智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)方式分析與研究

邱湘可

摘 要：在對智能電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用的研究中，繼電保護(hù)是其首要的保護(hù)環(huán)節(jié)，可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在只能電網(wǎng)近些年的發(fā)展中，繼電保護(hù)的形式也要進(jìn)行不斷的更新和調(diào)整，所以，本文首先介紹了智能電網(wǎng)環(huán)境下為繼電保護(hù)提供的機(jī)遇，從而詳細(xì)的分析了繼電保護(hù)的幾種方式和重要內(nèi)容，最終在廣域保護(hù)方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹，希望能以此為我國的智能電網(wǎng)下的繼電保護(hù)研究提供一些參考，如有不足，煩請指正。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；分析研究

智能電網(wǎng)的發(fā)展代表了全球科技發(fā)展的成果，同時(shí)預(yù)示了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量上，有著功不可沒的作用。在進(jìn)行智能電網(wǎng)研究和建設(shè)的過程中，從查看當(dāng)前我國電網(wǎng)實(shí)際情況開始著手，使得我國的配電效率和電力質(zhì)量都能通過電網(wǎng)的建設(shè)得到相應(yīng)的提升。所以，要想我國的電網(wǎng)更加可靠，運(yùn)行時(shí)更加穩(wěn)定，就必須從實(shí)質(zhì)上完善繼電保護(hù)，要求我國的研究人員從繼電保護(hù)方面下手，研究智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

1 繼電保護(hù)工作的機(jī)遇

近些年來，隨著全球電網(wǎng)的不斷進(jìn)步，我國的新型繼電保護(hù)措施也得到了空前的發(fā)展，其發(fā)展基礎(chǔ)都是以智能電網(wǎng)為基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，初步設(shè)計(jì)中就涉及信息采集領(lǐng)域，在這方面的建設(shè)中，我國從1996年才開始進(jìn)行，這套設(shè)備可以對信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。現(xiàn)今為止，我國的多數(shù)220V電壓的變電站當(dāng)中都已經(jīng)安裝了同步相量檢測單元。這就相當(dāng)于我國在現(xiàn)階段已經(jīng)建設(shè)成了一定規(guī)模的廣域檢測。智能電網(wǎng)中，廣域同步測量可以對WAMS＼PMU充分利用，不僅可以縮短時(shí)間，還可以從側(cè)面為繼電保護(hù)的信息同步奠定重要的基礎(chǔ)。在信息通信中，現(xiàn)階段為止，我國的信息覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了100%，在500kV以上的電網(wǎng)中，已經(jīng)是發(fā)展的必要趨勢。而在220V的電網(wǎng)覆蓋率是99.2%，110V的覆蓋率僅為93%。所以，我國所有電壓類型的電網(wǎng)中，光線設(shè)備已經(jīng)成為了主要的電力運(yùn)輸設(shè)備。

2 重點(diǎn)內(nèi)容研究

2.1 單元件的保護(hù)

2.1.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)

在發(fā)電機(jī)的保護(hù)中，需要馬上增加其內(nèi)部短路的排查，提高關(guān)注度，特別是在匝間短路方面。所以，在一些方案的計(jì)劃中必須要做到精確合理，例如保護(hù)方案的計(jì)劃和靈敏度校驗(yàn)的各方面。在實(shí)際的工作中對保護(hù)方式進(jìn)行判斷，讓定子和轉(zhuǎn)子在接地時(shí)提高可靠性，同時(shí)深入研究大容量機(jī)組的保護(hù)方式。

2.1.2 變壓器保護(hù)

在變壓器的保護(hù)中，勵(lì)磁涌流識(shí)別一直是我國專家的研究重點(diǎn)，其多樣性，對急性和非線性特點(diǎn)是勵(lì)磁涌流方面的關(guān)鍵特征，所以，在研究人員進(jìn)行方案制定的時(shí)候，始終不能完美的呈現(xiàn)，總要有一些缺點(diǎn)。因而對變壓器的內(nèi)部故障之研究和保護(hù)原理方面一直都是該領(lǐng)域的重要研究方向。

2.1.3 交流線路保護(hù)

在該方面中，高阻接地非常容易對距離保護(hù)造成一定的影響，讓系統(tǒng)震蕩中不斷產(chǎn)生短路故障，使系統(tǒng)不能夠進(jìn)行有效的應(yīng)對，躲避負(fù)荷的能力相對變低。電氣量范圍具有一定的約束作用，其跨線故障也時(shí)常發(fā)生，當(dāng)應(yīng)用同桿并架雙回線的時(shí)候，大量的誤差會(huì)影響后續(xù)的工作。

2.1.4 直流線路保護(hù)

在直流線路的保護(hù)中，主保護(hù)使用行波保護(hù)，這種保護(hù)方式在使用時(shí)，故障會(huì)讓行波信號變得不確定，同時(shí)還受到母線的接線方式不同的影響。

2.2 廣域保護(hù)

今年來的發(fā)展中，智能電網(wǎng)發(fā)展迅速，為了適應(yīng)其發(fā)展速度，我國的繼電保護(hù)力度也不斷加碼，產(chǎn)生了廣域保護(hù)。在這種保護(hù)中，通信平臺(tái)的實(shí)行過程中加入了多類型的信息，既有非常強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性。通過這種方式，轉(zhuǎn)變了繼電保護(hù)在配置模式上的單一化，使動(dòng)作性得以提升。

3 關(guān)于廣域保護(hù)的研究

3.1 廣域保護(hù)的內(nèi)涵

在一般情況下，繼電保護(hù)措施使用的兩種形式有單端量和雙端量，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)主要受到技術(shù)水平的限制。在信息使用的過程中，信息的主要來源是被保護(hù)的設(shè)備自身。近些年來，我國不斷的極強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，其設(shè)計(jì)水平也在不斷的攀升，缺點(diǎn)是運(yùn)行環(huán)境變得越來越復(fù)雜，導(dǎo)致傳統(tǒng)的保護(hù)原理中信息量不足，在分析故障原因時(shí)，只能從單一面分析。同時(shí)，在智能電網(wǎng)的發(fā)展中，為了繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建了一個(gè)非常有效的平臺(tái)，使得廣域保護(hù)成為了發(fā)展中的重點(diǎn)方案。

在光宇保護(hù)實(shí)施的過程中，融合了多點(diǎn)和多類型的信息，與發(fā)生故障的原因都有著密切的關(guān)系。所以，在應(yīng)用廣域保護(hù)的時(shí)候，能夠全面的對故障進(jìn)行排查，確保廣域保護(hù)的有效性。

3.2 后備保護(hù)下的模式分析

3.2.1 集中式

在一個(gè)系統(tǒng)中，決策的主要位置是其內(nèi)部的中心站，運(yùn)行時(shí)，能夠覆蓋電網(wǎng)的整個(gè)區(qū)域。與此同時(shí)，此種模式中，其基本單元都進(jìn)行了保護(hù)設(shè)置，一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將所有信息都進(jìn)行直接的集中處理。

3.2.2 分布式

在IED分布式的結(jié)構(gòu)模式下，其單元件都處在保護(hù)設(shè)備當(dāng)中，這種情況成為了決策單元，IED負(fù)責(zé)對本地信息的采集工作，信息交互工作實(shí)現(xiàn)了保護(hù)功能。在使用過程中，IED的保護(hù)方式在構(gòu)成上相對靈活，適應(yīng)能力很強(qiáng)，在進(jìn)行繼電保護(hù)的過程中具有很大的優(yōu)勢。其缺陷就是在信息交換時(shí)，信息的處理數(shù)量相對較大。

3.2.3 結(jié)合模式

結(jié)合模式指的是區(qū)域分布和站域集中相互配合的一種模式。在這種相互配合的模式中，主站的安全性和計(jì)算能力可以隨意設(shè)置，要求不是很高，通信延時(shí)很短，信息相關(guān)度較高，所以在故障識(shí)別的過程中不需要耗時(shí)很多，對于實(shí)現(xiàn)簡單化的配置意義重大。

4 總結(jié)

綜上所述，時(shí)代不斷的發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都必須跟上其發(fā)展的步伐，各個(gè)方面都對電能的穩(wěn)定性提出了更高的要求。此種情況下，要求我國有關(guān)部門加大對電力系統(tǒng)的建設(shè)步伐的研究力度，促使繼電保護(hù)系統(tǒng)得到相應(yīng)的發(fā)展，在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已經(jīng)不能滿足時(shí)代要求的時(shí)候，我們應(yīng)該加強(qiáng)智能電網(wǎng)下的繼電保護(hù)措施。

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（作者單位：冀北電力有限公司承德供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所）