智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)問(wèn)題及解決對(duì)策研究

毛偉

【摘 要】在智能電網(wǎng)環(huán)境中，對(duì)繼電保護(hù)工作提出了新的要求，要求結(jié)合智能電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)，制定有效的故障隔離及設(shè)備配置方案，為電網(wǎng)可靠運(yùn)行提供保障。本文主要圍繞智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)關(guān)鍵問(wèn)題、智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)問(wèn)題解決對(duì)策的研究等方面展開討論，以提高電網(wǎng)運(yùn)行安全為目的，提出設(shè)備完善及系統(tǒng)功能強(qiáng)化等措施，可提高繼電保護(hù)水平。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；解決對(duì)策

中圖分類號(hào)： TM76；TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）34-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.012

Research on Relay Protection Problems and Solutions in Smart Grid

MAO Wei

（State Grid Anhui Electric Power Co.，Ltd.Dingyuan County Power Supply Company，Dingyuan Anhui 233200， China）

【Abstract】in the smart grid environment， puts forward new requirements for relay protection work requirements， combined with operation characteristics of the smart grid， making fault isolation and equipment configuration effectively， provide guarantee for the reliable operation of the power grid. This paper mainly focuses on the key issues of relay protection in smart grid and the research on the solutions of relay protection in smart grid. In order to improve the security of power grid operation， measures such as equipment improvement and system function enhancement are put forward， which can improve the level of relay protection.

【Key words】Smart grid； Relay protection； Solutions

0 前言

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展背景下，各領(lǐng)域?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行提出更高要求，需要在智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行下為用戶提供需要的電能。在通信技術(shù)和信息技術(shù)協(xié)調(diào)作用下，逐步產(chǎn)生了智能電網(wǎng)，相對(duì)于傳統(tǒng)配電系統(tǒng)來(lái)講電力傳輸效率有明顯提高，是未來(lái)電力行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵點(diǎn)。要想發(fā)揮智能電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，要求繼電保護(hù)設(shè)備合理配置到系統(tǒng)中，適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展特點(diǎn)，提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。

1 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)關(guān)鍵問(wèn)題

1.1 保護(hù)范圍不明確

目前智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)還存在保護(hù)范圍不明確的問(wèn)題，主要是由于部分地區(qū)還是用傳統(tǒng)電網(wǎng)，在劃分智能電網(wǎng)繼電保護(hù)區(qū)域時(shí)需要考慮區(qū)域范圍內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)情況，加大了保護(hù)范圍確定難度。這種情況下，導(dǎo)致智能電網(wǎng)運(yùn)行對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)不夠智能，傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行信息和智能電網(wǎng)運(yùn)行信息混合在一起，會(huì)影響故障位置判斷準(zhǔn)確性。由于繼電保護(hù)信息較復(fù)雜，導(dǎo)致繼電保護(hù)操作容易出現(xiàn)滯后和不準(zhǔn)確等問(wèn)題，使得電網(wǎng)故障得不到及時(shí)解決，降低了用電質(zhì)量和安全性。電網(wǎng)智能化是必然發(fā)展趨勢(shì)，還需要進(jìn)行實(shí)地考察確定智能電網(wǎng)覆蓋情況，以便為繼電保護(hù)效果的提升奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)智能電網(wǎng)良好發(fā)展[1]。

1.2 保護(hù)設(shè)施不完善

繼電保護(hù)設(shè)施是保護(hù)體系中的主要組成部分，要求保護(hù)設(shè)施運(yùn)行效果良好，是繼電保護(hù)系統(tǒng)效能充分發(fā)揮的保障。智能電網(wǎng)安全運(yùn)行離不開繼電保護(hù)設(shè)備的支持，在安裝保護(hù)設(shè)備時(shí)，要結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)合理安裝。同時(shí)要求保護(hù)設(shè)備能隨著電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境的變化自動(dòng)更新，能適應(yīng)智能電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際要求。電力企業(yè)還要注重繼電保護(hù)設(shè)備的更新，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境制定設(shè)備改進(jìn)規(guī)劃，保證保護(hù)設(shè)備運(yùn)行可靠性，在提高設(shè)備性能的條件下，確保保護(hù)系統(tǒng)在智能電網(wǎng)運(yùn)行中的有效應(yīng)用。尤其在智能電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境動(dòng)態(tài)變化下，對(duì)設(shè)備功能有較高要求。因此，有必要將繼電保護(hù)設(shè)備完善發(fā)展作為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵問(wèn)題，為智能電網(wǎng)運(yùn)行效益的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)[2]。

1.3 繼電保護(hù)力度不足

繼電保護(hù)力度不足同樣是阻礙智能電網(wǎng)發(fā)展的主要原因。建立智能電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，要利用到信息技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用為電網(wǎng)智能化發(fā)展提供根本支持，但為電網(wǎng)繼電保護(hù)帶來(lái)新的問(wèn)題。如數(shù)據(jù)信息損壞等，無(wú)法保證智能電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)范化。復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，勢(shì)必會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)，需要全面考慮智能電網(wǎng)運(yùn)行中可能面臨等風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，逐步完善繼電保護(hù)體系。工作人員要意識(shí)到繼電保護(hù)在保障電網(wǎng)安全運(yùn)行上的作用，采取有效措施來(lái)加大對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的防范[3]。

2 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)問(wèn)題解決對(duì)策的研究

2.1 設(shè)備完善及系統(tǒng)功能強(qiáng)化

從上述闡述可知，設(shè)備性能低下是智能電網(wǎng)繼電保護(hù)要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，因此，需要確保設(shè)備完善及系統(tǒng)功能的強(qiáng)化，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)目標(biāo)，為智能電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置時(shí)，需要應(yīng)用傳感器設(shè)備，將設(shè)備運(yùn)作信息及時(shí)傳遞至管理系統(tǒng)中，為管理人員故障分析提供信息參考[4]。另外，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備來(lái)講，要隨著智能電網(wǎng)發(fā)展而實(shí)現(xiàn)性能的提升，如熔斷器、操作回路和連接導(dǎo)線等要進(jìn)行定期更換，為智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供設(shè)備支持。同時(shí)，為了保證繼電保護(hù)系統(tǒng)適用于智能電網(wǎng)運(yùn)行中，要考慮到智能電網(wǎng)始終處于動(dòng)態(tài)變化的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，解決繼電保護(hù)滯后問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)全面開展。要利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將傳感器產(chǎn)生的信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而保證繼電保護(hù)措施可操作性，能加強(qiáng)智能電網(wǎng)運(yùn)行安全，在先進(jìn)技術(shù)融入到繼電保護(hù)中的條件下，可為繼電保護(hù)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支撐，促進(jìn)電網(wǎng)朝著智能化方向發(fā)展。

2.2 建立完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)

為了確保繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，做到對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行故障的有效處理，需要盡快建立完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)，使其在電網(wǎng)運(yùn)作中體現(xiàn)出較好適用性。例如，電力企業(yè)通常選擇將智能傳感器安裝到繼電保護(hù)體系中，在傳感器作用下可實(shí)時(shí)收集智能電網(wǎng)運(yùn)行信息，為繼電保護(hù)措施的制定提供依據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行參數(shù)來(lái)采取繼電保護(hù)措施，可做到保護(hù)措施針對(duì)性，及時(shí)處理電網(wǎng)運(yùn)行故障問(wèn)題。但是由于受到自然條件的危害，使得電力設(shè)備接線部分容易出現(xiàn)故障，因此，在分析傳感器提供的設(shè)備運(yùn)作信息時(shí)，還要結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮天氣因素、內(nèi)部因素等，合理判斷故障部位。具體來(lái)說(shuō)，保護(hù)系統(tǒng)完善構(gòu)建是提高智能電網(wǎng)運(yùn)行保護(hù)力度的重要措施，要求電力企業(yè)及時(shí)更新保護(hù)設(shè)備，在各類設(shè)備配合運(yùn)作下，為智能電網(wǎng)可靠運(yùn)行創(chuàng)造良好環(huán)境。同時(shí)應(yīng)合理利用先進(jìn)技術(shù)，如在智能分析系統(tǒng)作用下，能綜合分析設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、濕度、溫度等參數(shù)，可合理判斷故障問(wèn)題及發(fā)生部位，進(jìn)而得出具體的應(yīng)對(duì)措施[5]。

2.3 繼電保護(hù)數(shù)字化發(fā)展

將數(shù)字技術(shù)融入到智能電網(wǎng)中，能滿足智能電網(wǎng)運(yùn)行對(duì)繼電保護(hù)的要求，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)良好發(fā)展。其中傳感器是重要的繼電保護(hù)設(shè)施，將其朝著數(shù)字化方向升級(jí)，能充分發(fā)揮傳感器功能，不僅能保障信息傳輸實(shí)時(shí)性，還能提高傳感器運(yùn)行穩(wěn)定性，使其能很好應(yīng)用在智能電網(wǎng)運(yùn)行中，保證設(shè)備運(yùn)行信息實(shí)時(shí)傳遞。設(shè)備升級(jí)發(fā)展過(guò)程中，則繼電保護(hù)系統(tǒng)功能進(jìn)一步提升，能為智能電網(wǎng)正常運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。另外，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到繼電保護(hù)系統(tǒng)中，是繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化發(fā)展的重要標(biāo)志，能實(shí)現(xiàn)各類信息的完整存儲(chǔ)和有效應(yīng)用，進(jìn)而提高保護(hù)性能。另外，繼電保護(hù)系統(tǒng)還將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中要注意以下方面：一是信息共享，指的是繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)作信息在經(jīng)過(guò)整合后，傳輸至計(jì)算機(jī)設(shè)備中。信息共享實(shí)時(shí)性，能做到對(duì)智能電網(wǎng)的全面監(jiān)控，做好故障防范處理。二是信息的傳輸，關(guān)鍵在于信息傳遞準(zhǔn)確性，確保信息傳輸過(guò)程中不受到其他因素干擾，為繼電保護(hù)可靠性提供保障。在繼電保護(hù)系統(tǒng)滿足多元化發(fā)展要求的情況下，可確保其功能的正常發(fā)揮，進(jìn)而推進(jìn)智能電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展[6]。

2.4 構(gòu)建信息交互平臺(tái)

智能電網(wǎng)環(huán)境下，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的信息數(shù)量有所增加，要想實(shí)現(xiàn)理想的電網(wǎng)運(yùn)行效果，有必要提高信息利用率。從這方面來(lái)看，可構(gòu)建信息交互平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)作參數(shù)和系統(tǒng)狀態(tài)信息的全面收集，在獨(dú)立的資源庫(kù)中，對(duì)大量信息進(jìn)行分析計(jì)算，采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，挑選出有價(jià)值信息，為繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)作提供信息資源。信息資源是一系列保護(hù)操作執(zhí)行的重要依據(jù)，因此，我們認(rèn)為建立信息交互平臺(tái)是有必要的，在此基礎(chǔ)上為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供適當(dāng)指導(dǎo)。例如，當(dāng)前大部分電力企業(yè)都結(jié)合智能電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際，制定信息交互平臺(tái)建設(shè)方案，針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量確定數(shù)據(jù)庫(kù)容量，從而保證數(shù)據(jù)完整性，能很好應(yīng)用在繼電保護(hù)中。具體來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)有重要意義，為了確保繼電保護(hù)系統(tǒng)在復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下體現(xiàn)出較好適用性，還需要做好系統(tǒng)狀態(tài)信息收集及整合處理。

3 結(jié)論

綜上所述，智能電網(wǎng)是電力行業(yè)未來(lái)發(fā)展主要方向，為了保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性，有必要注重新的電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)問(wèn)題的解決，針對(duì)運(yùn)行實(shí)踐中可能存在的問(wèn)題制定可行性高的措施，從而確保供電質(zhì)量。本文加大了對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境中繼電保護(hù)關(guān)鍵問(wèn)題和處理對(duì)策的研究，實(shí)踐表明，當(dāng)前智能電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，主要存在保護(hù)設(shè)施不完善、保護(hù)范圍不明確等問(wèn)題，需要盡快構(gòu)建信息交互平臺(tái)和計(jì)算保護(hù)系統(tǒng)，以便加大對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)。

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