對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的分析

邢苗苗

摘要：當(dāng)前我國(guó)電力事業(yè)智能電網(wǎng)建設(shè)水平不斷提高，其中繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮了重要作用。文章對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行分析，并探討機(jī)電保護(hù)技術(shù)的具體應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);繼電保護(hù);保護(hù)技術(shù);電網(wǎng)保護(hù)

引言

電力企業(yè)的快速發(fā)展?jié)M足了人們用電需求，擴(kuò)大電網(wǎng)建設(shè)范圍與資金投入。這是基于這一背景下，推動(dòng)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。智能電網(wǎng)中，繼電保護(hù)作為重要組成部分引進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)一步推動(dòng)了智能電網(wǎng)功能發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

1繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的意義

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護(hù)有其獨(dú)有的意義。我國(guó)目前，人口具備人口基數(shù)大、增長(zhǎng)快、總量多等特點(diǎn)，人們對(duì)于電力的實(shí)際需求在不斷增大。此外，伴隨我國(guó)城市化建設(shè)的逐漸加快，城市各區(qū)域?qū)τ陔娏Φ男枨笠苍谂c日俱增，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)于目前供電網(wǎng)絡(luò)的壓力進(jìn)行適當(dāng)緩解，將電網(wǎng)整體運(yùn)行速率進(jìn)行提升，供電量被加大，對(duì)于各項(xiàng)需求可以有效進(jìn)行滿(mǎn)足。目前，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)在不斷開(kāi)發(fā)和研制下，已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)?？稍趯?duì)智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行不斷創(chuàng)新與突破時(shí)，依舊發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)類(lèi)似，因此也會(huì)發(fā)生失效和故障的狀況，繼電保護(hù)技術(shù)作為改善狀況的有效技術(shù)手段，可對(duì)智能電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)提供安全保障。繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)出現(xiàn)失效及故障時(shí)，可立即進(jìn)行預(yù)警同時(shí)對(duì)故障設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行切斷，有關(guān)工作人員聽(tīng)到預(yù)警則可及時(shí)進(jìn)行故障處理，智能電網(wǎng)可及時(shí)恢復(fù)正常工作。智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)含義是對(duì)智能電網(wǎng)運(yùn)行起到安全保障的作用，確保用戶(hù)用電時(shí)的安全性，對(duì)于供電企業(yè)實(shí)際供電時(shí)有可能承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行降低。因此，繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中極為重要。

2智能電網(wǎng)背景下繼電保護(hù)發(fā)展中存在的問(wèn)題

2.1大電網(wǎng)問(wèn)題

大電網(wǎng)的出現(xiàn)，主要是我國(guó)能源以及負(fù)荷整體逆向分布的情況導(dǎo)致的。主要的能源分布就是在我國(guó)的西北地區(qū)，而用電負(fù)荷則大部分都集中在我國(guó)的中東以及南部地區(qū)?；诖?，為了能夠充分滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)定要求，實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源最優(yōu)化配置目標(biāo)，就需要遠(yuǎn)距離的進(jìn)行交直流混合輸電方式。直流輸電系統(tǒng)的傳輸由于具有較大的容量，線路的應(yīng)用率相對(duì)較高，對(duì)于社會(huì)而言，具有較大的影響，且直流系統(tǒng)之間的相互耦合作用，基于此，就會(huì)對(duì)電氣控制系統(tǒng)以及繼電保護(hù)提出新的要求，尤其是在交直流耦合等方面內(nèi)容帶來(lái)嚴(yán)重的電網(wǎng)污染，進(jìn)而提出有效的解決方式。

2.2電網(wǎng)發(fā)展緩慢

雖然目前這一技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為了電力企業(yè)之中的主力與核心，但是在智能電網(wǎng)方面都其應(yīng)用都還沒(méi)有得到有效拓展，傳統(tǒng)電網(wǎng)仍舊普遍存在，所以這就使得繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展空間受限，在具體應(yīng)用的過(guò)程中也缺乏基本的成熟性，甚至有時(shí)候還存在保護(hù)動(dòng)作不及時(shí)以及不準(zhǔn)確的情況。還有很多企業(yè)太過(guò)于急于求成，忽略了繼電保護(hù)技術(shù)本身還未適應(yīng)發(fā)展的速度問(wèn)題，由此經(jīng)常出現(xiàn)事故，安全性得不到保證，企業(yè)損失嚴(yán)重。

2.3新能源發(fā)電技術(shù)的挑戰(zhàn)

目前，我國(guó)新能源發(fā)電技術(shù)處于發(fā)展階段，一些水電站、燃?xì)怆娬镜男滦湍茉聪∪?，而新型能源在互補(bǔ)性占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)，有助于電源調(diào)控。不過(guò)，受外部環(huán)境影響電力運(yùn)行，輸出不穩(wěn)。此外，在新能源補(bǔ)給方面就地互補(bǔ)電源具有一定困難性，已經(jīng)縣城的能源設(shè)施難以接入電網(wǎng)導(dǎo)致能源浪費(fèi)。而且，新能源并入導(dǎo)致設(shè)備老化，例如：火力供電為保證電力需求穩(wěn)定需要調(diào)節(jié)燃煤機(jī)，并網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)容量降低，電網(wǎng)安全裕度降低，新能源電力平衡問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。

3智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1智能傳感技術(shù)

它的有效發(fā)展給整體保護(hù)技術(shù)之中的信息收集帶來(lái)了非常大的便利性，并且還有效保證了采集方式的穩(wěn)定性與可靠性，進(jìn)而使整個(gè)保護(hù)技術(shù)可以得到充分有效的發(fā)揮。對(duì)于該技術(shù)下的控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，不僅要在變壓器原先的電流與壓力回路之中設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，還要在變壓器與一次和二次設(shè)備的位置處設(shè)置有關(guān)參數(shù)。其中主要涵蓋了電壓量、電流與溫度傳感器等，在將其設(shè)定好之后可以有效落實(shí)傳感器的監(jiān)控功能，從而促使整體保護(hù)技術(shù)效果可以得到有效增加。

3.2廣域保護(hù)技術(shù)

運(yùn)用廣域繼電保護(hù)技術(shù)，在電網(wǎng)運(yùn)行中可更快檢測(cè)出問(wèn)題所在，并利用智能技術(shù)手段進(jìn)行解決，在對(duì)繼電保護(hù)中更具高效性。其主要原理是通過(guò)對(duì)廣域中的信息進(jìn)行讀取，分析其數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無(wú)誤，從而達(dá)到對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行更好保護(hù)與監(jiān)控。其主要優(yōu)勢(shì)為對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行能夠?qū)崿F(xiàn)有效的自動(dòng)化管理，在一定程度上加快了智能化管理，使電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中得到更有效的保護(hù)。并且在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的保護(hù)過(guò)程中，其反映速度比較快，對(duì)信息的分析能力較強(qiáng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)做出相應(yīng)的處理。

3.3差動(dòng)保護(hù)技術(shù)

對(duì)于電網(wǎng)中的電氣設(shè)備，相關(guān)工作人員不僅要對(duì)其進(jìn)行全面了解，還要熟練掌握電氣設(shè)備操作，從而對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。在智能電網(wǎng)中，廣域性保護(hù)充分發(fā)揮后背保護(hù)作用，而差東興保護(hù)主要是針對(duì)電氣保護(hù)進(jìn)行主保護(hù)。它是主保護(hù)中的重要核心部分，對(duì)差動(dòng)性保護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入的研究，并且將其普遍應(yīng)用在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)以及變壓器等主要電氣設(shè)備之中。在智能電網(wǎng)應(yīng)用之中，合理運(yùn)用差動(dòng)保護(hù)措施，將智能電網(wǎng)和使用端進(jìn)行銜接，并且多個(gè)接口可以同時(shí)插入，從而對(duì)工作效率進(jìn)行提升。另外，差動(dòng)保護(hù)一起相關(guān)設(shè)備的接口對(duì)著另一側(cè)電網(wǎng)用戶(hù)的數(shù)量變化而變化。

3.4保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

和傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)環(huán)境下對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)要求更為嚴(yán)苛，以此需在繼電保護(hù)的作用下使得電網(wǎng)更加智能化，對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)自身適應(yīng)力進(jìn)行提升，進(jìn)而對(duì)智能電網(wǎng)的機(jī)構(gòu)變化及實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行保障。對(duì)于自身適應(yīng)力方面，繼電保護(hù)系統(tǒng)要具備自我診斷和自我修復(fù)功能，也就是涵蓋自我重構(gòu)機(jī)制。比如，當(dāng)繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部元器件出現(xiàn)問(wèn)題，自我重構(gòu)機(jī)制自行切換至備用元器件，對(duì)于電網(wǎng)功能進(jìn)行及時(shí)恢復(fù)，同時(shí)將發(fā)現(xiàn)問(wèn)題直至問(wèn)題處理完畢整體工作流程反饋回電腦終端，便于有關(guān)人員及時(shí)將問(wèn)題元器件進(jìn)行替換，確保變電站平穩(wěn)運(yùn)行。

4智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1數(shù)字化發(fā)展

隨著我國(guó)對(duì)電力需求量不斷增加，智能電網(wǎng)技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步，其中，對(duì)電能資源的采集、傳遞與控制方面都需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析，保障智能電網(wǎng)技術(shù)穩(wěn)定性的發(fā)展。因此，在繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展是其主要發(fā)展趨勢(shì)，也是智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展要求。目前，隨著我國(guó)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的研究，已經(jīng)不斷趨向于數(shù)字化發(fā)展，在智能電網(wǎng)技術(shù)中得到有效運(yùn)用。例如：智能電網(wǎng)技術(shù)中的互感器裝置，通過(guò)一定手段，在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中感應(yīng)到的問(wèn)題以數(shù)字化的形式進(jìn)行展現(xiàn)，從而發(fā)揮了繼電保護(hù)功能。

4.2網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

現(xiàn)如今，網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展，在一定程度上推動(dòng)了智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，最新的智能化變電站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，促使站內(nèi)各個(gè)部分電氣元件信息共享的目標(biāo)，同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，還實(shí)現(xiàn)了變電站控制信號(hào)共享的目標(biāo)，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行有效的簡(jiǎn)化。并且對(duì)于傳統(tǒng)繼電保護(hù)獲取信息的途徑進(jìn)行了合理的改變，同時(shí)傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息傳送方式也得到了適當(dāng)?shù)母纳啤Ｓ纱?，不難看出智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的根本基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，同時(shí)推動(dòng)了智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的變革。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，電網(wǎng)的智能化發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮了重要作用。在今后發(fā)展中應(yīng)加大對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)研究，進(jìn)一步保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，相信在不久的將來(lái)機(jī)電保護(hù)技術(shù)將會(huì)朝著更智能、更優(yōu)秀的方向發(fā)展。

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