智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)及其應(yīng)用分析

蔣瑩

【摘 ?要】繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的安全保護衛(wèi)士，在智能電網(wǎng)建設(shè)不斷推進的背景下，繼電保護技術(shù)也要不斷進行創(chuàng)新，這樣才能更好地適應(yīng)和應(yīng)用于智能電網(wǎng)發(fā)展，使其功能與作用得到更全面、充分的發(fā)揮。本文先分析了智能電網(wǎng)繼電保護關(guān)鍵技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，對其具體應(yīng)用進行了探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);繼電保護;技術(shù)應(yīng)用

自“十二五”以來，我國智能電網(wǎng)獲得了快速發(fā)展。而隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，配電系統(tǒng)中不斷接入分布式能源、微電網(wǎng)和儲能裝置等，使得電網(wǎng)環(huán)境日趨復(fù)雜。同時，為適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)，達到提高電網(wǎng)安全和降本增效的目的，變電站的自動化和現(xiàn)代化水平也不斷提升，這就對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠等性能提出了更高的要求。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的安全裝置之一，其能對電網(wǎng)信息進行綜合收集、分析，如果發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在故障或異常時，就會自動進行檢測并報警，或隔離故障，以保證整個電網(wǎng)安全高效運行。智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)有本質(zhì)的差異，其改變了電能傳輸特征，數(shù)字化、信息化成為其顯著的特征，這就要求繼電保護技術(shù)也要主動適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展，逐漸實現(xiàn)綜合智能化方向發(fā)展，從而更好地滿足智能電網(wǎng)環(huán)境下電網(wǎng)運行和用戶需求，以保持市場競爭力，制勝數(shù)字時代。

一、智能電網(wǎng)繼電保護關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

與傳統(tǒng)的電網(wǎng)不同，智能電網(wǎng)對繼電保護自診和重構(gòu)功能要求比較突出，吐過繼電保護裝置的部分元件出現(xiàn)失靈，就需要自動尋找可以替代的元件，從而達到自動恢復(fù)繼電保護功能的目的。利用這一技術(shù)，智能電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)就可以實現(xiàn)重構(gòu)功能。

（二）廣域保護技術(shù)

繼電保護及安全控制系統(tǒng)是智能電網(wǎng)廣域繼電保護的主要構(gòu)成部分，這種安全控制系統(tǒng)能夠為智能電網(wǎng)提供自愈支持解決方案，同時，還能對智能電網(wǎng)繼電保護的復(fù)雜整合配合問題進行解決，從而更好地提高繼電保護的自適應(yīng)能力，增強智能電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運行能力。

（三）智能傳感技術(shù)

智能傳感技術(shù)是智能電網(wǎng)繼電保護中常用的一種技術(shù)，借助該種技術(shù)，能有效采集繼電保護信息，實現(xiàn)信息之間的互通，從而滿足系統(tǒng)本身的可靠性要求，使繼電保護的作用得到更加充分的發(fā)揮。在智能感應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域，智能傳感技術(shù)可謂是先進技術(shù)的代表，將其應(yīng)用到智能電網(wǎng)設(shè)備中，可以實時收集數(shù)據(jù)與信息，對智能電網(wǎng)運行狀況進行快速、準確的分析和評價，提高智能電網(wǎng)繼電保護的性能與效率。

（四）可再生清潔能源并網(wǎng)技術(shù)

隨著石油、天然氣等不可再生能源的儲量不斷減少，世界各國都非常重視開發(fā)新能源進行替代。但是由于新能源技術(shù)還不夠成熟，在接入智能電網(wǎng)時，會極大地影響電能質(zhì)量及電網(wǎng)運行效率。為了保證智能電網(wǎng)的安全、平穩(wěn)運行，智能電網(wǎng)繼電保護也要綜合考慮新能源接入問題，結(jié)合實際情況進行優(yōu)化，這樣才能有效解決新能源電力接入智能電網(wǎng)時產(chǎn)生的不足，例如間歇性、可調(diào)性、隨機性等問題，同時，還能減少智能電網(wǎng)和新能源并網(wǎng)的潮流，對諧波進行有效監(jiān)測。

二、智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用策略

（一）在數(shù)據(jù)實時控制中的應(yīng)用

從智能電網(wǎng)的特點來看，其具有數(shù)據(jù)信息量大的顯著特征，而且，隨著電網(wǎng)運行時間的增長，其數(shù)據(jù)信息的積累也會不斷增多。利用繼電保護技術(shù)能實時控制智能電網(wǎng)中的海量數(shù)據(jù)，并借助這些數(shù)據(jù)信息分析結(jié)果，來為智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行提供切實的支持與保障。在智能電網(wǎng)中應(yīng)用繼電保護，需要對數(shù)據(jù)的實時控制問題進行充分的考慮，如果智能電網(wǎng)中存在比較多的繼電保護設(shè)備，可能會降低數(shù)據(jù)實時性，因此，需要應(yīng)用同步交互的方法，來對繼電保護的同步性進行保護，以提高智能電網(wǎng)繼電保護的效率和準確性，確保繼電保護處于最佳狀態(tài)，減少故障問題發(fā)生的頻率。

（二）在變量控制中的應(yīng)用

在繼電保護建模中，變量控制是非常重要的依據(jù)，綜合分析繼電保護設(shè)備，然后利用建模技術(shù)來對數(shù)據(jù)進行分析，可以準確地獲得具有較高可行性的后備保護策略。為了保證繼電保護設(shè)備實現(xiàn)智能化運行，還需要對相關(guān)裝置進行科學配置，根據(jù)建模分析的結(jié)果來制定有效保護方案，從而使智能電網(wǎng)運行過程中，如果發(fā)生故障或異常情況，就自動啟動隔離動作，使智能電網(wǎng)能安全、穩(wěn)定地運行。

（三）在廣域保護中的應(yīng)用

因為智能電網(wǎng)中會存在多點信息的問題，實施廣域保護能將故障快速、準確、可靠地切除，使智能電網(wǎng)能夠正常地運行。利用這種廣域保護，可以進一步提高智能電網(wǎng)故障處理能力和效率。廣域保護主要包含兩種，即繼電保護和自動控制。在繼電保護方面，如果智能電網(wǎng)出現(xiàn)運行故障，系統(tǒng)就能自動提供行至有效的處理策略，強化電網(wǎng)控制相關(guān)工作，進而達到簡化復(fù)雜故障的目的，保證智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行。在自動控制方面，自動化控制技術(shù)可以較好地保證智能電網(wǎng)的安全運行，增強各區(qū)域的故障處理能力。

（四）需要注意的事項

在智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)具體應(yīng)用過程中，應(yīng)注意如下問題：第一，智能電網(wǎng)子系統(tǒng)會存在不平衡功率，為提高繼電保護裝置的能力，就需要同步配合接入失步解列控制系統(tǒng)，這樣可以加強對事故損失的有效控制。第二，要對斷面安全度進行保護，實現(xiàn)自動預(yù)防聯(lián)鎖過載跳閘，以減少全面停電事故的發(fā)生頻率。繼電保護技術(shù)要配合智能電網(wǎng)發(fā)展，及時進行更新?lián)Q代，對繼電保護的智能化配置，以保證繼電保護技術(shù)能實現(xiàn)自動整定、網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)字化。

三、結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)是電力事業(yè)發(fā)展的方向和趨勢，其能自動完成電力傳輸和監(jiān)控電網(wǎng)各節(jié)點及用戶。伴隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，相應(yīng)的繼電保護技術(shù)也要不斷地進行創(chuàng)新，并在實踐中得到更深度的推廣，以保證智能電網(wǎng)的運行穩(wěn)定，減少各種故障問題發(fā)生率，提高電力供應(yīng)的可靠性。

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（作者單位：江蘇省電力有限公司宜興市供電分公司）