智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)淺析

張宏朋

【摘 要】在隨著國家智能化電網(wǎng)不斷發(fā)展的同時，人們應(yīng)加大對繼電保護技術(shù)的研究和關(guān)注，并不斷提高其使用的安全性和可靠性。本文對智能電網(wǎng)繼電保護原理及繼電保護技術(shù)進行了分析和探討。

【關(guān)鍵詞】智能；電網(wǎng)；繼電保護；技術(shù)

隨著我國社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和革新，人們在生產(chǎn)與生活中對電的需要越來越迫切，在這種用電需求如此緊張的環(huán)境下，大力改進國家電網(wǎng)是社會發(fā)展的需求，也是電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。而智能化電網(wǎng)體系的構(gòu)建是目前我國電力事業(yè)發(fā)展的新目標，并提倡使用風(fēng)能、太陽能等清潔能源。同時電力企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實際情況并結(jié)合發(fā)達國家電力的應(yīng)用情況，來構(gòu)思并建設(shè)我國的高壓電網(wǎng)。而在智能化電網(wǎng)中的繼電保護裝置，俗稱是電網(wǎng)中的“衛(wèi)士”，它能夠有效地保護電力系統(tǒng)，并將電網(wǎng)發(fā)生的故障與系統(tǒng)有效地隔離開，從而有效避免了電力系統(tǒng)大面積的損壞，并有效防止了用電區(qū)域大面積停電情況的發(fā)生。

1智能電網(wǎng)的定義和特點

智能電網(wǎng)是利用先進的信息通訊技術(shù)和控制技術(shù)，構(gòu)建的以自動化、計算機化及互動化為主要特點的特高壓電網(wǎng)，并具有向各級電網(wǎng)發(fā)送電力的能力，同時它能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自動跳閘保護電力系統(tǒng)，并具有在停電后的較短時間內(nèi)恢復(fù)用電能力的特點。因此，智能電網(wǎng)具有經(jīng)濟高效、友好互動、堅強可靠等特點，不僅具有將強大電力輸送到各個電網(wǎng)應(yīng)用的能力，而且還具有靈活調(diào)整、連接使用的效果，所以對智能電網(wǎng)中的數(shù)字化變電站技術(shù)、電子式互感器及交直流靈活輸電和廣域測量技術(shù)等的要求也就大大提高，并對其繼電保護裝置的要求也較為嚴格。

2智能電網(wǎng)繼電保護原理

繼電保護技術(shù)是利用傳感器在智能電網(wǎng)中，對其發(fā)電、輸電、配電和供電等重要設(shè)備的運行情況進行密切監(jiān)控的，并通過計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將收集到的數(shù)據(jù)進行整合和分析，來達到對各個電氣設(shè)備監(jiān)控的目的，并實現(xiàn)其對電力系統(tǒng)的保護和修正。而繼電保護裝置不僅可以保護其需要保護的對象，而且還可以對其相關(guān)的其他電氣設(shè)備的運行情況進行監(jiān)控和保護，但需要將其保護裝置的功能進行共享。而繼電保護設(shè)備具有迅速隔離故障并具有自我自行恢復(fù)的功能，從而減少了大面積停電事故的發(fā)生率，確保了電網(wǎng)供電的安全性和可靠性。所以，智能電網(wǎng)中的繼電保護裝置在其進行保護運行工作時，不僅要對其需要保護的對象進行跳閘保護，偶爾也需要發(fā)出連跳指令進行跳閘，來保護其他共享、需要保護的設(shè)備。

由于智能電網(wǎng)具備分布發(fā)電以及交互供電等種種特征，對繼電保護工作造成一定困難。而通信以及信息等多種技術(shù)的不斷進步也為繼電保護工作的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)使用傳感器來隨時隨地的監(jiān)測輸電、供電以及發(fā)電這些主要設(shè)備運行情況，利用相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對所得到的數(shù)據(jù)信息實施匯總并加以分析，通過對這些信息的有效利用相關(guān)工作人員就可以實現(xiàn)對運行情況的全程監(jiān)控，并能夠?qū)ΡＷo功能以及保護定值所具有的遠程動態(tài)進行監(jiān)測并及時的加以改正。除此之外，保護裝置對保護對象以及另外的一些相關(guān)設(shè)備所具有的運行信息要做到兼顧。首先，對于出現(xiàn)的問題能立即加以識別，其次，在無人為因素干擾的前提下，對于故障能做到有效隔絕，并具有自我恢復(fù)能力，以免出現(xiàn)大規(guī)模斷電情況。智能電網(wǎng)繼電保護設(shè)備不僅僅對本保護對象實施跳開，同時，也會對另外一些相關(guān)節(jié)點實施跳開。另外，也存在只針對相關(guān)節(jié)點進行跳開而不對本保護對象進行跳開的情況。

3智能電網(wǎng)中繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1繼電保護綜合自動化的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的不斷更新，在繼電保護裝置中它就像一個計算機一樣，進行數(shù)據(jù)和信息的傳輸和分析，而整個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則可作為一個智能的終端進行控制。繼電保護裝置的運行，是通過互聯(lián)網(wǎng)來獲得電力系統(tǒng)運行及其發(fā)生故障的數(shù)據(jù)和信息的或者是通過網(wǎng)絡(luò)信息先獲得被保護原件的數(shù)據(jù)或信息并將其傳輸?shù)浇K端中。所以，人們可以看見繼電保護裝置是一個自行傳輸及運行的裝置，并且它實現(xiàn)了自動獲取測量和控制通信數(shù)據(jù)的自動化過程，而且將測量、控制和保護功能轉(zhuǎn)為一體化進行運作，真正體現(xiàn)了自動化應(yīng)用的效果。并通過繼電保護的自動化應(yīng)用，可以良好地解決變電站對客戶機保護信息的搜集和傳輸，并能有效地讀取終端服務(wù)器EMS共享的數(shù)據(jù)信息，還可以有效地解決困難的計算問題。因此電力部門應(yīng)該加強做好對其設(shè)備的保護工作，使其能夠順利的應(yīng)用。

3.2繼電保護技術(shù)的智能化應(yīng)用

智能化的應(yīng)用包括遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等，并且在繼電保護技術(shù)中得到了良好的應(yīng)用，且神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在繼電保護技術(shù)中的應(yīng)用得到了很好的發(fā)揮，它可以有效地解決非線性問題，并具有分布式儲存信息和自組織等特點。當遇到輸電線的兩端系統(tǒng)在擺開的情況下，發(fā)生過電電阻短路時，它可以通過距離保護的方法將很難找到的故障原因給排除，使工作人員有效地解決并完成較為復(fù)雜的電力系統(tǒng)問題。所以，在電力系統(tǒng)運行中應(yīng)用智能化技術(shù)，便可幫助工作人員有效地解決電力系統(tǒng)工作中的一些難題。

3.3繼電保護技術(shù)的數(shù)字化應(yīng)用

隨著互感器發(fā)生故障概率的減少和互感器傳輸性能的不斷提高，使繼電保護出現(xiàn)二次回路斷線、電流互感器飽和及二次回路接地等常見問題的情況也逐漸減少。且電氣量氣息傳輸?shù)恼鎸嵭阅軌蛟黾永^電保護裝置的性能，并提高其工作效率。但怎樣能夠更加簡化繼電保護裝置的輔助功能，是目前電力工作人員需要研究的問題，而數(shù)字化傳感器可以提高繼電保護裝置的整體性能，所以其是工作人員應(yīng)該考慮并研究的問題。

3.4繼電保護技術(shù)廣域化的應(yīng)用

隨著社會的不斷發(fā)展，人們生活和生產(chǎn)用電量的不斷增加，導(dǎo)致用電網(wǎng)區(qū)域的不斷擴大，并增加了電壓的負荷，因此造成了供電不穩(wěn)、發(fā)生用電故障的情況出現(xiàn)。所以我們在對供電電網(wǎng)信息化的使用中，對繼電保護使用廣域測量技術(shù)，并通過WAMS網(wǎng)絡(luò)提供的廣域信息來提高繼電保護的自動化裝置，以此來減少并防止電力供電停電情況的發(fā)生。

4不斷提高繼電保護工作人員的技術(shù)和素質(zhì)

智能電網(wǎng)中繼電保護技術(shù)的應(yīng)用是確保電網(wǎng)正常運行的第一道防線，所以說繼電保護對電力系統(tǒng)的安全性有著重大的責(zé)任。因此，電力系統(tǒng)對其工作人員的技術(shù)水平和素質(zhì)要求必須嚴格，才能確保繼電保護工作的安全進行。而近年來，電力行業(yè)也開展了各種競賽項目，包括繼電保護專業(yè)的技術(shù)水平及理論知識的比賽，用這種方法來促進工作人員的專業(yè)技術(shù)及素質(zhì)，使其加快跟隨國家電網(wǎng)發(fā)展的步伐和要求，并大力推行“兩個轉(zhuǎn)變”的力度，來強化電力人才的培養(yǎng)。隨著電力企業(yè)繼電保護工作人員的不斷增加，加強對新員工的知識培訓(xùn)及技能培訓(xùn)是非常必要的，通過采取一些相關(guān)技能的考試和比賽等來加強員工知識與技能的學(xué)習(xí)，在員工上崗前進行培訓(xùn)知識與技能的考試，要求其必須持證上崗。以此來加強電力工作人員對繼電保護技術(shù)工作的重視及對繼電保護工作的推進，并通過人才的培養(yǎng)來推動電力事業(yè)的發(fā)展。

5結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，電力系統(tǒng)對其保護裝置的設(shè)定及安全性的要求也越來越高，并設(shè)立了更高更遠的發(fā)展目標。相信隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，我國智能化電網(wǎng)的繼電保護技術(shù)，也會不斷加快其網(wǎng)絡(luò)化、智能化及信息數(shù)據(jù)一體化建設(shè)的步伐，并不斷增強其保護技術(shù)、控制技術(shù)和測量技術(shù)，同時通過工作人員技術(shù)的不斷提高和工作經(jīng)驗的不斷總結(jié)，來逐步加強電力保護工作的高度和難度，從而提高我國電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]林澤源.智能電網(wǎng)建設(shè)中的繼電保護技術(shù)[J].能源與節(jié)能，2014，（5）.

[2]黃偉進，單衛(wèi)東，祝剛.繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].各界文論，2007，（4）.

[3]賀方，劉登.智能電網(wǎng)建設(shè)中的繼電保護技術(shù)應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（14）.

[4]江艦，張云華.智能繼電保護對現(xiàn)代電網(wǎng)的影響[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012，（21）.

[5]王翠霞.淺談電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展[J].電氣傳動自動化，2008，（6）