智能電網(wǎng)下繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀探究

張遠剛

摘 要：繼電保護是電網(wǎng)建設(shè)的重要構(gòu)成部分，而隨著電網(wǎng)建設(shè)理念與技術(shù)的不斷創(chuàng)新，推動了智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，也對繼電保護提出了更高的要求。為了確保繼電保護能夠更好地保障智能電網(wǎng)的運行，應(yīng)對智能電網(wǎng)下的繼電保護進行革新，這對提升電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性具有重要意義。本文從特點等方面對智能電網(wǎng)進行簡要分析。并闡述了繼電保護的構(gòu)成，最后對智能電網(wǎng)下繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀進行具體探討。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護；發(fā)展；現(xiàn)狀

中圖分類號：TM774 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0171-01

隨著電力市場改革的不斷深入以及電力技術(shù)的不斷創(chuàng)新，變電站也逐漸變得智能化，這也為智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)的正常、安全運行需要繼電保護予以保障，而智能電網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用，也使得繼電保護所承擔(dān)的壓力不斷增加[1]。要想保障智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行，需要依靠一系列的技術(shù)手段對繼電保護進行完善，結(jié)合智能化變電站的建設(shè)，革新繼電保護技術(shù)，以便確保繼電保護能夠為智能化電力系統(tǒng)的安全、正常運行提供保障，從而確保行業(yè)發(fā)展及日常生活對電力資源的需求能夠得到滿足。文章在分析智能電網(wǎng)特點與繼電保護構(gòu)成的基礎(chǔ)上，著重對智能電網(wǎng)下繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀進行討論。

1 智能電網(wǎng)簡析

智能電網(wǎng)是目前電力系統(tǒng)發(fā)展的主流方向，對滿足社會經(jīng)濟發(fā)展中各行業(yè)發(fā)展對電力資源的需求具有重要意義。智能電網(wǎng)是基于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)而產(chǎn)生的更加智能化、信息化的電力系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的革新，具有較高的實用價值，這也為智能電網(wǎng)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，有助于為電力行業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)保障。

智能電網(wǎng)具備較高的交互性和兼容性，電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性、安全性也更高。隨著電力技術(shù)與信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新，以及多種先進科學(xué)技術(shù)與電力技術(shù)的結(jié)合，在電力系統(tǒng)建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，促使電力系統(tǒng)的智能化水平有了大幅度的提升，對構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要部分繼電保護也提出了更高的要求[2]。在智能電網(wǎng)得到廣泛推廣和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，通過革新繼電保護，可為智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行提供保障，有助于提升電力系統(tǒng)運行的安全性?；谥悄茈娋W(wǎng)建設(shè)對繼電保護進行革新，需要依靠信息、通訊等多種先進技術(shù)來實現(xiàn)，智能電網(wǎng)的運行也才能得到更好地保障，有利于滿足社會經(jīng)濟發(fā)展中各行業(yè)發(fā)展對電力資源的需求，對促進智能電網(wǎng)下繼電保護的發(fā)展具有重要意義。

2 繼電保護的構(gòu)成分析

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需要依靠繼電保護予以保障，這是對繼電保護在電力系統(tǒng)運行中所發(fā)揮重要作用的體現(xiàn)。分布式發(fā)電和交互式供電是智能電網(wǎng)所具備的獨特發(fā)電和供電方式，與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行有很大區(qū)別，而這對繼電保護提出的要求也發(fā)生了改變，需要對繼電保護進行革新，健全繼電保護的功能，提升繼電保護的性能，以便為智能化電力系統(tǒng)的安全運行提供保障，更好地滿足行業(yè)發(fā)展與日常生活對電力資源的需求，從而保障智能電網(wǎng)的發(fā)展。

隨著電力技術(shù)的不斷創(chuàng)新，繼電保護所涉及的保護、數(shù)據(jù)通信、控制等功能也逐漸變得智能化、一體化，能夠?qū)崿F(xiàn)對智能化電力系統(tǒng)運行的更好保護和監(jiān)測，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的有效控制。保護裝置是構(gòu)成電力系統(tǒng)繼電保護的重要部分，是為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供具體保護的設(shè)備，保護裝置要想在電力系統(tǒng)運行中真正發(fā)揮保護作用，需要依靠關(guān)聯(lián)設(shè)備以及保護對象的運行信息予以支持，而這也是繼電保護所具備功能得以發(fā)揮的基礎(chǔ)?；趯^電保護構(gòu)成的完善，當(dāng)智能化電力系統(tǒng)的運行發(fā)生故障后，依靠繼電保護中的保護裝置，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)發(fā)生故障設(shè)備的快速隔離，對電力故障的自動排查和恢復(fù)，能夠在保持正常供電的情況下實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障的及時排除。在智能電網(wǎng)運行中，依靠繼電保護裝置與傳感器，可實現(xiàn)嚴(yán)密監(jiān)測供電、發(fā)電、配電等設(shè)備的運行狀況，通過搜集上述電力設(shè)備的運行信息，監(jiān)測電力系統(tǒng)的整體運行，及時排除電力系統(tǒng)運行中發(fā)生故障的設(shè)備，并以動態(tài)監(jiān)控方式對智能電網(wǎng)運行信息進行監(jiān)管，及時修正保護定值，以便確保繼電保護能夠更好地保障智能電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運行，從而確保電力系統(tǒng)運行的安全性能夠得到提升。

3 智能電網(wǎng)下繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀

基于電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展，超大功率下多種發(fā)電和供電方式的使用，讓電力系統(tǒng)的輸電能力有了大幅度提升，而對智能電網(wǎng)運行進行保護和故障切除的意義也就更為重要，這也對繼電保護裝置的性能提出了更高的要求，需要對其進行創(chuàng)新，以便滿足保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的需求。智能電網(wǎng)運行下，集中式后備保護逐漸成為繼電保護裝置的一種重要配合方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對智能電網(wǎng)運行的更好保護，有利于提升智能電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

隨著智能化電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，集中式后備保護這種繼電保護配合方式在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸受到重視。繼電保護的集中式后備保護是指基于智能電網(wǎng)的建設(shè)，需要為整個電力系統(tǒng)配置一套集中式后備保護，而針對電力系統(tǒng)中各電力元件的保護，主要是為電力元件配置相應(yīng)的主保護裝置，據(jù)此構(gòu)建覆蓋整個電網(wǎng)的設(shè)備保障系統(tǒng)，以便為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。通過實施集中式后備保護，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，主保護裝置會對相應(yīng)的電力元件進行檢測，促使電力故障能夠及時被排除，有利于提升電力故障的排除效率。通過實施集中式后備保護，可為相應(yīng)的變電站元件提供開關(guān)失靈與后備保護等功能，也能夠以遠程后備保護的方式為相鄰變電站的相關(guān)電力元件予以保護，有助于為整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供保護。集中式后備保護的工作原理是根據(jù)采集到的相鄰變電站元件與本變電站元件的運行信息，分析電力故障的方向和距離，結(jié)合斷路器的運行狀況，利用跳開本變電站斷路器和相鄰變電站斷路器的方式對發(fā)生故障的電力元件進行排查，以便快速、準(zhǔn)確的排除電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

集中式后備保護是基于擴展方向與距離比較式原理而產(chǎn)生的一種繼電保護配合方式，通過分析電力系統(tǒng)所包含電力設(shè)備的運行信息，計算本端兩元件的判別結(jié)果，同時對相鄰變電站兩元件的判別結(jié)果進行接收，配備距離二段，將針對電力元件保護的集中式后備保護覆蓋到整個電力系統(tǒng)，根據(jù)兩元件判別結(jié)果計算電力設(shè)備的故障判別系數(shù)，從而判斷出電力系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，并確定電力系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)故障的電力元件的位置，分析電力故障的類型，快速做出保護動作，從而保障電力系統(tǒng)的安全運行。通過利用上述方法，結(jié)合擴展方向與距離比較式原理，可實現(xiàn)對電力故障的準(zhǔn)確排查，并給出準(zhǔn)確的跳閘次序，以便繼電保護能夠快速做出保護動作。通過結(jié)合擴展電流差動原理，以集中式后備保護為主的智能電網(wǎng)下的繼電保護能夠更好地為電力系統(tǒng)運行提供保護。電力系統(tǒng)后備保護范圍內(nèi)發(fā)生故障，會導(dǎo)致變電站所有電力設(shè)備的遠端電流比門檻值大，而繼電保護在對電力故障和電力元件分別實施切除動作和保護動作前，需要先對變電站連接設(shè)備兩端的電流信息及電力元件的運行信息進行同步采集，以便于繼電保護裝置能夠根據(jù)電力設(shè)備運行信息判別結(jié)果，快速做出保護動作，從而為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供保障。利用擴展電流差動方法對智能電網(wǎng)出現(xiàn)的故障進行排查時，產(chǎn)生通行量相對較大，并且多項數(shù)據(jù)信息的采集要保持同步準(zhǔn)確，這也有利于降低電力故障判別的誤碼率，確保電力系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)故障的電力設(shè)備能夠快速被檢測出來，從而為繼電保護動作以及故障切除措施的實施予以保障，有助于提升電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

繼電保護是對電力系統(tǒng)運行進行保護的主要裝置，基于智能電網(wǎng)的建設(shè)和推廣，繼電保護也在不斷革新，但繼電保護對于智能電網(wǎng)運行的保護仍然存在一些問題，而這些問題的存在也是對繼電保護和電力技術(shù)創(chuàng)新方向的指引，為智能電網(wǎng)下繼電保護革新的深入研究奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]梁若冰.分析智能電網(wǎng)發(fā)展及繼電保護現(xiàn)狀[J].通訊世界，2015，（11）：129-130.

[2]張翔.探討智能電網(wǎng)框架下的繼電保護技術(shù)[J].科技尚品，2016，（9）：206.endprint