智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)面臨的問題分析

李思明　王宇翔

摘要：近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國家在電網(wǎng)改造方面進(jìn)行了大量的投入，依托智能技術(shù)的應(yīng)用，電網(wǎng)的智能化發(fā)展已經(jīng)成為未來的趨勢。智能化電網(wǎng)運行系統(tǒng)可以提高電網(wǎng)的管理水平，保證電網(wǎng)安全的正常運行，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已經(jīng)不能滿足用戶的需求，因此應(yīng)加快智能電網(wǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；面臨問題；分析措施

在智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用下，反觀傳統(tǒng)繼電保護(hù)器應(yīng)用中存在的問題，討論如何快速的發(fā)現(xiàn)與隔離故障、簡化保護(hù)原理以及計算的配置方案，是確保電網(wǎng)安全運行的核心內(nèi)容。智能電網(wǎng)在未來的發(fā)展中，必須實現(xiàn)自愈功能，在故障的快速定位與隔離、系統(tǒng)運行更新后實現(xiàn)在線保護(hù)的作用。本文對智能電網(wǎng)建設(shè)背景下所面臨的重點問題進(jìn)行討論并提出相應(yīng)的改善措施。

1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)面臨的問題分析

隨著智能技術(shù)的不斷應(yīng)用，智能電網(wǎng)在政策和社會的需求下雙重推動其得到了很大程度的發(fā)展，尤其在超特高壓電網(wǎng)投運、大規(guī)模能源并網(wǎng)以及智能配用電等方面使用較廣，因而在運行中也遇到了一些急需解決的問題。

1.1 大電網(wǎng)的問題

“大電網(wǎng)”就是將我國能源和負(fù)荷呈逆向分布的態(tài)勢，煤礦資源、水力資源以及風(fēng)能型城市大多分布在我國的西北部地區(qū)，這是自愿分布的大致區(qū)域，但是我國用電負(fù)荷比較集中的城市又分布在南部以及沿海地區(qū)，從地域分布上來看，相隔較遠(yuǎn)，這一實際情況決定了我國電網(wǎng)分布的特殊性，因而為了滿足客觀需求，國家電網(wǎng)采用了遠(yuǎn)距離、交直流混合、超高壓、特高壓的輸電方式實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。但是隨著用電負(fù)荷的不斷增大和電網(wǎng)規(guī)模的復(fù)雜化，給電力系統(tǒng)造成了較大的壓力并在運行中存在著很大的安全隱患。電力系統(tǒng)有著較為龐大的系統(tǒng)，造成發(fā)生安全事故的概率也很大，并且在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)增強電能輸出的同時，對局部的擾動會產(chǎn)生對全部網(wǎng)絡(luò)造成的故障威脅，因此對直流輸電大容量、高利用率，社會綜合效益明顯的特征國家電力部門應(yīng)重視起來。

1.2 新能源電力的互補電源問題

我國新能源發(fā)電技術(shù)較國外發(fā)達(dá)國家技術(shù)相對落后，如水電站、燃?xì)怆娬局惖男滦湍茉幢容^短缺，但是新型能源在互補性能上有明顯的優(yōu)勢，即可以快速調(diào)節(jié)電源。但是新型能源受自然因素的影響較大，電力的穩(wěn)定性方面波動性較大，很難保證穩(wěn)定輸出，其次新能源的補給方面就地互補電源的難度較大，對一些已經(jīng)建設(shè)成功的能源設(shè)備并不能充分的并入電網(wǎng)之中，造成能源浪費現(xiàn)象，同時新能源的并入會加快設(shè)備的老化程度，比如火力供電，發(fā)電煤耗為了達(dá)到電力供需的平衡，就要對燃煤機組進(jìn)行調(diào)整，新能源的并網(wǎng)會造成系統(tǒng)峰容量下降導(dǎo)致電網(wǎng)的安全裕度下降，所有在新能源的并入是首先要解決新能源電力的平衡問題。對各地按照實際情況進(jìn)行探索和優(yōu)化，較少波動性輸出給整個系統(tǒng)造成的影響。

1.3 配電網(wǎng)發(fā)展速度較慢

我國的電力供應(yīng)實行單向供應(yīng)的方式，電力網(wǎng)絡(luò)和用戶之間很少有互動的環(huán)節(jié)，電力配電網(wǎng)絡(luò)是一個直接面向用戶、保證供電質(zhì)量并提高運行效率的重要環(huán)節(jié)。由于單向供電模式造成負(fù)荷“峰谷”差額大，導(dǎo)致用電負(fù)荷率低而造成不利影響。隨著資源的緊張，我國已經(jīng)提出建設(shè)節(jié)約型社會，因此要提升輸電效率，降低電力投資，就需要對電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整改，使用智能型的配電系統(tǒng)，不斷加強電網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的互動交流環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)的建設(shè)要保障用戶的用電需求，改變配電網(wǎng)的單電源向多電源的模式轉(zhuǎn)變，并對控制技術(shù)和配網(wǎng)保護(hù)進(jìn)行相對應(yīng)的提升和調(diào)整。

2 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的應(yīng)用措施

2.1 廣域保護(hù)

關(guān)于保護(hù)是電網(wǎng)在智能運行中，對電網(wǎng)子集以繼電保護(hù)為分析對象的運行單位，按照子集的運行情況選擇適合的數(shù)據(jù)信息并合理分析，以此來掌握智能電網(wǎng)的整體運行情況。廣域保護(hù)在具體運行中要把整個電網(wǎng)按照不同的區(qū)域進(jìn)行劃分，再按照劃分好的區(qū)域進(jìn)行繼電保護(hù)。廣域保護(hù)的主要組成部分是控制和保護(hù)，控制室在電網(wǎng)運行時相應(yīng)的自愈方案，可以保證在運行的時候有效的實現(xiàn)自我保護(hù)，保護(hù)是對整個電網(wǎng)的運行狀態(tài)，通過對信息進(jìn)行分析，判斷故障的原因并對此原因提出相應(yīng)的解決措施，保護(hù)主要是對運行中出現(xiàn)較為復(fù)雜的問題檢修保護(hù)作用，關(guān)于保護(hù)在整個繼電保護(hù)中有著較為重要的作用，廣域保護(hù)能確保智能電網(wǎng)的相互適應(yīng)和融合，保障智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

2.2 保護(hù)重構(gòu)

繼電保護(hù)的作用需要和智能電網(wǎng)同步的時候才能發(fā)揮出較好的作用和效果，促進(jìn)電網(wǎng)的運行安全可靠。重構(gòu)技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用較為重要，可以根據(jù)電網(wǎng)的實際運行情況需求進(jìn)行重構(gòu)保護(hù)，智能電網(wǎng)能及時有效的利用繼電保護(hù)的保護(hù)重構(gòu)技術(shù)隨時為系統(tǒng)提供保護(hù)，對智能電網(wǎng)的運行環(huán)境隨時起到繼電保護(hù)和功能的重組，促使智能電網(wǎng)安全運行。

2.3 保護(hù)設(shè)備

繼電保護(hù)設(shè)備在繼電保護(hù)中的基礎(chǔ)所在，在智能電網(wǎng)的不斷建設(shè)和完善中，繼電設(shè)備的系統(tǒng)需要不斷的升級，更加先進(jìn)和智能的設(shè)備和傳感裝置能使繼電設(shè)備更加完善。繼電設(shè)備的應(yīng)用可以使智能電網(wǎng)的運行情況更加全面，另外可以獲取更準(zhǔn)確的傳感信息，緩解數(shù)據(jù)處理的壓力。

2.4 構(gòu)建信息平臺

智能電網(wǎng)的建設(shè)中，需要對設(shè)備進(jìn)行更換，同時也會擴大電網(wǎng)的規(guī)模，數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)生也將增多。因而需要構(gòu)建強大的信息平臺獲取電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，能夠給繼電保護(hù)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)信息。這也是未來電網(wǎng)發(fā)展的方向。

2.5 加強信息傳輸

智能電網(wǎng)的技術(shù)在逐漸改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的運行模式，隨著智能電網(wǎng)的不斷擴大，也給繼電保護(hù)信息的傳輸增加了壓力。因此加強信息傳輸?shù)哪芰Γ瑢崿F(xiàn)智能電網(wǎng)的逐層保護(hù)，優(yōu)化信息傳輸環(huán)境對未來智能電網(wǎng)的發(fā)展有較大的影響，并且可以實現(xiàn)電網(wǎng)中的信息資源共享。

3 結(jié)語

綜上所述，在信息技術(shù)的不斷發(fā)展和運用中，智能電網(wǎng)是未來電力發(fā)展的主要方向和趨勢，由于繼電保護(hù)是其發(fā)展的基礎(chǔ)，因此掌握好繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)壞境下的應(yīng)用尤為重要，相關(guān)工作人員要不斷加深研究，制定科學(xué)的方案，保障智能電網(wǎng)的建設(shè)。

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