智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)新技術(shù)研究

李淵 邱洪杰

摘要：如今，我國(guó)的智能電網(wǎng)在擴(kuò)展與創(chuàng)新的歷程中奮力前進(jìn)著，有關(guān)電力建設(shè)與系統(tǒng)維護(hù)的技術(shù)研究在逐步趨于成熟，并且在生活中應(yīng)用也更加穩(wěn)定。而在此期間繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)智能開(kāi)發(fā)的過(guò)程中占據(jù)不可替代的地位，并且依照其獨(dú)有的智能化、信息化優(yōu)勢(shì)，得到了較好的用戶(hù)反饋，也在為電網(wǎng)如何更加穩(wěn)定發(fā)展和運(yùn)行提供了保障。作為保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，繼電保護(hù)對(duì)于電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展和建設(shè)產(chǎn)生重要意義。

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

1智能電網(wǎng)的概述

我國(guó)的智能電網(wǎng)在當(dāng)前處于發(fā)展的初級(jí)階段，隨著研究的不斷深入，理論知識(shí)上的不斷完善，智能電網(wǎng)也正處于一個(gè)逐漸完善的階段。智能電網(wǎng)的基本定義為技術(shù)體現(xiàn)信息化、交互化、自動(dòng)化和數(shù)字化。相比與傳統(tǒng)的電網(wǎng)，智能電網(wǎng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力，由于智能電網(wǎng)當(dāng)中安裝著傳感器，能實(shí)現(xiàn)對(duì)于外部的持續(xù)監(jiān)測(cè)和觀察。當(dāng)受到嚴(yán)重的外部環(huán)境干擾或者自然災(zāi)害等問(wèn)題時(shí)，能快速的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，減少外部的干擾問(wèn)題;結(jié)構(gòu)合理，包含發(fā)電和儲(chǔ)電的多種形式，例如將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為功能性的分布電源等;實(shí)現(xiàn)公開(kāi)化的電價(jià)。在智能電網(wǎng)中有著較高的信息化，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享性，用戶(hù)直接參與電價(jià)制定或者查看等方面，從而實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)督，保證電價(jià)的公開(kāi)性和透明化。

2智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)新技術(shù)研究

2.1智能傳感技術(shù)

在應(yīng)用智能傳感技術(shù)的時(shí)候，為了能保證繼電保護(hù)與信息上的采集系統(tǒng)能夠更加的便捷，還能進(jìn)一步確認(rèn)繼電保護(hù)技術(shù)其自身的技術(shù)能夠得到充分的發(fā)揮與利用，結(jié)合變壓器在保護(hù)方面來(lái)說(shuō)，其不僅能夠在在變壓器側(cè)來(lái)裝備相關(guān)的傳感器系統(tǒng)，還能保證振動(dòng)傳感器、溫度以及傳感器與流量傳感器的應(yīng)用裝置，并且盡量發(fā)揮出傳感器自身的監(jiān)測(cè)與控制方面的功能，從而進(jìn)一步保證繼電保護(hù)的作用。同時(shí)通過(guò)對(duì)智能傳感器的檢測(cè)作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而在了解完成相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情形之后，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)避免外部環(huán)境的干擾，這樣也可以為后來(lái)的儀器提供一定的保護(hù)作用與相關(guān)的依據(jù)。由于智能傳感技術(shù)屬于一種相對(duì)效率比較高的技術(shù)，因此，其對(duì)于在收集繼電保護(hù)相關(guān)的信息的過(guò)程中，意義重大。

2.2超高壓交直流電混輸技術(shù)

隨著用電量的不斷增加對(duì)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃提出了更高的要求，促使電網(wǎng)建設(shè)結(jié)構(gòu)也逐漸完善，從而為其在超聲高壓的交直流混輸技術(shù)的應(yīng)用提供了巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也就要求繼電保護(hù)技術(shù)不斷進(jìn)步，滿足電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展要求。在超高壓交直流混輸技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，如果電網(wǎng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，并且暫態(tài)的特點(diǎn)比較顯著，諧波分量處于增長(zhǎng)的狀態(tài)，就要求繼電保護(hù)系統(tǒng)中的互感器性有更高的性能。由于電網(wǎng)系統(tǒng)具有的較為復(fù)雜的特點(diǎn)，所以電網(wǎng)系統(tǒng)需要將諧波作為繼電保護(hù)的重要根據(jù)。例如，電網(wǎng)繼電保護(hù)中的保護(hù)變壓器，以往對(duì)二次諧波的參考標(biāo)準(zhǔn)，主要是通過(guò)判斷系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。

2.3電力電子技術(shù)

電力電子技術(shù)主要包含了交直流柔性輸電、高壓直流輸電和定制電力等多個(gè)方面的內(nèi)容，在智能電網(wǎng)中有了十分廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，很多新技術(shù)逐漸投入使用，為新形勢(shì)下的繼電保護(hù)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持和保障，從而促使我國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

2.4信息通信技術(shù)

信息通信技術(shù)是促使智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)所在。隨著近年來(lái)通信技術(shù)的快速發(fā)展，很多的新技術(shù)逐漸被發(fā)現(xiàn)并得到了應(yīng)用，為電力設(shè)備提供了較強(qiáng)的技術(shù)支持。

2.5可再生能源并網(wǎng)

智能電網(wǎng)十分突出的特征，就是能夠?qū)崿F(xiàn)以風(fēng)電、光伏等為代表的新能源大規(guī)模的融入其中。新能源有著清潔高、效率高并且可再生性強(qiáng)的特點(diǎn)，但是由于新能源當(dāng)中存在著一定的不穩(wěn)定性，再加上并網(wǎng)技術(shù)不夠健全等因素，在接入電網(wǎng)額過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致電的質(zhì)量受到影響或者給電網(wǎng)的正常運(yùn)行帶來(lái)一定的故障影響。以風(fēng)電為案例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)風(fēng)電接入到了電網(wǎng)當(dāng)中以后，接入點(diǎn)的下游電流保護(hù)會(huì)產(chǎn)生一定的助增電流，從而導(dǎo)致保護(hù)勿動(dòng)，影響電流保護(hù)的效果。同時(shí)在風(fēng)機(jī)接入以后，還會(huì)存在方向電流，導(dǎo)致保護(hù)反向勿動(dòng)。此外不同類(lèi)型的風(fēng)機(jī)和工作狀態(tài)等會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不同的影響。實(shí)際接入的過(guò)程中一定要全面的考慮這些問(wèn)題，及時(shí)優(yōu)化，促使其能真正的得到應(yīng)用。

2.6電力電子原件技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中所需要的電力電子原件等也得到了充分的使用。由于電力電子原件的開(kāi)關(guān)頻率比較大，在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)初選一定的諧波，從而給電網(wǎng)的運(yùn)行造成困難。因此在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程中尤其要重視電力電子原件所產(chǎn)生的諧波，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，解決當(dāng)前電力電子當(dāng)中存在的問(wèn)題。

3智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)發(fā)展

3.1輸電靈活性

隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)有很多新技術(shù)和設(shè)備得到了廣泛的運(yùn)用，例如電能質(zhì)量控制裝置和補(bǔ)償裝置等，這對(duì)輸電過(guò)程中的靈活性提升產(chǎn)生了重要的作用，有效的提升了輸電效率。在電力系統(tǒng)輸電中有著交直流混合輸電特點(diǎn)，這對(duì)電力系統(tǒng)中的非線性可控原件的廣泛使用帶來(lái)了積極的意義。這些非線性原件的使用讓智能電網(wǎng)在暫態(tài)過(guò)程中與傳統(tǒng)的電網(wǎng)之間呈現(xiàn)出了明顯的差異性。電網(wǎng)的運(yùn)行方式靈活性再加上智能電網(wǎng)的暫態(tài)過(guò)程復(fù)雜性，給繼電保護(hù)提出了更高的挑戰(zhàn)。因此在未來(lái)的發(fā)展中一定要積極的提升輸電靈活性，促使繼電保護(hù)的效果能得到真正的展現(xiàn)。

3.2數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化

在未來(lái)發(fā)展中，智能電網(wǎng)最為明顯的一個(gè)方向就是數(shù)字化方向。當(dāng)前階段的智能電網(wǎng)中已經(jīng)包含了數(shù)字化內(nèi)容，給智能電網(wǎng)帶來(lái)了一定的積極意義。在未來(lái)發(fā)展中傳統(tǒng)的交流互感設(shè)備勢(shì)必會(huì)逐漸的被取代，電子互感器將得到廣泛的應(yīng)用，從而達(dá)到提升工作效率，減少設(shè)備維護(hù)工作量的目的。隨著近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)也逐步的步入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。首先，在信息的獲取方式上產(chǎn)生了極大的變化，變電站的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)實(shí)現(xiàn)了在保護(hù)自設(shè)備的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)信息資源的共享性;其次，在信息的傳輸方式上產(chǎn)生了變化，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展使得控制信號(hào)在整個(gè)電力運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中的速度和精準(zhǔn)度得到了明顯的提升。

3.3整定自動(dòng)化

當(dāng)前，我國(guó)的智能電網(wǎng)繼電保護(hù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路與各種設(shè)備進(jìn)行良好的整合和保護(hù)，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行中的信息進(jìn)行綜合，從而提升繼電保護(hù)的科學(xué)性和精準(zhǔn)度，為電網(wǎng)系統(tǒng)的協(xié)同保護(hù)提供可靠的保護(hù)。

4結(jié)語(yǔ)

總之，繼電保護(hù)是維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，近年來(lái)在智能電網(wǎng)下得到了快速的發(fā)展。但就當(dāng)前情況看繼電保護(hù)仍然有著很大的發(fā)展空間，對(duì)此還需要相關(guān)人員不斷的進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的進(jìn)一步發(fā)展。

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