智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)分析

張經(jīng)緯　譚桂華（國網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司，重慶　400039）

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智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)分析

張經(jīng)緯譚桂華
（國網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司，重慶400039）

摘要：目前，我國的電網(wǎng)朝著智能化的方向發(fā)展，智能變電站成為電力系統(tǒng)的重要組成部分之一。但是，智能變電站在繼電保護(hù)工作上還需要進(jìn)一步完善，在對(duì)電力系統(tǒng)變電站智能化過程中，應(yīng)該按照相關(guān)智能變電站繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，從設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)維等方面進(jìn)行完善，從而確保智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)我國電力系統(tǒng)發(fā)展。

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

智能電網(wǎng)是通過采用現(xiàn)代化的傳感和測(cè)量技術(shù)實(shí)施變電站數(shù)據(jù)的數(shù)字化傳輸，并采用現(xiàn)代化的通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于繼電保護(hù)、工作的新興的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)相對(duì)與傳統(tǒng)電網(wǎng)來說具有實(shí)時(shí)、在線和連續(xù)的安全評(píng)估和分析能力，強(qiáng)大的預(yù)警和預(yù)防控制能力，以及自動(dòng)故障診斷、故障隔離和系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。具有可靠性、實(shí)用性、環(huán)保節(jié)能等特征，能夠有效地提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率。

一、智能電網(wǎng)的重要技術(shù)分析

（一）智能電網(wǎng)的通訊技術(shù)

在進(jìn)行智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的過程中，通訊技術(shù)保證了電網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)能夠得到及時(shí)有效，而且能夠?qū)崿F(xiàn)互動(dòng)性的通信，實(shí)現(xiàn)了信息的及時(shí)傳遞，如果通訊系統(tǒng)不完善，或者通信系統(tǒng)在傳遞信息時(shí)只是單向的，那么電力系統(tǒng)的智能電網(wǎng)繼電保護(hù)就不完善，因此建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)。高速雙向通信系統(tǒng)的建成，智能電網(wǎng)通過連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其最重要的特征—自愈特征。它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng)，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備（IEDs）、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。

（二）智能電網(wǎng)的評(píng)定測(cè)量技術(shù)

評(píng)定測(cè)量技術(shù)是智能電網(wǎng)的主要功能，將電網(wǎng)測(cè)量出的數(shù)據(jù)整合成數(shù)字化的信息，將信息及時(shí)地傳達(dá)到智能電網(wǎng)的各個(gè)方面。評(píng)定測(cè)量技術(shù)可以給電力系統(tǒng)的操作人員提供充足的數(shù)據(jù)資源，將電力系統(tǒng)的功率、電力資源的質(zhì)量、電力相位的聯(lián)系、設(shè)備的故障情況、變壓器的負(fù)荷等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確而及時(shí)地傳達(dá)給電力系統(tǒng)監(jiān)控人員，確保電力系統(tǒng)可以正常、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。電力系統(tǒng)的智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字保護(hù)的功能，在一個(gè)自行操作的軟件或模塊中，可以將數(shù)據(jù)直接存入計(jì)算機(jī)程序中，確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。智能電網(wǎng)中的廣域管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)的保護(hù)，在一個(gè)相對(duì)集中的保護(hù)系統(tǒng)里面，電力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)通信，提高了繼電保護(hù)的安全性。

（三）智能電網(wǎng)的設(shè)備技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)在使用的時(shí)候運(yùn)用的是專門的智能化設(shè)備，因此，智能化設(shè)備是智能電網(wǎng)的有效支撐，目前，智能化設(shè)備技術(shù)正在飛速發(fā)展中，基本上能夠滿足現(xiàn)階段智能電網(wǎng)的技術(shù)要求。智能電網(wǎng)將主要應(yīng)用三個(gè)方面的先進(jìn)技術(shù)：電力電子技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)。電力系統(tǒng)的電子技術(shù)指的是運(yùn)用現(xiàn)代電子產(chǎn)品對(duì)電能的輸送進(jìn)行控制和變換的一種新興的技術(shù)，其最主要的特點(diǎn)就是節(jié)能環(huán)保，電力系統(tǒng)中常用的SVC的柔性電力輸送技術(shù)是這項(xiàng)技術(shù)的典型代表。將電子技術(shù)與電能輸送技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，確保電力系統(tǒng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以改善電力輸送損耗嚴(yán)重的狀況，提高電力輸送的效率，確保電力系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性。電力能源的分布式接收技術(shù)指的是將電力系統(tǒng)中不同的能源進(jìn)行區(qū)域性管理，保障對(duì)電力資源的最大限度的利用。

（四）智能電網(wǎng)的管理技術(shù)和控制支持技術(shù)

智能電網(wǎng)在運(yùn)行管理中運(yùn)用較為先進(jìn)的技術(shù)手段，能夠準(zhǔn)確地分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，而且能夠及時(shí)地診斷出電力系統(tǒng)的故障，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，讓維修人員及時(shí)地對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行維修，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中運(yùn)用智能化技術(shù)能夠直接對(duì)其故障進(jìn)行診斷，能夠在可靠性的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，而且能夠完善控制方法，實(shí)現(xiàn)全智能化，使電力系統(tǒng)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，提高用戶用電的可靠性。同時(shí)能夠?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，轉(zhuǎn)化成直觀的信息，并運(yùn)用系統(tǒng)的模擬技術(shù)和繪圖技術(shù)，直接分析故障的原因。

二、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀研究

（一）智能電網(wǎng)繼電保護(hù)核心技術(shù)

智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的核心技術(shù)，主要運(yùn)用了廣域保護(hù)技術(shù)，保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等。這些先進(jìn)的技術(shù)為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)提供了高性能的技術(shù)基礎(chǔ)，并且影響甚至改變了部分繼電保護(hù)的原理，未來的智能電網(wǎng)不再是簡(jiǎn)單的環(huán)狀或輻射狀，而是復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)繼電保護(hù)提出了新的要求。這就要求我們分析智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模型，探索智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。

（二）智能電網(wǎng)繼電保護(hù)配合理念的發(fā)展

智能電網(wǎng)在進(jìn)行后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到相鄰的變電站的狀態(tài)，對(duì)相鄰變電站的狀況進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用相對(duì)選擇性原理，確保后備保護(hù)的質(zhì)量，防止過于復(fù)雜的定值的配合。盡量控制操作對(duì)系統(tǒng)的影響，計(jì)算出優(yōu)化后配合時(shí)間，防止故障后系統(tǒng)又一次發(fā)生相同的故障。

三、智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的發(fā)展

未來智能電網(wǎng)中，電網(wǎng)的自愈特征將會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的選擇性、可靠性、速動(dòng)性、靈敏性提出更高的要求，對(duì)常規(guī)繼電保護(hù)的配置方法提出新的要求。同時(shí)先進(jìn)的技術(shù)為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)提供了高性能的技術(shù)基礎(chǔ)，并且影響甚至改變了部分繼電保護(hù)的原理，這些都對(duì)繼電保護(hù)提出了新的要求，也對(duì)智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

結(jié)語

智能電網(wǎng)將極大地改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)，各種新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)提出的新的要求，繼電保護(hù)技術(shù)面臨革命性的變化，運(yùn)行方式的靈活和設(shè)備特性的變化都是對(duì)繼電保護(hù)帶來新的挑戰(zhàn)。智能化電網(wǎng)是電力系統(tǒng)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，必須積極關(guān)注、研究和推廣繼電保護(hù)技術(shù)，以更好地發(fā)揮“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的作用。

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