基于智能電網(wǎng)環(huán)境探究繼電保護的系統(tǒng)構(gòu)建

饒凌

【摘 要】繼電保護是電力系統(tǒng)的主要組成部分，對電力的發(fā)展起著重要的作用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對智能化電網(wǎng)也有了更高的要求，如何構(gòu)建智能化電網(wǎng)就是要保證繼電保護技術(shù)系統(tǒng)智能化，這也是今后電力系統(tǒng)發(fā)展的方向。但在建立繼電保護系統(tǒng)的時候也會有遇到很多問題和困難，就要通過不斷的研究和分析，找到一個合適的出口這也是構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文通過分析在智能化電網(wǎng)環(huán)境下構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)的現(xiàn)狀，以及存在的問題，并為構(gòu)建繼電保護的建設(shè)提供一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】智能化；電網(wǎng)；繼電保護；系統(tǒng)構(gòu)建

繼電保護是實現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測保護的重要技術(shù)，該領(lǐng)域的長期發(fā)展趨勢是計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，以及保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化[1]。但智能電網(wǎng)均采用了大量的新技術(shù)，這些新技術(shù)對繼電保護不僅是機遇也是挑戰(zhàn)，面對這兩種不同的方向，繼電保護該如何構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)，這也是此研究要解決的問題。本文章詳細闡述了繼電保護為了更好的適應(yīng)智能電網(wǎng)的需要而發(fā)生的一系列變化，并分析智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護構(gòu)成的對策，以及對智能電網(wǎng)條件下繼電保護系統(tǒng)構(gòu)建的前景。

1.我國智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分

為了適應(yīng)智能化電網(wǎng)，繼電保護系統(tǒng)的建設(shè)也必須滿足電網(wǎng)的要求不斷的發(fā)生著變化，這些變化也是建設(shè)智能化電網(wǎng)對繼電保護系統(tǒng)的考驗，不能很好的適應(yīng)智能化，繼電保護的路就會很難走，而且會被經(jīng)濟的大潮吞沒，為了生存必須進行改革。目前繼電保護系統(tǒng)的構(gòu)建組成主要有以下幾部分：

1.1保護裝置及相應(yīng)的保護設(shè)備

這些裝置和設(shè)備必須能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。但目前這些裝置和設(shè)備只是保護自己對象不被破壞，不能更好的保護其他系統(tǒng)，因此，這樣的設(shè)置不是很廣泛，很狹隘，不能真正的起到整個系統(tǒng)的保護。這種保護設(shè)備就會顯得太單調(diào)，不能很好的適應(yīng)智能化電網(wǎng)的要求，因此必須進行變化，不然就會被淘汰。

1.2為適應(yīng)智能化電網(wǎng)的要求而構(gòu)建的實時監(jiān)控裝置

這種裝置主要是利用傳感器對發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備、配電設(shè)備、供電設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備來完成的。通過智能化電網(wǎng)提供這些信息可對電網(wǎng)的運行狀況進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)控獲得的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行收集、整合和分析。從而實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠程動態(tài)監(jiān)控和修正[2]。

2.我國智能電網(wǎng)環(huán)境下對繼電保護系統(tǒng)構(gòu)建的要求

2.1要求繼電保護必須要有完整的功能

完整的功能是繼電保護系統(tǒng)進行構(gòu)建的目的，因此，對于構(gòu)建后的繼電保護系統(tǒng)，具有原來繼電保護系統(tǒng)就有的全部功能，同時這些功能比原來的保護系統(tǒng)的功能更優(yōu)越。在一些比較緊急的情況下，能夠?qū)⒈Ｗo系統(tǒng)中的一些相關(guān)的功能進行啟動或關(guān)閉，確保整個系統(tǒng)能在安全的狀態(tài)下運行。

2.2要求繼電保護必須快速構(gòu)建

對于一些暫時性的系統(tǒng)，在脫離繼電保護的情況下，就會出現(xiàn)保護不能正常運行，而這樣就會導(dǎo)致大面積的電力故障，不僅影響到人們的正常生活，而且還會帶來經(jīng)濟的損失，因此，繼電保護系統(tǒng)構(gòu)建的過程中必須快速、可靠，需要對多種繼電保護進行構(gòu)建，而且能進行同步構(gòu)建處理，這樣就能確保構(gòu)建能夠在短時間內(nèi)完成，最大限度的避免大面積出現(xiàn)電網(wǎng)運行障礙。

2.3要求繼電保護構(gòu)建經(jīng)濟、可靠

繼電保護進行構(gòu)建的目的是為了增加更多的保護功能，因此在構(gòu)建的過程中確保個性指標(biāo)必須達到要求的標(biāo)準(zhǔn)，而且要可靠，同時也要保證建設(shè)的過程中更經(jīng)濟，為國家節(jié)省資源，從而確保構(gòu)建的經(jīng)濟性，這樣就能更好的滿足電網(wǎng)運行需求。

3.我國智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護面臨的挑戰(zhàn)和機遇

3.1繼電保護面臨的挑戰(zhàn)[3]

繼電保護面臨的挑戰(zhàn)主要包括超/特高壓互聯(lián)大電網(wǎng)對繼電保護的影響，繼電保護的電力電子設(shè)備產(chǎn)生的故障對電流造成影響，還有就是繼電保護需要和電網(wǎng)的控制策略相協(xié)調(diào)配合方面存在的協(xié)調(diào)問題，以及網(wǎng)絡(luò)拓撲和運行方式多變使定值配合式保護失去了生存環(huán)境等方面對繼電保護都是一種挑戰(zhàn)。

3.2智能電網(wǎng)建設(shè)給繼電保護帶來機遇

智能電網(wǎng)的發(fā)展也為新型繼電保護的研究應(yīng)用提供了平臺[4]。信息采集方面，我國到目前所有500kV變電站和大部分220kV的變電站的繼電保護設(shè)備都安裝了，并進行同步相量測量單元（PMU）以及廣域測量系統(tǒng)（WMAS）。WAMS/PMU能夠?qū)崿F(xiàn)廣域電網(wǎng)的在線同步測量，數(shù)據(jù)更新速度可縮短到幾十毫秒，能夠?qū)崿F(xiàn)同步信息的繼電保護功能。

信息通信方面，目前我國電網(wǎng)500kV及以上的光纖覆蓋率達到了100%，220kV覆蓋率為99.2%，110kV覆蓋率為93%，形成了以光纖為主要介質(zhì)，以分層分級自愈環(huán)網(wǎng)為主要特征的電力通信專網(wǎng)?；贗EC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站實現(xiàn)了站內(nèi)一次設(shè)備的數(shù)字化和二次裝置的網(wǎng)絡(luò)化，全站具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺，能夠方便地實現(xiàn)信息共享和互操作[5]。保護系統(tǒng)的高速、實時、可靠的信息通信條件已經(jīng)具備，這也是繼電保護的機遇。

除了以上信息的成績外，智能電網(wǎng)的信息平臺還將一些局放監(jiān)測、覆冰監(jiān)測、雷電監(jiān)測等多種信息系統(tǒng)運用到繼電保護上。這也是未來繼電保護系統(tǒng)中必須要考慮的問題，不但要滿足智能化電網(wǎng)的要求，又要將這項任務(wù)圓滿的完成，即是挑戰(zhàn)也是機遇。

4.智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護系統(tǒng)構(gòu)建的對策

4.1不斷的強化繼電保護在故障診斷的功能

構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)的目的主要就是將其功能不斷的服務(wù)于智能電網(wǎng)的運行，因此，在構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)方面就必須對智能化電網(wǎng)出現(xiàn)的一些異常以及一些故障進行診斷，并做出相應(yīng)的對策，同時還將一些看不到故障進行診斷，避免一些微小的錯誤引起的故障，發(fā)現(xiàn)故障后能及時的采取有效措施進行優(yōu)化處理，并保證智能電網(wǎng)的正常運行。因此，通過構(gòu)建繼電保護系統(tǒng)，能夠在很大程度上減少其出現(xiàn)故障或異常，也避免了電網(wǎng)事故擴大，影響到整個電網(wǎng)運行，從而極大的提高了電網(wǎng)安全水平[6]。

4.2在不斷的研究中進一步完善系統(tǒng)功能

繼電保護系統(tǒng)的構(gòu)建的目的除了要實現(xiàn)系統(tǒng)自動化診斷及維修，還要對系統(tǒng)進行優(yōu)化達到更完整的系統(tǒng)功能，從而更好的滿足系統(tǒng)運行需求。但隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對于智能電網(wǎng)運行的要求不斷升高，對于繼電保護系統(tǒng)的功能服務(wù)要求也越來越高[7]，因此，在繼電保護系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，不僅要維護好現(xiàn)有的系統(tǒng)功能，還要進一步完善相關(guān)的系統(tǒng)功能，這樣才能在電力運行中發(fā)揮正常的功能。從而實現(xiàn)對智能電網(wǎng)的有效保護，最大限度的提升功能應(yīng)用科學(xué)性、合理性[8]。

5.結(jié)束語

我國的智能電網(wǎng)的建設(shè)是在不斷的進步，相應(yīng)的繼電保護也應(yīng)該得到相應(yīng)的構(gòu)建，不然就會對電網(wǎng)不利。智能化是是電力系統(tǒng)的一次重要變革，是電網(wǎng)未來的發(fā)展方向。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進和相關(guān)研究的深入，繼電保護系統(tǒng)也要適應(yīng)電網(wǎng)需求不斷的向智能化方向發(fā)展，跟隨電網(wǎng)建設(shè)的步伐，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支持，發(fā)揮最大的功能。 [科]

【參考文獻】

[1]李崢.淺談智能電網(wǎng)繼電保護[J].通訊世界，2014，上月刊，65-66.

[2]薛鵬程.智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀[J].信息技術(shù)，299-300.

[3]張保會，郝治國，柏志謙.智能電網(wǎng)繼電保護研究的進展及保護功能的發(fā)展[J].電力自動化設(shè)備，2010，30（3）：34-36.

[4]賈嘯波.智能電網(wǎng)中繼電保護系統(tǒng)的相關(guān)探討[J].應(yīng)用技術(shù)，253-254.

[5]李宇青.面向智能電網(wǎng)的繼電保護系統(tǒng)構(gòu)建[J].科學(xué)之友，2013，4：30-31.

[6]王增平，姜憲國，張執(zhí)超等.智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，41（2）：13-18.

[7]尤存，張宇.智能電網(wǎng)對繼電保護的影響研究[J].技術(shù)研發(fā)，2012，19（8）：144.

[8]王濤.基于智能電網(wǎng)特性的繼電保護技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（6）：87-88.