智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)

張穎卉

國網(wǎng)重慶市電力公司永川供電分公司

智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)

張穎卉

國網(wǎng)重慶市電力公司永川供電分公司

繼電保護(hù)裝置在智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，有效的保障了智能電網(wǎng)系統(tǒng)正常、安全的運(yùn)行。因此，為了適應(yīng)智能電網(wǎng)的建設(shè)需求，針對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的研究必須要不斷深入，實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)突破。注重對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)人才的培養(yǎng)，合理規(guī)劃電網(wǎng)運(yùn)行，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新，這才能夠保障未來電網(wǎng)更加安全、穩(wěn)定運(yùn)行?；诖吮疚姆治隽酥悄茈娋W(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)。

智能電網(wǎng)環(huán)境下；繼電保護(hù)技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

1、智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)概述

1.1 智能電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本構(gòu)成

與傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式不同的是，智能電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其發(fā)電系統(tǒng)呈分布式，供電系統(tǒng)呈交互式，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得智能電網(wǎng)系統(tǒng)更加的功能化，在提升系統(tǒng)運(yùn)行效率方面更能得到保證。智能電網(wǎng)系統(tǒng)充分應(yīng)用了計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各系統(tǒng)運(yùn)行情況信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在繼電保護(hù)中，通過通信技術(shù)，繼電保護(hù)裝置可實(shí)時(shí)了解其他各環(huán)節(jié)的電氣量信息和運(yùn)行信息，并對(duì)其提供智能化的技術(shù)服務(wù)。智能電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本構(gòu)成如圖1所示。

圖1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成示意圖

1.2 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)意義

在我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的同時(shí)，電力在各領(lǐng)域中的作用越來越明顯。并且電力需求量快速增加，導(dǎo)致大型城市與地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的供電危機(jī)，一定程度上增加了電力供應(yīng)企業(yè)的壓力。因此，為有效緩解電力供電的現(xiàn)狀，電力企業(yè)必須加快智能電網(wǎng)建設(shè)的速度，加大對(duì)其維護(hù)的力度。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮著重要的防御作用，最主要的作用就是確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果電網(wǎng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)切斷故障設(shè)備，并做出故障報(bào)警，上報(bào)給相關(guān)的工作人員，使其采取措施及時(shí)解決故障，恢復(fù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)的運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)的可靠安全供電，同時(shí)還能夠減少因電網(wǎng)故障造成的經(jīng)濟(jì)損失。所以，在智能電網(wǎng)的環(huán)境下，繼電保護(hù)具有重要的意義。

2、智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)

2.1 廣域保護(hù)技術(shù)

電子網(wǎng)絡(luò)子集是廣域保護(hù)技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象，其分析與處理電網(wǎng)運(yùn)行故障的單位是各個(gè)子集，對(duì)各子集繼電保護(hù)信息的采集在“域”的范圍內(nèi)完成，在詳細(xì)分析所采集的信息之后對(duì)電網(wǎng)故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并對(duì)應(yīng)有效的問題處理對(duì)策。繼電保護(hù)和安全自動(dòng)控制是廣域繼電保護(hù)的兩大方面內(nèi)容，其中安全自動(dòng)控制針對(duì)的主要是電網(wǎng)自身的故障發(fā)現(xiàn)和處理，這對(duì)于電網(wǎng)自身故障的“自愈”而言是解決方案的量化和優(yōu)化。繼電保護(hù)自適應(yīng)能力提高是廣域繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的最根本目的，其關(guān)鍵作用在于使現(xiàn)有繼電保護(hù)與復(fù)雜的故障問題整定配合，并最終使問題得到根治。

2.2 保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

在繼電保護(hù)技術(shù)中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新構(gòu)制是維系電網(wǎng)智能化發(fā)展不可或缺的技術(shù)。普通電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的主要區(qū)別在于它們的核心系統(tǒng)有所差別，電網(wǎng)系統(tǒng)是引發(fā)新技術(shù)與新設(shè)備應(yīng)用的前提，智能電網(wǎng)中存在多處重新構(gòu)制的系統(tǒng)，致使性能與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)諸多變化，合理運(yùn)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，可以滿足智能電網(wǎng)處在正常運(yùn)行的前提下所實(shí)行繼電保護(hù)工作，其主要強(qiáng)調(diào)的是繼電保護(hù)中的維修、診斷，基于此來滿足智能電網(wǎng)系統(tǒng)重構(gòu)的需求。比如：智能電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中，某一部件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用可以使智能電網(wǎng)自動(dòng)修護(hù)，進(jìn)而及時(shí)解決部件故障，這充分體現(xiàn)了系統(tǒng)重構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。而傳統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)作是不可以利用系統(tǒng)重構(gòu)的，也不能進(jìn)行自主處理。所以，智能電網(wǎng)在應(yīng)用系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)后，可以確保故障自動(dòng)修復(fù)，進(jìn)而提升智能電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。

2.3 智能傳感技術(shù)

智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建是對(duì)基于信息技術(shù)的智能化技術(shù)和智能化設(shè)備的充分運(yùn)用，智能化設(shè)備可對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)單元進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能控制，其中傳感技術(shù)就是一項(xiàng)重要的應(yīng)用體現(xiàn)。智能傳感技術(shù)可實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)系統(tǒng)中各運(yùn)行單元的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過智能分析系統(tǒng)進(jìn)行完整的信息數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而完成對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)分析。通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提供技術(shù)維修服務(wù)，從根本上提升繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行保護(hù)功能。

3、智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化

當(dāng)前智能電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)加快了數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程，特別是在數(shù)據(jù)測(cè)量接口和光纖電網(wǎng)信息傳輸方面數(shù)字化程度不斷提升，利用電子式互感器與數(shù)據(jù)測(cè)量接口之間有效結(jié)合，全面提升了繼電保護(hù)系統(tǒng)測(cè)量數(shù)字化的水平。而且利用光纖電網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，可全面提升數(shù)據(jù)信息傳統(tǒng)的質(zhì)量和傳輸?shù)乃俣取?/p>

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都已全面普及，通過將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行有效融合，依托于網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，不僅信息傳遞更加安全和快速，而且繼電保護(hù)裝置運(yùn)行效率及運(yùn)行范圍也會(huì)有較大程度的提升和拓展，這對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行具有非常重要的意義。

3.3 整定自動(dòng)化

當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)更多針對(duì)的是運(yùn)行線路的實(shí)時(shí)控制和保護(hù)，其保護(hù)范圍還十分有限，而且繼電保護(hù)整定值還存在著一定的誤差，因此需要加快推進(jìn)繼電保護(hù)整定自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，通過實(shí)現(xiàn)整定自動(dòng)化能夠?qū)φ麄€(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和保護(hù)，全面提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率。

3.4 采納新技術(shù)、新原理

近年來，新能源的出現(xiàn)以及對(duì)新能源的有效利用給我國的電網(wǎng)系統(tǒng)也帶來了諸多方面的挑戰(zhàn)。新能源接入主配電網(wǎng)后，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成了一定的影響。在這種情況下，要推動(dòng)實(shí)現(xiàn)以電子控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電能傳輸。因此，對(duì)新技術(shù)和新原理的應(yīng)用將會(huì)是未來主要的發(fā)展趨勢(shì)。

總之，為了保證繼電保護(hù)技術(shù)作用的充分發(fā)揮，我們需要對(duì)這一項(xiàng)技術(shù)不斷研究、更新、完善，這對(duì)于智能電網(wǎng)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行意義重大，需要引起我們的重視。

[1]薛鵬程.智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2012，11：299-300.

[2]林青山.淺談智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)新技術(shù)[J].低碳世界，2014，19：79-80.

[3]汪經(jīng)華.智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)研究[J].低碳世界，2016，21：54-55.

張穎卉，女，1987年8月出生，重慶沙坪壩人