智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

肖虎 繆玉生

摘 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力事業(yè)逐漸發(fā)展壯大，智能電網(wǎng)也已經(jīng)成為人們公認(rèn)的電網(wǎng)發(fā)展新方向。在智能電網(wǎng)框架下，對(duì)繼電保護(hù)也提出了新的更高的要求，智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)成為廣大電力工作者面臨的考驗(yàn)。文章首先對(duì)智能電網(wǎng)以及繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，然后分析繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的有效應(yīng)用，最后探討智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)；應(yīng)用

智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，與傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行相比具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，不僅帶來了新的設(shè)備與技術(shù)，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的效率與質(zhì)量，并且在很大程度上提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，這一點(diǎn)與繼電保護(hù)技術(shù)密不可分。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)技術(shù)得到了廣闊的應(yīng)用平臺(tái)，進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。現(xiàn)階段，我國正處于高速發(fā)展的新階段，電力事業(yè)更是國計(jì)民生的重要組成部分，因此加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 智能電網(wǎng)概述

通俗來講，智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，我國智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，一般采用電網(wǎng)網(wǎng)架，通過各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的形式。現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)中融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通訊技術(shù)等高科技，逐漸形成了一個(gè)互動(dòng)性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高的統(tǒng)一電網(wǎng)系統(tǒng)。智能電網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠在電網(wǎng)故障或者事故發(fā)生后，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行，不會(huì)由于故障或事故的發(fā)生影響電力供電。繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，將會(huì)使故障的影響降到最低，使電力企業(yè)損失降到最低，對(duì)保證用戶用電質(zhì)量具有十分重要的作用。

智能電網(wǎng)的使用，大大提升了電力輸送的能力與效率，并且提高了電力供電的安全可靠性，降低了電力輸送過程中電能的損耗，降低了污染物的排放，在環(huán)境保護(hù)方面具有重要的意義，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益等多重效益。智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，構(gòu)建了一個(gè)更加智能的運(yùn)行平臺(tái)，能夠?qū)﹄娏τ脩魧?shí)施更加靈活的調(diào)整與管理。電力用戶接入、退出電網(wǎng)更加便利，實(shí)現(xiàn)了用戶信息、電網(wǎng)信息等的共享，提高了電網(wǎng)運(yùn)行信息的透明化。

2 繼電保護(hù)技術(shù)作用與特點(diǎn)

繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用，主要作用是對(duì)電力系統(tǒng)中的設(shè)備、元件進(jìn)行有效的保護(hù)，避免元件發(fā)生異常或短路，通過對(duì)電力系統(tǒng)中設(shè)備電氣量的變化來實(shí)現(xiàn)具體的保護(hù)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)能夠?qū)ο到y(tǒng)中各個(gè)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，保證設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障的第一時(shí)間，通過特定的保護(hù)動(dòng)作將故障部位切除，確保其他線路、設(shè)備的正常運(yùn)行。另外，繼電保護(hù)裝置還具有警報(bào)功能，能夠在故障發(fā)生時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒相關(guān)人員及時(shí)的進(jìn)行處理。

繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)運(yùn)行中的基本性能，具有靈敏性、選擇性、可靠性、速動(dòng)性等特點(diǎn)。智能電網(wǎng)運(yùn)行過程中，各種先進(jìn)技術(shù)強(qiáng)化了繼電保護(hù)性能，提高了繼電保護(hù)的有效性。

3 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，對(duì)電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求，使得繼電保護(hù)研究成為電力發(fā)展中不可缺少的研究重點(diǎn)。在智能電網(wǎng)中，繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)多元化、復(fù)雜化的發(fā)展趨勢(shì)，不僅包括信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、控制技術(shù)、電子技術(shù)等，還包括了一些專業(yè)性的技術(shù)，由于融合了各種技術(shù)，使得繼電保護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)更加突出。

繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，應(yīng)該考慮其運(yùn)行方式的靈活性以及潮流方向的不確定性，對(duì)電流保護(hù)、距離保護(hù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整，確保繼電保護(hù)定植能夠適應(yīng)；同時(shí)需要對(duì)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍、定植、功能等，根據(jù)具體的運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，并結(jié)合智能電網(wǎng)信息保護(hù)對(duì)其定植實(shí)施修整；智能電網(wǎng)運(yùn)行中信息監(jiān)控主要是依靠電網(wǎng)中分散的設(shè)備傳感器實(shí)現(xiàn)的，它能夠?qū)Ω鱾€(gè)電路、設(shè)備的容量、溫度等實(shí)施監(jiān)控，對(duì)其運(yùn)行功率進(jìn)行調(diào)整，接近電網(wǎng)的運(yùn)營極限。這個(gè)過程中需要對(duì)線路負(fù)荷保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)線路溫度、容量等變化造成的影響。

隨著模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、人工智能技術(shù)等出現(xiàn)，繼電保護(hù)技術(shù)逐漸在智能電網(wǎng)中應(yīng)用。在實(shí)際運(yùn)用過程中，通過人工智能技術(shù)，解決了多個(gè)復(fù)雜的非線性為題，使得繼電保護(hù)技術(shù)向著更高層次發(fā)展；智能繼電保護(hù)技術(shù)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中運(yùn)行故障處理、運(yùn)行方式改變等，通過保護(hù)性能、定值、特性等方面的改變，使其具有實(shí)時(shí)保護(hù)的功效。隨著智能技術(shù)發(fā)展，自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展起來，并迅速應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，自適應(yīng)技術(shù)能夠保證繼電保護(hù)技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)的變化，提高智能電網(wǎng)的可靠性，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的有效保護(hù)，還提升了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)框架下的發(fā)展前景

4.1 繼電保護(hù)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)。實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)是符合繼電保護(hù)技術(shù)開放性發(fā)展要求，既能給繼電保護(hù)技術(shù)提供直觀的操作檢查范圍，又能為繼電保護(hù)的更新提供有力的支持。發(fā)展繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化有兩大優(yōu)勢(shì)：第一，可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模擬，分析出電力系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障，提前預(yù)防；第二，一旦事故發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)裝置不單單可以反映出故障，也可以發(fā)映出故障的起因，具體時(shí)間地點(diǎn)，這樣更有利于故障的處理?，F(xiàn)在人們?cè)缫堰M(jìn)入了信息化時(shí)代，在電力系統(tǒng)的各個(gè)組成單位之間可以通過網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)信息資源共享。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)技術(shù)，還可以簡(jiǎn)化繁雜的繼電保護(hù)線路，更便于施工。

4.2 繼電保護(hù)技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)技術(shù)的智能化發(fā)展是現(xiàn)在電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，我國在二十世紀(jì)九十年代初，就開始了電力系統(tǒng)保護(hù)的智能化研究。如今，電力系統(tǒng)越來越體現(xiàn)智能化的管理模式，在這種管理模式下，既能減少對(duì)電力資源的浪費(fèi)，也能給其他的技術(shù)提供無限的空間。

近幾年來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化規(guī)劃以及遺傳算法等人工智能技術(shù)也在繼電保護(hù)技術(shù)中開始研究。特別是在一些大型城市中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也逐漸在繼電保護(hù)中模擬進(jìn)行，這也加大了繼電保護(hù)技術(shù)智能化發(fā)展步伐。

4.3 繼電保護(hù)技術(shù)的一體化發(fā)展趨勢(shì)

我國目前為了測(cè)量電網(wǎng)電流電壓、控制開關(guān)和保護(hù)線路運(yùn)行，不得不將室外的所有變電站設(shè)備的測(cè)量和控制電纜都引到電力系統(tǒng)的主控室。由于電纜過多，既增加了投資資金，也讓二次回路變得非常復(fù)雜。因此，一體化的發(fā)展已成必然趨勢(shì)。一體化裝置可以將各方面的數(shù)據(jù)匯總整理，簡(jiǎn)化以往繼電保護(hù)復(fù)雜的工作。

如今，我國在電力系統(tǒng)中開始試驗(yàn)的一體化技術(shù)有OTA（光電流互感器）以及OTV（光電壓互感器）。

5 結(jié)束語

智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)發(fā)展的新方向，且隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，為智能電網(wǎng)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，對(duì)有效的保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行安全，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備的有效監(jiān)控，對(duì)故障發(fā)生的第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，并對(duì)故障部位與電網(wǎng)隔離，起到了有效的保護(hù)作用。隨著我國科技水平的進(jìn)步，我國繼電保護(hù)技術(shù)必將不斷提升，為智能電網(wǎng)發(fā)展提供更多的支持，促進(jìn)我國電力事業(yè)發(fā)展。

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