智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)分析

劉磊

摘 要：繼電保護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，目前已進(jìn)入一個(gè)全新階段。我國(guó)正大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，國(guó)計(jì)民生也越來(lái)越重視電力事業(yè)，其作用也日益凸顯，因此必須重點(diǎn)研究繼電保護(hù)技術(shù)，這樣才能產(chǎn)生深遠(yuǎn)意義。筆者根據(jù)智能電網(wǎng)當(dāng)前所處的環(huán)境狀況，簡(jiǎn)單分析了繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展的重要性。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)

我國(guó)通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)行全面改革，使智能電網(wǎng)能夠快速建成，可以說(shuō)智能電網(wǎng)將成為電力系統(tǒng)日后的發(fā)展方向?，F(xiàn)如今，國(guó)內(nèi)已著手進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)。經(jīng)歷了一段較長(zhǎng)的建設(shè)時(shí)間，涌現(xiàn)出各種各樣的設(shè)備，同時(shí)也引進(jìn)了大量的新技術(shù)，使得繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化。只有大力推進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)，重點(diǎn)研究與智能電網(wǎng)有關(guān)的理論，才能徹底改變電網(wǎng)狀況。文章針對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)該如何應(yīng)用到智能電網(wǎng)這一問(wèn)題，提出了個(gè)人的幾點(diǎn)見解。

一、智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

在過(guò)去，電網(wǎng)模型可分為以下三種：其一是總線型；其二為星型；其三為環(huán)型線路。線型方式的特點(diǎn)過(guò)于單一，所有的潮流點(diǎn)只會(huì)朝著同一個(gè)方向，由此我們提出了電流保護(hù)策略。例如，最常采用的是距離保護(hù)這種方式，此方式廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。智能電網(wǎng)過(guò)去最常見的有：線性、星型這兩種結(jié)構(gòu)，如今更多采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的每一個(gè)點(diǎn)，都可當(dāng)作電源點(diǎn)，也可稱之為用戶點(diǎn)，可見其線路潮流可朝不同的方向。分布式電源也屬于網(wǎng)狀電網(wǎng)中的某個(gè)點(diǎn)，它屬于系統(tǒng)的一部分。像這樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是微網(wǎng)最常采用的運(yùn)行機(jī)制，不過(guò)很難確定其運(yùn)行方式。這樣一來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行阻抗將呈現(xiàn)出明顯的易變性，同時(shí)也可能影響到過(guò)流保護(hù)，對(duì)距離保護(hù)也有很大影響。因此，不管是傳統(tǒng)電網(wǎng)還是智能電網(wǎng)，都應(yīng)添加一種保護(hù)方案，這樣電網(wǎng)才能維持同一種運(yùn)行方式，確保電網(wǎng)能穩(wěn)定運(yùn)行。

二、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的構(gòu)成

繼電保護(hù)可有效監(jiān)測(cè)電力網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還能保護(hù)好相關(guān)設(shè)備，電網(wǎng)正朝著計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展，今后還會(huì)日益網(wǎng)絡(luò)化，它將保護(hù)與測(cè)量，包括控制、通信等融為一體，這是繼電保護(hù)未來(lái)的發(fā)展方向。想要了解智能電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行狀況，必須借助傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電和正常供電，包括日常輸電以及配電等設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，收集所有的數(shù)據(jù)并將其整合在一起，最后分析這些數(shù)據(jù)。根據(jù)這些信息來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，由此達(dá)到遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控保護(hù)功能目的，或用于修正保護(hù)定值。

三、智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)技術(shù)分析

（一）廣域保護(hù)技術(shù)方面

廣域繼電保護(hù)牽扯到2個(gè)部分：①安全自動(dòng)控制；②繼電保護(hù)。前者，很多情況下是面向電網(wǎng)本身的故障處理而言，是為故障的“自行解決”提供多元化的處理技術(shù)和方法。而后者提到的繼電保護(hù)技術(shù)，其宗旨在于保證繼電保護(hù)配合多元化的故障問(wèn)題，使其根本性地處理，切實(shí)地提升繼電保護(hù)總體的自適應(yīng)能力。智能電網(wǎng)在持續(xù)創(chuàng)新，對(duì)于繼電保護(hù)也提出了新的要求。繼電保護(hù)除了要有很好的自適應(yīng)能力外，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)適應(yīng)智能電網(wǎng)總體的運(yùn)行方式、結(jié)構(gòu)變化在不同階段的變化。

（二）保護(hù)系統(tǒng)的自身重構(gòu)技術(shù)方面

智能電網(wǎng)的創(chuàng)新，對(duì)于繼電保護(hù)提出了新的要求。繼電保護(hù)除了要有很好的自適應(yīng)能力外，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)適應(yīng)智能電網(wǎng)總體的運(yùn)行方式、結(jié)構(gòu)變化在不同階段的變化。自適應(yīng)能力上，新繼電保護(hù)同時(shí)也要支持重構(gòu)。如：在繼電保護(hù)元件嚴(yán)重失靈的條件下，智能電網(wǎng)就能夠自動(dòng)地找到替換元件，從而恢復(fù)繼電保護(hù)。至此，從前的繼電保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)喪失適應(yīng)智能電網(wǎng)的基本能力。此時(shí)，我們要考慮重建繼電保護(hù)系統(tǒng)，這是預(yù)期效果的基本需求。

（三）智能設(shè)備以及新型電子傳感器的應(yīng)用

智能電網(wǎng)，最為突出的特征在于：高智能化，通過(guò)自動(dòng)、智能化來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備真實(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。其中，有個(gè)智能化水平較高的控制設(shè)備。該設(shè)備能夠?qū)χ悄芟到y(tǒng)內(nèi)部的不同元件作出有效控制。而電壓傳感器，實(shí)際上是智能感應(yīng)技術(shù)的絕佳體現(xiàn)。智能電網(wǎng)在日常的建設(shè)活動(dòng)中，要在智能設(shè)備上來(lái)對(duì)智能傳感器進(jìn)行安裝。如此，才能對(duì)數(shù)據(jù)信息作出精準(zhǔn)地收集，對(duì)智能電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)作出綜合評(píng)估。如此，為故障維修提供可靠的數(shù)據(jù)參考，從而提升了繼電保護(hù)系統(tǒng)自身的性能。

四、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)建設(shè)策略

（一）構(gòu)建信息平臺(tái)

建立穩(wěn)定、可靠的信息平臺(tái)，結(jié)合智能電網(wǎng)的基本特征，準(zhǔn)確地搜集狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而為智能電網(wǎng)評(píng)估提供精準(zhǔn)的信息支撐。智能電網(wǎng)下，建立繼電保護(hù)平臺(tái)，應(yīng)當(dāng)要以電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)為前提，確保繼電設(shè)備的長(zhǎng)效發(fā)展。信息平臺(tái)支持下，繼電保護(hù)可以精準(zhǔn)地獲取電網(wǎng)信息，從而完成同步監(jiān)控。

（二）強(qiáng)化信息傳輸

電力系統(tǒng)變革，在于建設(shè)新的智能電網(wǎng)。很顯然，智能電網(wǎng)成為電力系統(tǒng)今后的發(fā)展方向。當(dāng)電網(wǎng)技術(shù)在持續(xù)地推進(jìn)，智能電網(wǎng)的基本理論也將進(jìn)入新的階段。為保證繼電保護(hù)的功能，我們需改善信息傳輸?shù)目傮w質(zhì)量?？傮w上，利用技術(shù)創(chuàng)新、擴(kuò)大投入來(lái)提供和諧的傳輸環(huán)境，促進(jìn)電網(wǎng)分級(jí)和分層保護(hù)，為電網(wǎng)傳輸提供優(yōu)質(zhì)的保護(hù)，從而對(duì)繼電保護(hù)提供專項(xiàng)的信息共享，適應(yīng)智能電網(wǎng)的變化需求。

（三）完善繼電保護(hù)系統(tǒng)建設(shè)

對(duì)于電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)暴露的問(wèn)題，利用智能傳感器可以獲得精準(zhǔn)、可靠的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，可以當(dāng)作繼電保護(hù)最重要的參考條件，提升設(shè)備切除故障的總體效率。實(shí)踐中，由于自然環(huán)境的限制，振動(dòng)傳感器也會(huì)將自然振動(dòng)認(rèn)定為故障。故而，構(gòu)建和完善繼電保護(hù)系統(tǒng)，健全人工智能分析系統(tǒng)。在故障判斷中考慮周圍濕度、溫度兩大因素，將其視為故障判斷的條件，作出精準(zhǔn)地判斷。

五、結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)的興建和發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸電、變現(xiàn)、使用等不同環(huán)節(jié)均有嚴(yán)格的要求，這就需要繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)保障。智能電網(wǎng)條件下，我們需對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)提供應(yīng)有的重視，適應(yīng)電力系統(tǒng)日常的建設(shè)需求，服務(wù)電力系統(tǒng)，推動(dòng)智能電網(wǎng)的均衡發(fā)展。

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