淺析智能電網(wǎng)繼電保護技術

何坤

[摘 要]在我國電力系統(tǒng)中，繼電保護技術分為四個發(fā)展階段，分別是電磁型、晶體管型、集成電路型、微機型保護。繼電保護技術隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展以及新技術的引領下，正朝著計算機化、智能化、網(wǎng)絡化、測量、保護、控制以及數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。在智能電網(wǎng)的應用下，繼電保護正隨著電氣系統(tǒng)的要求向現(xiàn)代化道路發(fā)展。

[關鍵詞]智能電網(wǎng)；繼電保護技術；電力系統(tǒng)；應用

智能電網(wǎng)無可比擬的優(yōu)勢使它在電網(wǎng)發(fā)展過程中成為了必然趨勢，各項的優(yōu)勢為建設高性能的電網(wǎng)帶來了新設備以及新技術的不斷更新。它隨著智能電網(wǎng)不斷深入的研究也進入到了快速發(fā)展的新階段，智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展的基礎是由繼電保護裝置廣泛的應用范圍以及功能提供的。本文對二者相互之間的關系進行應用分析、探討，并提供有效參考價值。

一、繼電保護裝置技術

1.目前繼電保護裝置的現(xiàn)狀?，F(xiàn)階段，超高壓電壓和大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，在發(fā)展過程中一項重要的研究課題就是繼電保護可靠性、選擇性、靈敏性以及快速性的有效提高?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是由電能產(chǎn)生、輸送、分配以及用電環(huán)節(jié)而組成的，這是經(jīng)過了許多電力技術人員的不斷實踐、研究并利用累積的大量經(jīng)驗而得到的。

2.繼電保護裝置的任務與基本特性。繼電保護是為了避免電力系統(tǒng)中元件發(fā)生異常或短路的現(xiàn)象，并利用這些情況來達到電氣量變化的保護措施。繼電保護在供電系統(tǒng)運行正常的時候，通過對各種電力設備進行完整的監(jiān)控來保證設備能夠安全正常的運行，在發(fā)生故障的時候能夠及時的切除故障部分來保證其他設備正常的工作，并在發(fā)生故障時候能夠及時的發(fā)出警報，使相關人員能夠及時對故障部分進行處理。值班人員能夠依據(jù)繼電保護在這過程提供的可靠運行依據(jù)來工作。

在運行過程中繼電保護裝置的基本特征十分明顯，包括可靠性、速動性、靈敏性以及選擇性等。如今技術水平愈發(fā)先進，智能電網(wǎng)運行過程中其繼電保護的多種性能也得到了進一步的強化，更具有有效性與合理性。

二、智能電網(wǎng)的相關認識

1.智能電網(wǎng)的含義。電網(wǎng)的智能化就是智能電網(wǎng)，它進行雙向信息處理的基礎是集成系統(tǒng)且高速通行的，采用電子傳感技術，統(tǒng)一收集、處理電網(wǎng)信息時其管理手段快捷有效，控制方法十分靈敏，使其運行時高速、安全。整個電網(wǎng)的信息化、互動化、數(shù)字化都屬于智能電網(wǎng)的范圍，利用先進技術使變電站網(wǎng)絡與多個設備的具體問題得以解決，電能供應達到高質量、高性能的目標，將高起點、快發(fā)展的基礎提供給繼電保護。

2.繼電保護在智能電網(wǎng)中的發(fā)展。分布式發(fā)電與交互式供電都是智能電網(wǎng)的運行特點，這些特點也影響了繼電保護系統(tǒng)。如今信息化技術與數(shù)字化技術應用廣泛，智能電網(wǎng)中的繼電保護原理也十分完善，智能傳感器可實時監(jiān)控發(fā)電、輸電、供電和配電系統(tǒng)。整理、分析、審核全部監(jiān)控數(shù)據(jù)后可對設備的整體運行情況有所了解，起到保護作用。將新的方法與技術應用在智能電網(wǎng)中，可使繼電保護的相關軟件與整體配置適對于智能電網(wǎng)的新需求適應得更快。繼電保護技術因智能電網(wǎng)數(shù)字化特性而達到了信息傳輸方式與測量手段的數(shù)字化，因網(wǎng)絡化特性使有關信息達到了以智能數(shù)字信號進行網(wǎng)絡傳輸，繼電保護服務可以收集、處理廣域信息，其安全自動裝置性能得到提高。

三、智能電網(wǎng)中繼電保護技術的應用

如今出現(xiàn)了智能電網(wǎng)，因此繼電保護在電力系統(tǒng)領域的研究與發(fā)展應當受到重視，在建設智能電網(wǎng)時，很難掌握應用繼電保護的過程，其應用技術包括許多專業(yè)的優(yōu)勢，例如控制技術、電子技術、網(wǎng)絡技術、信息技術等，只有融合這些技術并進行一定的創(chuàng)新，才能使繼電保護裝置發(fā)展的更好。

在智能電網(wǎng)中應用繼電保護裝置首先應對其運行方式的靈活性與潮流流向的不確定性進行綜合考慮，完成電流保護原理與距離保護時需要實時調整，使定值的適應功能得到保證。另外以運行方式的變化為依據(jù)適當調整保護功能、保護范圍、保護裝置的定值。利用電網(wǎng)中散布的傳感器智能電網(wǎng)可以得到信息監(jiān)控輸線路的最及時的容量與溫度，對功率進行合理調整，使其與運營極限相接近，同時對輸電線路的負荷保護定制加以調整，進而對容量與溫度變化的影響可更加適應。另外繼電保護技術的發(fā)展在一定程度上是由智能電網(wǎng)數(shù)字化與信息化特性所推動的，繼電保護領域中應用了許多人工智能技術，例如模糊邏輯、遺產(chǎn)算法等，使大量麻煩的非線性問題得以解決。繼電保護系統(tǒng)中以電氣故障狀態(tài)的變化與電力系統(tǒng)運行方式為依據(jù)對保護定值、性能與特性等進行改變的技術就是自適應控制技術，是繼電保護中的一種新技術。應用該技在短時間內使繼電保護技術對電力系統(tǒng)中的變化加以適應，使智能電網(wǎng)繼電保護的運行更加可靠，保護作用加強，經(jīng)濟效益得到提高。

四、智能電網(wǎng)中繼電保護技術發(fā)揮的作用

1.預保護功能。在智能電網(wǎng)的運行中注意其子系統(tǒng)的不平衡功率，以及控制系統(tǒng)的狀態(tài)，可以對可能發(fā)生的事故起到預防作用，進行事故預警和保護，達到智能電網(wǎng)的新需求。

2.使輸電斷面的安全性提高。在輸電線路中全面發(fā)展其過負荷保護措施，可對連鎖過載跳閘進行自動預防，避免停電事故大范圍發(fā)生，對電網(wǎng)的保護力度進行強化?，F(xiàn)代技術的應用可使電網(wǎng)的運行安全得到最大程度的滿足，使繼電保護裝置在智能電網(wǎng)中發(fā)揮作用，提高輸電斷面的安全性。

3.使智能電網(wǎng)安全、有效運行。繼電保護技術中包含的體系十分完整，可以分析電力系統(tǒng)中的故障，明確繼電保護技術的原理與實現(xiàn)方法，設計繼電保護、保證其運行、完善維護技術，因此繼電保護技術的應用可以降低電氣元件的故障發(fā)生率，使智能電網(wǎng)保持正常運行。

4.雙重保護智能電網(wǎng)。電力領域中應用的信息技術與網(wǎng)絡技術因智能電網(wǎng)智能化特點的應用而得到有效促進，將智能傳感器在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中應用，可以做到智能化處理收集到的相關數(shù)據(jù)，繼電保護裝置在智能電網(wǎng)中一方面發(fā)揮其繼電保護的基本功能，另一方面還可以對出現(xiàn)的故障進行智能化診斷，使系統(tǒng)自我恢復，并在短時間內實現(xiàn)隔離。

5.促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。繼電保護技術的特點是全方面的，能夠與智能電網(wǎng)信息化、數(shù)字化的特點相呼應，并且在不斷發(fā)展中逐漸具備了自動整定技術、網(wǎng)絡化、數(shù)字化等特點，裝置性能也得到提高，使智能電網(wǎng)在傳輸電器量信息時更加便利。與互聯(lián)網(wǎng)相互連接的繼電保護系統(tǒng)使智能電網(wǎng)中的繼電保護裝置具備智能化特性。

五、結語

電網(wǎng)的最終發(fā)展方向就是智能電網(wǎng)，在其發(fā)展過程中繼電保護也會隨之發(fā)展，將先進的技術設備提供給智能電網(wǎng)。而且繼電保護技術在智能電網(wǎng)的推動下也會逐漸變得信息化、計算機化、網(wǎng)絡化和數(shù)據(jù)通信、測量、保護、控制一體化，在運行中更加穩(wěn)定、安全。對電力控制系統(tǒng)與電網(wǎng)故障中的繼電保護裝置的隔離功能進行強化，可以使電力系統(tǒng)發(fā)揮保護作用時更具可靠性、穩(wěn)定性與安全性，為建設智能電網(wǎng)打下牢固的基礎，使我國繼電保護的管理水平提高。

參考文獻：

[1]鄭扶民.對智能電網(wǎng)涉及的關鍵技術問題的探討[J].科技資訊，2011（30）.

[2]張保會，郝治國，Zhiqian BO等.智能電網(wǎng)繼電保護研究的進展（三）――保護功能的發(fā)展[J].電力自動化設備，2010（3）.