei。yitazaikejilingyusuoqudedechengguo,yangqixunwanquankeyixuanzeliuzaigefangmiantiaojiangengyouyuedeaozhoufazhan。dandanglunwendabiantongguohou,tameiyourenhechiyi,pobujidaidishoushihaoxingnangtashanglehuiguodefeiji。
楊奇遜回國的時候,當時的中國,微機保護的熱潮方興未艾。
中國第一台微機保護裝置誕生
回國後,楊奇遜就像是一個衝刺的運動員,迫不及待地開展研究工作。“當時的學校和電力係兩級領導都到我家慰問,問我需要什麼,還答應讓我從77屆學生裏挑選最好的。這可以說是要什麼給什麼。條件雖然不如現在好,在當時也是很夠意思了。另外,電力部也為微機保護立了項。”楊奇遜回憶往事,仍然非常感動。
1982年春節剛過,華北電力學院把動模實驗室旁邊的一個不足15平方米的狹長的房間騰出來,給他做專用實驗室,並給他配了一個剛畢業的大學生和一位實驗室技術員。
“我們要研製出中國的實用化微機保護裝置,要解決的是實用化和可靠性的根本問題。”為此,楊奇遜製定了非常明確的研究目標。學校經費不足、shebeiquefa,dajiajiutonglihezuo,zizhishebei,zijishejihezuzhuangjixudefuzhushebei。tamenyongshoudianzuandekaiqilaimonidianciganraohedianyuanraodong,shiyongtongduanjiechuqimonishunbianganraohelangyongganraodeng。shiyanguochengzhongfashenglexuxuduoduoliqiguguaidexianxiang,jingchangshiganjiaoyudaoleyizuodangzaimianqiandeshan,yidanwentijiejuehouquewuxiaqingsong,yinweiqianmianhaiyougenggaodeshan。
相比於傳統的保護,微機保護不僅精度高、計算速度快、可靠性高、運行維護便捷、使用方式靈活,而且還可以實現傳統保護難以實現的原理和功能,這是電網向現代化邁進的重要支撐。
那一年的整個夏天,楊奇遜和助手們在“煉丹爐”般ban炎yan熱re的de實shi驗yan室shi裏li廢fei寢qin忘wang食shi。僅jin僅jin半ban年nian,我wo國guo第di一yi台tai微wei機ji繼ji電dian保bao護hu裝zhuang置zhi試shi驗yan室shi樣yang機ji就jiu完wan成cheng了le。但dan是shi,從cong實shi驗yan室shi樣yang機ji到dao實shi際ji工gong程cheng的de產chan品pin之zhi間jian距ju離li有you多duo遠yuan?最zui大da的de難nan題ti是shi裝zhuang置zhi的de抗kang幹gan擾rao性xing能neng。“最初的實驗室樣機非常敏感,實驗室的照明燈開關時它都會誤動作。”楊奇遜笑著說。
“電力係統運用新產品一向謹慎。所以要感謝當時的河北電力局,有勇氣敢第一個吃螃蟹啊。1984年5月14ri,womendeyangjizaihebeishenghandanshimatoudianchangkaishishiyunxing。henduorenduinenggoushixianrenjiduihuadezhuangzhihaoqibuyi,yinweitanenggoubaguzhangzidongtongguodayindexingshiyuyitixian。zaishiyunxingguochengzhong,jinglileduocizhengquedongzuodeyanzheng,cihouzhetaishiyunxingdeshebeiyizhiyunxinglexuduonian。”
1984年,MDP-1型微機距離保護裝置經過試運行的考驗,順利通過了專家的技術鑒定,並於同年參加了全國首屆微機應用成果展覽會,並榮獲一等獎。1984年12月13日,《河北日報》報道,華北電力學院副教授楊奇遜等研製成功我國第一套微型計算機距離保護裝置,首次將微型計算機應用於輸電線路的繼電保護。
中國微機保護走出實驗室
MDP-1型微機距離保護裝置通過了技術鑒定,楊奇遜和他的攻關小組馬上又開始研製可以批量供貨的成套微機保護裝置。1986年,中國第一套WXB-01成套微機線路保護裝置在遼寧省遼陽供電局投入運行,卻引起了熱烈歡迎和強烈反對兩種效應。
國際上電力係統繼電保護的技術發展曆經了電磁式保護—整流型保護—晶體管保護—集成電路保護—微機保護的發展過程。“80年(nian)代(dai),中(zhong)國(guo)剛(gang)剛(gang)普(pu)及(ji)晶(jing)體(ti)管(guan)保(bao)護(hu),國(guo)內(nei)一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)單(dan)位(wei)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)研(yan)製(zhi)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)。這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)直(zhi)接(jie)推(tui)出(chu)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu),許(xu)多(duo)人(ren)擔(dan)心(xin)裝(zhuang)置(zhi)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、可靠性和可操作性等。有人主張先發展集成電路保護,時機成熟了再談微機保護。爭議非常激烈。”楊奇遜說。
與其花時間爭論還不如抓緊行動,楊奇遜帶領著研發團隊深入現場了解最終用戶的使用習慣,堅持“不讓問題過夜”的理念,很快用戶就喜歡上了這個跨時代的、令人感到玄妙神奇的產品。當WXB-01投入運行後,一係列正確動作行為呈現在人們麵前時,反對的聲音逐漸消失了。
為了驗證第一套實用化的高壓線路微機保護裝置在實際短路情況下的動作行為,河北省電力局於1987年9月26日在邯鄲供電局進行了一次人工短路試驗。實驗表明:微機保護動作可靠、迅速、抗弧光電阻能力強,測距準確。隨即,河北省電力局在石家莊、定州、保定之間的兩條雙回線上全部采用了微機保護,中國電力自動化行業進入了微機保護的推廣應用階段。
上世紀80年(nian)代(dai)末(mo),楊(yang)奇(qi)遜(xun)又(you)把(ba)更(geng)為(wei)成(cheng)熟(shu)的(de)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)技(ji)術(shu)轉(zhuan)讓(rang)給(gei)了(le)國(guo)內(nei)幾(ji)家(jia)大(da)型(xing)繼(ji)電(dian)器(qi)製(zhi)造(zao)廠(chang)。在(zai)到(dao)各(ge)地(di)講(jiang)學(xue)推(tui)廣(guang)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)的(de)同(tong)時(shi),楊(yang)奇(qi)遜(xun)在(zai)學(xue)校(xiao)開(kai)設(she)“計算機繼電保護專題”課程,籌建了微機保護研究室。直到那時,他仍把自己單純定位為一個高校學者。
1993年,楊奇遜年滿56sui,zhengzhizhongguogaigekaifangdediercigaochao。muduweijibaohushichangshang,xuduogaoduanchanpinbeijinkouchanpinzhanju,yangqixuncheyebuning。dangguoneidejijiajidianqizhizaochangdelingdaozhaodaota,jianyichengliyigegongsishi,tatongyichushanzujianlebeijingsifangjibaozidonghuagufenyouxiangongsi。zhijin,sifanggongside5萬多套微機保護裝置和3000多座35千伏至500千qian伏fu綜zong合he自zi動dong化hua變bian電dian站zhan被bei電dian力li係xi統tong采cai用yong,並bing遠yuan銷xiao海hai外wai。可ke以yi說shuo,今jin日ri四si方fang,是shi中zhong國guo微wei機ji保bao護hu科ke技ji成cheng果guo迅xun速su產chan業ye化hua的de典dian範fan。伴ban隨sui著zhe產chan業ye的de發fa展zhan,依yi托tuo科ke技ji進jin步bu,目mu前qian,中zhong國guo電dian力li工gong業ye全quan麵mian進jin入ru微wei機ji保bao護hu時shi代dai。
記者了解到,1997年的全國繼電保護工作會議,針對當時電網事故頻發、保護不正確動作次數較多的情況,提出了大幅度提高正確動作率的工作目標。到2006年年底,國家電網公司係統220千伏及以上保護設備微機化率達到91.45%,其中線路保護微機化率為98.20%,變壓器保護微機化率為78.32%,母線保護微機化率為69.85%。實踐表明,微機保護的正確動作率明顯高於傳統的保護,從1997年到2008年,國家電網公司220千伏以上係統繼電保護正動率由97.26%提高到99.95%,電網故障快速切除率由96.95%提高到100%。國產化水平也在提高,2006年年末,220千伏及以上係統繼電保護國產化率就已達到88.51%,線路保護的國產化率達到89.13%。
“您當時預見到這番前景了嗎?”記者問。楊奇遜說,“我一直相信,微機保護有美好的未來,但我沒想到,這個時代來得這麼快。我的老師也覺得難以置信。2005年,我請Morrison教授來華,當他見到四方公司的龐大生產規模時,異常震驚,因為微機保護在中國的發展已經超過了很多西方發達國家。”