面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)研究

黃 崢

（江蘇省電力公司檢修分公司淮安運(yùn)維分部，223002）

面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)研究

黃 崢

（江蘇省電力公司檢修分公司淮安運(yùn)維分部，223002）

在本文中以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)，對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)進(jìn)行研究。

智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)系統(tǒng)；重構(gòu)；研究

0 前言

智能電網(wǎng)的構(gòu)建，需要建立靈活、可靠的繼電保護(hù)系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效果得以提升。然而當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為剛性結(jié)構(gòu)，其電網(wǎng)的自適應(yīng)能力比較低。在分布式電源接入電網(wǎng)環(huán)境中，現(xiàn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)難以適應(yīng)其發(fā)展需求，進(jìn)行智能電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)，在促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)運(yùn)行效果方面具有積極的意義。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)狀

繼電保護(hù)系統(tǒng)在智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程中逐漸完善，但是依然存在著很多問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重的制約著電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行。下文中分別從繼電保護(hù)系統(tǒng)、工作人員工作現(xiàn)狀、繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件等方面進(jìn)行分析。

1.1 系統(tǒng)問(wèn)題

當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)以鋼結(jié)構(gòu)為主，在系統(tǒng)的連接方式、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)條件、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)對(duì)象等方面都比較被動(dòng)，都需要在系統(tǒng)運(yùn)行之前進(jìn)行人工設(shè)定。一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題，繼電保護(hù)系統(tǒng)在不同運(yùn)行環(huán)境中所表現(xiàn)出來(lái)的自適應(yīng)力比較弱。當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)遇到自然災(zāi)害時(shí)，T1通道失效，在其自適應(yīng)能力比較差的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)不能進(jìn)行新的信息通道的尋找，為智能電網(wǎng)的穩(wěn)定帶來(lái)影響。

1.2 工作人員現(xiàn)狀

現(xiàn)階段的繼電保護(hù)工作人員在智能電網(wǎng)中的主要工作是對(duì)于電網(wǎng)任務(wù)的巡查。對(duì)于故障設(shè)備的檢修，所工作的區(qū)域?yàn)?20kV以下的繼電保護(hù)設(shè)備區(qū)域。具體的工作內(nèi)容有：第一，對(duì)繼電保護(hù)新建的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試與驗(yàn)收；第二，對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)整與測(cè)試；第三，進(jìn)行定期的設(shè)備巡視與測(cè)試。

1.3 系統(tǒng)硬件問(wèn)題

為了保障電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還需要從電網(wǎng)運(yùn)行的整體上進(jìn)行分析。就我國(guó)當(dāng)前的電網(wǎng)整體情況而言，缺乏很多硬件系統(tǒng)的支持。同時(shí)在科技信息社會(huì)中，設(shè)備的更新速度逐漸加快，電網(wǎng)系統(tǒng)中的設(shè)備更換難以滿(mǎn)足的社會(huì)發(fā)展需求，在這一方面為智能電網(wǎng)的建成帶來(lái)一定的隱患。

2 基于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)

在智能電網(wǎng)影響下，繼電保護(hù)系統(tǒng)需要摒棄傳統(tǒng)的電網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)置，系統(tǒng)構(gòu)建需要更加的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，在滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的基礎(chǔ)上，為智能電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)多重保障。

2.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)原則

在智能電網(wǎng)視域下對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，需要尊重以下原則：第一，提升繼電保護(hù)裝置的功能完整性。保障得以重構(gòu)的繼電保護(hù)裝置功能完備，并且原始故障被完善；第二，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)速度，系統(tǒng)重構(gòu)不能影響電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在智能電網(wǎng)模式下，將重構(gòu)時(shí)間的縮小，避免出現(xiàn)電網(wǎng)安全事故；第三，被重構(gòu)的繼電保護(hù)系統(tǒng)與原始繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，需要具有明顯的可靠性；第四，合理化控制重構(gòu)成本，避免電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)多的能耗。

2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)重構(gòu)

隨著更多的智能化技術(shù)設(shè)備應(yīng)用到智能電網(wǎng)中來(lái)，智能電網(wǎng)對(duì)于現(xiàn)有的繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求越來(lái)越高。在智能電網(wǎng)中加入分布式的發(fā)電系統(tǒng)和交互式發(fā)電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對(duì)于低適應(yīng)力的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)要求較高，因此，需要原始低適應(yīng)力的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改造。在智能電網(wǎng)的影響下，新時(shí)期的繼電保護(hù)系統(tǒng)需要引入傳感器技術(shù)，提升繼電保護(hù)裝置的自適應(yīng)力。在配置了傳感器的繼電保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娋W(wǎng)系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電、供電等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并且對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的情況進(jìn)行綜合化的分析。在具體的分析環(huán)節(jié)中，能夠利用所采集的信息對(duì)智能電網(wǎng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行多方位，多角度的安全監(jiān)測(cè)，支持繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)和遠(yuǎn)程控制。

2.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)

智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)等帶來(lái)巨大影響，在繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行升級(jí)改造基礎(chǔ)上，也需要繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。繼電保護(hù)技術(shù)需要在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的創(chuàng)新與突破，隨著科技信息數(shù)逐漸發(fā)展，高新技術(shù)需要逐漸引入到繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用中。PLC是一種特殊結(jié)構(gòu)的工業(yè)化計(jì)算機(jī)裝置，其在編程語(yǔ)言以及配置等方面都展現(xiàn)出來(lái)了比較強(qiáng)的適應(yīng)能力。PLC在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有較好的應(yīng)用前景。在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用中，能夠通過(guò)多個(gè)繼電保護(hù)裝置所建立起來(lái)的可編程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)中的分立元件設(shè)備連接。將比較復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置的邏輯關(guān)系進(jìn)行有效的表達(dá)。通過(guò)PLC器件，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置在輔助電氣設(shè)備上的實(shí)際應(yīng)用，以數(shù)據(jù)定義方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械式觸點(diǎn)繼電器設(shè)備。

2.4 繼電保護(hù)系統(tǒng)廣域保護(hù)

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能電網(wǎng)影響下的繼電保護(hù)系統(tǒng)，可以應(yīng)聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行廣域保護(hù)技術(shù)應(yīng)用。廣域保護(hù)技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中所包含的多個(gè)信息點(diǎn)進(jìn)行利用，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確化的計(jì)算，保障電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)有效的利用。廣域保護(hù)技術(shù)能夠幫助繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的故障進(jìn)行的切除，增強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。廣域保護(hù)系統(tǒng)主要分為兩個(gè)類(lèi)型：第一，電網(wǎng)電力系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)；第二，完成繼電保護(hù)裝置的功能分析和計(jì)算。

3 結(jié)論

綜上所述，繼電保護(hù)系統(tǒng)在智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程中逐漸完善，但是依然存在著很多問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重的制約著電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行。本文中分別從繼電保護(hù)系統(tǒng)、工作人員工作現(xiàn)狀、繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件等方面進(jìn)行分析。在智能電網(wǎng)影響下，繼電保護(hù)系統(tǒng)需要摒棄傳統(tǒng)的電網(wǎng)中的結(jié)構(gòu)設(shè)置，系統(tǒng)構(gòu)建需要更加的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，在滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的基礎(chǔ)上，為智能電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)多重保障。

[1]陳星田.智能變電站繼電保護(hù)隱藏故障診斷與系統(tǒng)重構(gòu)方法[D].重慶大學(xué),2015.

[2]金海磊.淺析面向智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)重要性[J].通訊世界,2014,17:100-101.

[3]劉茗杰.智能電網(wǎng)繼電保護(hù)在線整定計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2015.

[4]豆丹丹,葉小波.智能電網(wǎng)建設(shè)與繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,10:169.

Research on the reconfiguration of relay protection system for smart grid

Huang Zheng
（Jiangsu electric power company maintenance branch Huaian operation and maintenance branch，223002)

In this paper,based on smart grid,the intelligent power grid construction of the relay protection system is studied.

smart grid;relay protection system;reconstruction; research