論電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的構(gòu)建

【摘要】隨著時(shí)代與科技的飛速發(fā)展，智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)技術(shù)要求更高，為此，還需對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)進(jìn)一步作出研究。本文提出智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，具體闡述了智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的影響，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)；影響

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，智能電網(wǎng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，給繼電保護(hù)帶來極大的沖擊，因此，要加大對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的研究。智能電網(wǎng)的設(shè)備逐漸走向自動(dòng)化、數(shù)字化，如傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)同步技術(shù)、光纖通信技術(shù)等，相應(yīng)的繼電保護(hù)技術(shù)具備寬廣的發(fā)展前景，本文基于智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的技術(shù)下，提出了構(gòu)建智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

一、繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)與時(shí)代的蓬勃發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)電力需求越來越大，電力供應(yīng)開始出現(xiàn)緊張的局面，近年來，部分地區(qū)屢次發(fā)生供電危機(jī)，只能被迫限電、停電，以便緩解電力供應(yīng)緊張的情況，因此，提高了對(duì)電力系統(tǒng)的要求。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，只能通過有效的安全維護(hù)技術(shù)，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，繼電保護(hù)作為一種維護(hù)電力系統(tǒng)安全的有效手段，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)可快速對(duì)其作出反應(yīng)與處理，自動(dòng)將故障設(shè)施切除，及時(shí)輸送警報(bào)信號(hào)至電力監(jiān)控中心，維護(hù)人員就可立即解除故障，從而能夠保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，將對(duì)電力設(shè)施的損失降至最低，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的安全供電，有助于維護(hù)、改進(jìn)繼電保護(hù)裝置的性能，使整體電力系統(tǒng)運(yùn)行水平得到提高。

全面建設(shè)智能電網(wǎng)，其實(shí)就是推進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展與研究，在智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)應(yīng)用水平越來越高，研究繼電保護(hù)的應(yīng)用技術(shù)，包括了信息、網(wǎng)絡(luò)、控制、電子等多綜合技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用多種技術(shù)的創(chuàng)新與融合，促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的大力發(fā)展。在智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)還需考慮更多問題，下面從繼電保護(hù)原理出發(fā)，提出繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。

對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行方法與方向進(jìn)行研究，對(duì)電流保護(hù)、距離保護(hù)的原理作出及時(shí)的調(diào)整，從而保證定值的靈活性、適應(yīng)性。繼電保護(hù)裝置的定值、保護(hù)功能、范圍，應(yīng)結(jié)合對(duì)應(yīng)運(yùn)行方法的改變及時(shí)調(diào)整，與實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行信息聯(lián)系在一起，實(shí)時(shí)修正保護(hù)定值。智能電網(wǎng)主要是由電網(wǎng)中的傳感器收集實(shí)時(shí)信息，例如輸電線路容量、溫度等內(nèi)容，對(duì)運(yùn)行中輸出、輸入電流或電壓功率進(jìn)行調(diào)整，使其發(fā)揮出最佳效用。若在電網(wǎng)運(yùn)行中，對(duì)輸電線路的保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)整，還需再次適應(yīng)容量、溫度的變化，所帶來的一系列影響。智能電網(wǎng)逐漸數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)隨之得到進(jìn)步與改善，智能電網(wǎng)發(fā)展歷程經(jīng)過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺產(chǎn)算法、模糊邏輯、人工智能技術(shù)等多個(gè)階段，在實(shí)際的運(yùn)行中采用人工智能技術(shù)，有助于處理更多復(fù)雜的非線性問題，進(jìn)一步推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)中的自適應(yīng)控制是指隨著電力系統(tǒng)的運(yùn)行、故障等狀態(tài)的變化，作出實(shí)時(shí)的保護(hù)技術(shù)，例如特性、定值、性能等內(nèi)容的調(diào)整，自適應(yīng)控制技術(shù)屬于一種新的繼電保護(hù)技術(shù)，可促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)快速適應(yīng)和調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的各種變化。

二、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)

現(xiàn)階段智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的技術(shù)包括智能感應(yīng)技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、電力電子技術(shù)、仿真分析與控制決策技術(shù)、信息通信技術(shù)、智能設(shè)施和智能裝置、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等，下面對(duì)這幾類繼電保護(hù)技術(shù)做出具體介紹。

由于智能電網(wǎng)是一個(gè)完整、復(fù)雜的系統(tǒng)，其運(yùn)行涉及多種電力設(shè)施，若要對(duì)各項(xiàng)電力設(shè)施進(jìn)行控制，還需對(duì)其進(jìn)行有效觀測(cè)，通過采用智能感應(yīng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，智能感應(yīng)技術(shù)包括無線感應(yīng)器、智能感應(yīng)器、光纖感應(yīng)器等。在智能電網(wǎng)中，可同步相量測(cè)量的技術(shù)得到廣泛的高精密脈沖應(yīng)用，廣域測(cè)量技術(shù)作為其中的代表技術(shù)，采用全球定位系統(tǒng)，為同步相量測(cè)量創(chuàng)造良好的條件，可實(shí)時(shí)提供同步時(shí)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)中各個(gè)變電站的電壓信號(hào)、電流信號(hào)的同步性，具有可靠的同步精度。電力電子技術(shù)中涉及到柔性直流輸電、柔性交流輸電、高壓直流輸電、定制電力等方面的內(nèi)容，應(yīng)用范圍十分廣泛，例如電能質(zhì)量控制、無功補(bǔ)償、新型輸電等領(lǐng)域。為實(shí)時(shí)分析智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，為及時(shí)的決策、控制提供有效的參考依據(jù)，采用仿真分析與控制決策技術(shù)從而保障電力系統(tǒng)的安全與可靠，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，做到數(shù)字化、可視化的管理智能電網(wǎng)，為其統(tǒng)一規(guī)劃提供有效可靠的控制決策。在智能電網(wǎng)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)為信息通信技術(shù)，該技術(shù)是智能電網(wǎng)控制決策的基礎(chǔ)，采用新型的信息通訊技術(shù)，有助于實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的有效交流，有著操作方便、即插即用、信息精度高的優(yōu)點(diǎn)，是一種行之有效的技術(shù)保障。通過智能設(shè)施、智能裝置，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電力系統(tǒng)內(nèi)部元件進(jìn)行控制，由于此設(shè)備本身屬于一種智能設(shè)備，在電網(wǎng)發(fā)電、變電、輸電、用電、配電中均能發(fā)揮效用。部分地區(qū)采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，現(xiàn)已取得良好的效果，將整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)分為三層，分別為過程層、間隔層、站控層，每一層均具備完善的通信網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)建為控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。

三、智能電網(wǎng)將對(duì)繼電保護(hù)的影響

智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)作為保障系統(tǒng)運(yùn)行的重要防線，若完全按照以往的電網(wǎng)裝置設(shè)計(jì)，將難以適應(yīng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行需要。因此，智能電網(wǎng)下的繼電保護(hù)應(yīng)區(qū)別與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，采用更多先進(jìn)技術(shù)、智能技術(shù)，如廣域測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)、電子式互感器、交直流靈活輸電、數(shù)字化變電站技術(shù)等，全面提高智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)水平。

（一）數(shù)字化

智能電網(wǎng)具有自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的特點(diǎn)，繼電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)如此，具備信息傳輸方式、測(cè)量技術(shù)的數(shù)字化，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，各項(xiàng)智能設(shè)備儀器隨之得到廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)互感器將不適應(yīng)現(xiàn)行的繼電保護(hù)要求，互感器將轉(zhuǎn)變電子式并可通過網(wǎng)絡(luò)接口，建立智能斷路器、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置的連接，簡(jiǎn)化了二次設(shè)備，便于維護(hù)。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，給繼電保護(hù)帶來巨大的轉(zhuǎn)變，其一，傳統(tǒng)繼電保護(hù)只能做到局部區(qū)域的保護(hù)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的采用，實(shí)現(xiàn)了信息的共享性，可實(shí)時(shí)獲取變電站內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行信息，還可對(duì)信息進(jìn)行處理并發(fā)送，改變以往的二次電纜傳輸，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，保證數(shù)字信號(hào)的完整性、可靠性。

（三）廣域化

隨著智能電網(wǎng)信息化發(fā)展，繼電保護(hù)信息化也得到發(fā)展，現(xiàn)已成為控制電力系統(tǒng)的關(guān)鍵，雖然信息系統(tǒng)建設(shè)不是為了服務(wù)繼電保護(hù)，但是通過收集的廣域信息，有助于提高后備保護(hù)、安全自動(dòng)裝置的性能。

（四）輸電靈活化

智能電網(wǎng)具有許多的優(yōu)點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)，最明顯的特點(diǎn)在于其提升了輸電效率，控制方式不僅快速，且靈活性更高。智能電網(wǎng)中采用靜止無功補(bǔ)償、可控串聯(lián)補(bǔ)償、電能質(zhì)量控制、潮流控制器等裝置與技術(shù)，智能電網(wǎng)非線性控制電力元件數(shù)量得到大幅增加。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置起到了不可替代的作用，是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，不僅能夠解決電力故障問題，還能實(shí)時(shí)反映電力系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)元件差錯(cuò)性運(yùn)行狀態(tài)，將電力系統(tǒng)故障與其他設(shè)備隔離，防止造成嚴(yán)重的停電事故，進(jìn)一步保證電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。