淺談智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)

吳暉

摘要：隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)的迅猛發(fā)展，給電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)提出了越來越高的要求，繼電保護(hù)要適應(yīng)電網(wǎng)向智能化電網(wǎng)的逐步轉(zhuǎn)向。本文主要就智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析討論。

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

智能電網(wǎng)建設(shè)是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要內(nèi)容，而繼電保護(hù)裝置是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行中，需結(jié)合對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)以及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)行情況的分析，來調(diào)整繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)定值以及系統(tǒng)運(yùn)行的功能，從而使保護(hù)系統(tǒng)滿足不同狀態(tài)的需要。另外，變電站數(shù)字化與信息化技術(shù)在不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了大范圍應(yīng)用。由于互感器元件不斷更新和發(fā)展，繼電保護(hù)裝置采樣、邏輯和執(zhí)行功能也必須要順應(yīng)環(huán)境的變化，繼電保護(hù)和相關(guān)技術(shù)需不斷地革新和完善。不僅如此，在工作中，工作人員的工作能力、設(shè)備的可靠性以及安全性也成為了當(dāng)前應(yīng)高度關(guān)注的主要內(nèi)容。

一、智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)問題分析

1、保護(hù)力度有待增強(qiáng)。近年來我國十分重視電力行業(yè)的發(fā)展，智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)也得到了不斷的改革和完善。但是部分企業(yè)過于重視短期利益，在電網(wǎng)建設(shè)中操之過急，忽視了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，因此也出現(xiàn)了繼電保護(hù)技術(shù)無法滿足智能電網(wǎng)建設(shè)要求的問題。在智能電網(wǎng)引入并應(yīng)用新技術(shù)時(shí)，出現(xiàn)上述風(fēng)險(xiǎn)的可能性明顯提高。對(duì)此，應(yīng)合理利用繼電保護(hù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，從而確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2、保護(hù)設(shè)備有待完善。繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)運(yùn)行中扮演著重要的角色，繼電保護(hù)設(shè)備也是智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。隨著智能電網(wǎng)環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)的變化，繼電保護(hù)設(shè)備也應(yīng)做出相應(yīng)調(diào)整。這里智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備提出了更為嚴(yán)格和細(xì)致的要求。電力企業(yè)需要結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)以及智能電網(wǎng)發(fā)展的基本現(xiàn)狀，購進(jìn)符合技術(shù)要求的繼電保護(hù)技術(shù)。與此同時(shí)還要高度重視保護(hù)設(shè)備的性能，進(jìn)而保證繼電保護(hù)的效果。若繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)明顯的運(yùn)行故障，需及時(shí)采取有效措施加以處理。充分、全面地了解智能電網(wǎng)的環(huán)境和繼電保護(hù)技術(shù)的基本情況，對(duì)于繼電保護(hù)設(shè)備的保護(hù)有著十分重要的作用。

3、繼電保護(hù)裝置范圍尚不明確。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，智能電網(wǎng)推廣的范圍還需要不斷擴(kuò)大，很多地區(qū)的電網(wǎng)依然沿用傳統(tǒng)的模式，因此繼電保護(hù)的管理范圍模糊，阻礙了繼電保護(hù)智能化的發(fā)展。在過渡發(fā)電環(huán)節(jié)，由于電網(wǎng)之間穿插十分復(fù)雜，使得繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中所提取的信息不夠清晰，影響了繼電保護(hù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，出現(xiàn)了保護(hù)延時(shí)的問題，無法滿足當(dāng)前電網(wǎng)智能化的基本要求。

二、智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)技術(shù)討論

1、廣域保護(hù)技術(shù)。以電網(wǎng)為基礎(chǔ)對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，形成子集。且廣域保護(hù)技術(shù)主要利用電力網(wǎng)絡(luò)子集來分析和解決電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障。該技術(shù)能夠?qū)τ行У臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行全面科學(xué)地分析，進(jìn)而明確故障原因，然后再針對(duì)故障的主要原因提出有效的應(yīng)對(duì)策略。廣域的繼電保護(hù)技術(shù)主要涉及到2個(gè)內(nèi)容：①安全自動(dòng)控制?？蓱?yīng)用于電網(wǎng)運(yùn)行中發(fā)生故障阻礙其正常運(yùn)行的工況下，其能夠自動(dòng)解決系統(tǒng)的基礎(chǔ)問題，保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；②繼電保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)主要應(yīng)用于較為復(fù)雜的電網(wǎng)故障中。采取科學(xué)有效的繼電保護(hù)措施能夠順利解決系統(tǒng)故障，另外還可使繼電保護(hù)技術(shù)更好地順應(yīng)和滿足智能電網(wǎng)的發(fā)展需求。

2、保護(hù)系統(tǒng)的自身重構(gòu)技術(shù)。時(shí)代在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，智能電網(wǎng)技術(shù)也得到了一定的完善，因此繼電保護(hù)技術(shù)也要順應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，提升技術(shù)的自適應(yīng)能力，進(jìn)而更好地適應(yīng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行需求。此外，繼電保護(hù)系統(tǒng)自身重構(gòu)技術(shù)也應(yīng)具備強(qiáng)大的自我診斷和自我修復(fù)能力。如系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)了某一部分失靈的問題，智能電網(wǎng)能夠自主查找系統(tǒng)故障位置，并且查找可替代故障元件的部件，以此保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。但是這種處理方式也會(huì)使繼電保護(hù)系統(tǒng)無法充分發(fā)揮其功能，所以必須要重新構(gòu)建適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

3、智能設(shè)備和新型電子傳感器的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的平穩(wěn)發(fā)展需要高質(zhì)量智能化設(shè)備的支持，利用智能化電子設(shè)備能夠更加準(zhǔn)確地判斷電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的基本情況。也就是說在智能電網(wǎng)發(fā)展中需要一個(gè)穩(wěn)定且功能齊全的控制中心設(shè)備，應(yīng)覆蓋所有的環(huán)節(jié)，如電力能源的使用和轉(zhuǎn)換等。再者，控制中心設(shè)備也可幫助人們及時(shí)了解智能電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，從而提高管理效率。電壓傳感器是應(yīng)用最為廣泛的智能感應(yīng)技術(shù)。人們可利用電壓傳感器來收集需要的數(shù)據(jù)，這樣也可為日后的設(shè)備故障維修提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。

三、智能電網(wǎng)背景下繼電保護(hù)裝置的發(fā)展趨勢(shì)

1、繼電保護(hù)的多元化。為了充分保證繼電保護(hù)裝置的效益，提高繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量，在繼電保護(hù)裝置發(fā)展中，要全面結(jié)合智能電網(wǎng)應(yīng)用實(shí)際，同時(shí)還要準(zhǔn)確把握智能性與功能性的結(jié)合點(diǎn)，從而促進(jìn)繼電保護(hù)的多元化發(fā)展，推動(dòng)繼電保護(hù)的創(chuàng)新和優(yōu)化。繼電保護(hù)一方面需具備傳統(tǒng)的功能，另一方面還要利用其靈活的優(yōu)勢(shì)，監(jiān)督和調(diào)控輸電效率以及雙向傳輸指標(biāo)，有效降低能源消耗，增大經(jīng)濟(jì)效益。

2、繼電保護(hù)的數(shù)字化、智慧化。智能電網(wǎng)當(dāng)中涵蓋了不同類型的數(shù)字技術(shù)，這也意味著繼電保護(hù)數(shù)字化也成為了繼電保護(hù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。數(shù)字化傳感器發(fā)展水平不斷提高，一方面優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)墓δ?，另一方面也在一定程度上減少了傳統(tǒng)傳感器應(yīng)用中的諸多不足，進(jìn)而有效維護(hù)了傳感器的穩(wěn)定性和科學(xué)性。在傳感器升級(jí)時(shí)，傳感器中的輔助功能也會(huì)較以往更加完善。不僅如此，數(shù)字化也可將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到繼電保護(hù)當(dāng)中。受大數(shù)據(jù)的支持，繼電保護(hù)裝置能夠采集不同類型的正常和故障信息，從而使繼電保護(hù)的性能具有較強(qiáng)的邏輯性和智慧性特征。

四、小結(jié)

總之，智能電網(wǎng)是電力事業(yè)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。伴隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，相應(yīng)的繼電保護(hù)技術(shù)也要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新，并在實(shí)踐中得到更深度的推廣，以保證智能電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定，減少各種故障問題發(fā)生率，提高電力供應(yīng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：國網(wǎng)湖南省電力有限公司道縣供電分公司）