智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的構(gòu)成與技術(shù)發(fā)展

陳朵朵　夏華東

摘 要：隨著時代的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)發(fā)展迅速，電網(wǎng)日趨復(fù)雜，并且電力系統(tǒng)中電壓等級也在不斷提升?，F(xiàn)代化的智能電網(wǎng)，要在以前的基礎(chǔ)上，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和靈活性。文章簡要分析了智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的構(gòu)成與技術(shù)發(fā)展，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電力技術(shù)日趨成熟，電力市場開始了大力的改革，電力環(huán)境日趨復(fù)雜，在這種情況下，就出現(xiàn)了智能電網(wǎng)。我國在近些年來全面規(guī)劃了智能電網(wǎng)的發(fā)展，將先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)加以利用，建設(shè)成智能電網(wǎng)需要具備較高的信息化、數(shù)字化和自動化水平。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)主要是對電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況進(jìn)行研究，以便采取相應(yīng)的措施，促使電網(wǎng)的安全運行得到保證。智能電網(wǎng)將會對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)產(chǎn)生較大的改變，大量應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，也會在一定程度上影響到繼電保護(hù)。

1 智能電網(wǎng)的特點

具體來講，在智能電網(wǎng)中，非常重要的基礎(chǔ)就是信息化技術(shù)，它可以有效集成實時和非實時的信息，可以共享和利用相關(guān)資源。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可以促使智能電網(wǎng)得到實現(xiàn)，定量定向的描述電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、特征和形態(tài)，以便更加高效和精確的采集和運輸電網(wǎng)信息。對于堅強電網(wǎng)來講，非常重要的一種實現(xiàn)手段就是智能電網(wǎng)的自動化，主要是將現(xiàn)代化的自動控制策略加以應(yīng)用，以便促使智能電網(wǎng)在運行控制中的自動化水平等級得到實現(xiàn)，這樣公司的管理水平也可以得到有效提高。智能電網(wǎng)的互動化指的是可以有效的互動和協(xié)調(diào)電網(wǎng)、電源和用戶三者之間的關(guān)系。綜合起來，智能電網(wǎng)具有較高的堅強可靠性、經(jīng)濟(jì)高效智能化并且友好互動。

2 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的構(gòu)成

在電力系統(tǒng)中，非常重要的一項技術(shù)就是繼電保護(hù)，它在電力系統(tǒng)控制和測量中都有所參與。在智能電網(wǎng)的應(yīng)用過程中，首先借助于各類傳感器來全方位的監(jiān)控電力系統(tǒng)中的輸電和供電等主要設(shè)備，然后借助于可行的通道來向電力網(wǎng)路系統(tǒng)中傳遞監(jiān)控所得的信息，進(jìn)行整理和分類，最后分析整理分類好的數(shù)據(jù)，并且結(jié)合設(shè)備的具體運行情況，來遠(yuǎn)程的調(diào)整設(shè)備。此外，一個保護(hù)裝置不僅僅需要對保護(hù)設(shè)備的各種信息進(jìn)行采集，還需要對與保護(hù)設(shè)備相聯(lián)合的其他設(shè)備的信息進(jìn)行掌握，以便在沒有人工關(guān)注的情況下，可以最大限度的降低系統(tǒng)的故障。因此，繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)中，不僅可以跳保護(hù)設(shè)備，還可以將連跳命令發(fā)給保護(hù)設(shè)備的各個關(guān)聯(lián)節(jié)點。

3 智能電網(wǎng)對繼電保護(hù)的影響分析

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)的智能電網(wǎng)通常將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)給應(yīng)用過來，相較于以往電網(wǎng)中采用的簡單環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有著較大的差異。但是，如果將單一的保護(hù)裝置應(yīng)用到復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，還是會有一些不足，如只有較少的信息、整定難度較大等，會在較大程度上影響到繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)中，非常重要的一個保障就是繼電保護(hù)，對于智能電網(wǎng)來講，不能采用傳統(tǒng)的方法來設(shè)計和配置繼電保護(hù)。

一是數(shù)字化：如今，數(shù)字化是智能電網(wǎng)的最大特點，首先是將各種數(shù)字接口和電子互感器加以應(yīng)用，促使測量手段的數(shù)字化得到實現(xiàn)；其次是將傳統(tǒng)的狀態(tài)量電纜傳輸和模擬量的電纜傳輸發(fā)展為光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸，促使信息傳輸數(shù)字化得到實現(xiàn)。電子互感器具有較小的體積和較高的絕緣性能，并且將光電轉(zhuǎn)換的測量原理給應(yīng)用過來，提供給繼電保護(hù)的傳輸頻帶和暫態(tài)性能都比較好，對于傳統(tǒng)電容式電壓互感器和電磁式互感器的測量誤差，也可以得到有效的消除。因此，在發(fā)展繼電保護(hù)的過程中，就需要對繼電保護(hù)的輔助功能進(jìn)行簡化，并且將數(shù)字化的傳感器利用過來，促使繼電保護(hù)的成效性得到最大程度的提升。

二是網(wǎng)絡(luò)化：智能技術(shù)不斷飛速發(fā)展的今天，也會在較大程度上改變繼電保護(hù)操作人員的工作方式，特別是構(gòu)建了信息平臺，對于智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，會起到一定的促進(jìn)作用。在這種情況下，繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化程度也需要進(jìn)一步的提升。在新的數(shù)字化變電站中，改變了傳統(tǒng)繼電保護(hù)信息獲取和信號發(fā)送的媒介，通過網(wǎng)絡(luò)共享站內(nèi)其他相關(guān)電氣元件的信息來實現(xiàn)主保護(hù)性能提升的目的，借助于共享控制信號，可以有效簡化網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)裝置。

三是廣域化：如今智能電網(wǎng)的建設(shè)速度在不斷的提升，電網(wǎng)系統(tǒng)就會有越來越大的壓力，并且容易出現(xiàn)故障。針對這種情況，就可以將廣域測量技術(shù)加以應(yīng)用，進(jìn)行后備的保護(hù)服務(wù)，這樣整個保護(hù)裝置的性能就可以得到提升，促使電力系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定的運行。

四是輸電靈活化：在快速建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)將會有越來越大的壓力，對于智能電網(wǎng)來講，非常重要的一個特點就是提升了輸電效率，采取靈活的控制手段。智能電網(wǎng)中，必然會將大量的交流靈活輸電技術(shù)加以應(yīng)用，如可控串聯(lián)補償裝置、靜止無功補償裝置以及電能質(zhì)量控制裝置等。另外，我國電網(wǎng)的一個重要特征就是交直流混合輸電，那么電網(wǎng)中就需要比較多的非線性可控電力元件。相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，智能電網(wǎng)廣泛應(yīng)用了電力電子器件，具有較大的差異，電網(wǎng)暫態(tài)過程比較的復(fù)雜，并且電網(wǎng)運行方式靈活控制，導(dǎo)致比較多變，那么對于繼電保護(hù)裝置來講，是一個非常大的問題。

4 繼電保護(hù)的相關(guān)問題

一是對繼電保護(hù)配置形態(tài)進(jìn)行影響：智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化程度較高，會對繼電保護(hù)裝置形態(tài)不斷的改變，結(jié)合數(shù)字化的電站，將會對繼電保護(hù)信息獲取和信息發(fā)送媒介進(jìn)行改變，并且將現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)的資源共享性給利用起來，對站內(nèi)的相關(guān)電器元件信息進(jìn)行獲取，提升了相關(guān)的性能，共享控制信號網(wǎng)絡(luò)簡化了繼電保護(hù)裝置，那么在下一個階段就需要對其深入的研究。

二是數(shù)字化對繼電保護(hù)性能的影響：數(shù)字化的實現(xiàn)，可以促使互感器的傳輸性能得到提升，互感器發(fā)生故障的頻率得到減少，對于繼電保護(hù)裝置來講，對于電流互感器的飽和與二次回路的相關(guān)因素影響可以進(jìn)行取消。電氣量的信息傳輸，真實性較高，可以有效提升繼電保護(hù)裝置的性能。對智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的附加功能進(jìn)行簡化，將現(xiàn)代化的數(shù)字手段給利用起來，也可以提升繼電保護(hù)的整體性能。

三是提升安全自動裝置的性能：在我國電力系統(tǒng)的防御和經(jīng)濟(jì)緊急控制方面，智能電網(wǎng)將廣域的信息量給提供了出來，將現(xiàn)在已經(jīng)形成的網(wǎng)絡(luò)給利用起來，促使敏感性較弱的保護(hù)裝備和安全自動裝置性能進(jìn)行提高，結(jié)合如今成熟的保護(hù)安全的自動裝置原則，來診斷分析系統(tǒng)，避免出現(xiàn)突然停電等事故。

5 結(jié)束語

通過上文的敘述分析可以得知，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，將會有越來越多的先進(jìn)技術(shù)給應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。繼電保護(hù)是智能電網(wǎng)中非常重要的一個組成部分，加強電網(wǎng)的建設(shè)，將會在較大程度上影響到智能電網(wǎng)。對于相關(guān)的工作人員來講，需要深入的了解和把握智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)的核心內(nèi)容，推動智能電網(wǎng)獲得更好的發(fā)展。

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