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

高嵩+胡正武

摘 要：電網(wǎng)對(duì)推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用。隨著我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，當(dāng)前我國(guó)加快了智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)，智能電網(wǎng)系統(tǒng)供電線路更加穩(wěn)定。在智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。文章從繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用及繼電保護(hù)的基本構(gòu)成入手，分析了智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)，并進(jìn)一步對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)系統(tǒng)；繼電保護(hù)；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)國(guó)家加大了對(duì)電網(wǎng)的投資力度，同時(shí)在各種先進(jìn)技術(shù)的推動(dòng)下我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)也取得了較快的發(fā)展。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中，為了能夠更好的確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性，對(duì)繼電保護(hù)裝置也提出了更高的要求。因此需要對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入分析，從而保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)電能傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

1 繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要作用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電能的需求不斷增加，在這種情況下，我國(guó)加快了電力系統(tǒng)建設(shè)的步伐，在電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的新形勢(shì)下，需要確保電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全。但在當(dāng)前一些大城市中，由于人口和工業(yè)生產(chǎn)十分密集，這也使電力系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，化，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了較大的威脅。為了有效的提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，繼電保護(hù)技術(shù)開始在電網(wǎng)系統(tǒng)保持裝置中進(jìn)行應(yīng)用，一旦電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)備發(fā)生故障或是運(yùn)行異常，繼電保護(hù)裝置則能夠在第一時(shí)間切除故障并發(fā)出預(yù)警，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的控制，避免故障范圍擴(kuò)大。而且通過(guò)發(fā)出報(bào)警信號(hào)來(lái)通知相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)維護(hù)和修復(fù)，確保電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

2 智能電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本構(gòu)成

相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，智能電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，如分布式的發(fā)電系統(tǒng)和交互式的供電系統(tǒng)，有效的強(qiáng)化了智能電網(wǎng)系統(tǒng)的功能化，確保了智能電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。而且將計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到智能電網(wǎng)系統(tǒng)中并進(jìn)行有效的運(yùn)用，不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，而且在繼電保護(hù)中繼電保護(hù)裝置能夠?qū)Ω鳝h(huán)節(jié)的電氣量信息和運(yùn)行信息進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，從則提供智能化的技術(shù)服務(wù)，有效的保證了智能電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

3 智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的核心技術(shù)

智能電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中，繼電保護(hù)作為其非常重要的保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)智能化檢測(cè)和智能化控制電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)給予有效的保護(hù)，有效的保證了電能安全穩(wěn)定的運(yùn)輸和供應(yīng)。作為保護(hù)智能電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的繼電保護(hù)，支撐其保護(hù)作用發(fā)揮的核心技術(shù)大致包括以下幾種。

3.1 廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)主要是依托于子集單位電網(wǎng)基礎(chǔ)上建立起應(yīng)用，通過(guò)深入分析和處理電網(wǎng)運(yùn)行中的故障，從而完成收集和整理設(shè)備狀態(tài)信息的任務(wù)，同時(shí)還能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)詳細(xì)、系統(tǒng)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，從而對(duì)電網(wǎng)故障位置進(jìn)行判斷，為檢修工作提供重要的信息支持。廣域保護(hù)技術(shù)主要由安全自動(dòng)控制技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)兩部分構(gòu)成，其中安全自動(dòng)控制技術(shù)主要承擔(dān)著處理電網(wǎng)故障及為電網(wǎng)故障提供解決措施的作用。而繼電保護(hù)技術(shù)通過(guò)對(duì)故障進(jìn)行診斷為檢修人員提供參考，從而達(dá)到消除故障及提高電網(wǎng)繼電保護(hù)能力的目標(biāo)。

3.2 保護(hù)重構(gòu)技術(shù)

保護(hù)重構(gòu)技術(shù)作為一項(xiàng)全新的繼電保護(hù)技術(shù)，通過(guò)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用保護(hù)重構(gòu)技術(shù)具有較多的優(yōu)勢(shì)。不僅能夠使繼電保護(hù)整定值自適應(yīng)，而且有利于繼電保護(hù)靈活性的提高，能夠適應(yīng)不同的電網(wǎng)運(yùn)行方式。而且保護(hù)重構(gòu)技術(shù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)系統(tǒng)在線配置和重組，能夠更好的適應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變。同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和診斷繼電保護(hù)裝置內(nèi)部元件，及時(shí)找出存在的各種故障，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我診斷功能。而且在保護(hù)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)保護(hù)失靈故障時(shí)，保護(hù)重構(gòu)技術(shù)能夠自動(dòng)為原保護(hù)裝置找到替代的新裝置或系統(tǒng)，恢復(fù)繼電保護(hù)功能，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.3 智能傳感技術(shù)

智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建是對(duì)基于信息技術(shù)的智能化技術(shù)和智能化設(shè)備的充分運(yùn)用，智能化設(shè)備可對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)單元進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能控制，其中傳感技術(shù)就是一項(xiàng)重要的應(yīng)用體現(xiàn)，智能傳感技術(shù)可實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)系統(tǒng)中各運(yùn)行單元的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并通過(guò)智能分析系統(tǒng)進(jìn)行完整的信息數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而完成對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)分析。通過(guò)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提供技術(shù)維修服務(wù)，從根本上提升繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行保護(hù)功能。

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

當(dāng)前智能電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)加快了數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程，特別是在數(shù)據(jù)測(cè)量接口口聲和光纖電網(wǎng)信息傳輸方面數(shù)據(jù)化程度不斷提升，利用電子式互感器與數(shù)據(jù)測(cè)量接口之間有效結(jié)合，全面提升了繼電保護(hù)系統(tǒng)測(cè)量數(shù)字化的水平。而且利用光纖電網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，全面的提升數(shù)據(jù)信息傳統(tǒng)的質(zhì)量和傳輸?shù)乃俣取?/p>

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都已全面普及，通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行有效融合，依托于網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，不僅信息傳遞更加安全和快速，而且繼電保護(hù)裝置運(yùn)行效率及運(yùn)行范圍也會(huì)有較大程度的提升和拓展，這對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行具有非常重要的意義。

4.3 整定自動(dòng)化

當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)更多針對(duì)的是運(yùn)行線路的實(shí)時(shí)控制和保護(hù)，其保護(hù)范圍還十分有限，而且繼電保護(hù)整定值還存在著一定的誤差，因此需要加快推進(jìn)繼電保護(hù)整定自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，通過(guò)實(shí)現(xiàn)整定自動(dòng)化能夠?qū)φ麄€(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和保護(hù)，全面提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率。

4.4 采納新技術(shù)、新原理

近年來(lái)，新能源的出現(xiàn)以及對(duì)新能源的有效利用對(duì)我國(guó)的電網(wǎng)系統(tǒng)也帶來(lái)了諸多方面的挑戰(zhàn)。新能源接入主動(dòng)配電網(wǎng)后，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行情況造成一定的影響。在這種情況下，將會(huì)實(shí)現(xiàn)以電子控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電能傳輸，所以說(shuō)，對(duì)新技術(shù)和新原理的應(yīng)用將會(huì)是未來(lái)主要的發(fā)展趨勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)裝置在智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用，有效的保障了智能電網(wǎng)系統(tǒng)正常、安全的運(yùn)行，因此需要針對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入分析，并加快推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、整定自動(dòng)化的發(fā)展步伐，加快對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)和原理的更新，全面提高繼電保護(hù)技術(shù)的水平，為智能電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提供重要的保護(hù)。

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