智能電網(wǎng)建設(shè)與繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)研究

摘 要：針對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)和繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)進(jìn)行分析，總結(jié)出智能電網(wǎng)重構(gòu)的重要性。在對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中，要遵循繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)準(zhǔn)則，明確繼電保護(hù)重構(gòu)通用模型，并不斷強(qiáng)化故障診斷功能、完善繼電保護(hù)的系統(tǒng)功能、充分了解繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)的發(fā)展方向。通過(guò)對(duì)以上內(nèi)容的分析，以期為業(yè)內(nèi)人士提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)系統(tǒng)；系統(tǒng)重構(gòu)

我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對(duì)智能電網(wǎng)的構(gòu)建提出了更高的要求，要想使現(xiàn)代化電網(wǎng)得到不斷發(fā)展，就要加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和靈活性。但是因?yàn)楦鞣N因素的影響，使得當(dāng)下繼電保護(hù)系統(tǒng)中存在著很多問(wèn)題，所以需要對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)。對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)進(jìn)行分析，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行意義深遠(yuǎn)。繼電保護(hù)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)了一定影響。對(duì)此，對(duì)面向智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)已經(jīng)成為當(dāng)下相關(guān)人士需要解決的問(wèn)題。

1 智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)的重要性

近幾年，信息技術(shù)不斷發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性得到不斷提升，但是運(yùn)行過(guò)程中的繼電保護(hù)系統(tǒng)屬于剛性結(jié)構(gòu)。在鏈接方式以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用條件上，均需要提前設(shè)定。這些因素的存在降低了繼電保護(hù)系統(tǒng)的自適能力。另外，要不斷提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和運(yùn)行可靠性。這充分證明了繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)具有一定的重要性，從而極大的改善了我國(guó)智能電網(wǎng)運(yùn)行效果。對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中需要注意的是：（1）完整性，重構(gòu)后的繼電保護(hù)，要起到保護(hù)系統(tǒng)的最作用。（2）低速重建，當(dāng)一次性系統(tǒng)和繼電保護(hù)相脫離時(shí)，導(dǎo)致其運(yùn)行不正常，致使電網(wǎng)產(chǎn)生較大的事故，這就要進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的重建，重建過(guò)程中利用最低功能，進(jìn)而避免電網(wǎng)云心過(guò)程中出現(xiàn)故障。（3）進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)的過(guò)程中，需要將系統(tǒng)進(jìn)行重新組合，進(jìn)而滿(mǎn)足繼電保護(hù)的可靠性指標(biāo)，使繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的可靠性和安全性得到提升。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)方法

2.1 繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)準(zhǔn)則

對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重建時(shí)，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下原則：

2.1.1 功能完整性。一般情況下，已經(jīng)重構(gòu)的繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)和原有保護(hù)系統(tǒng)的功能相同或者超過(guò)原有的功能。并且，在某些情況下，對(duì)部分功能如保護(hù)工作速度或者選擇性進(jìn)行降階或者解除，進(jìn)而使系統(tǒng)最低安全指標(biāo)得到滿(mǎn)足。

2.1.2 重構(gòu)的快速性。因?yàn)橐淮蜗到y(tǒng)不能和繼電保護(hù)系統(tǒng)脫離，因此對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)本著高效快速的原則。對(duì)多套保護(hù)需求進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)最低功能進(jìn)行維持，進(jìn)而采取分步實(shí)施策略。

2.1.3 重構(gòu)的可靠性。繼電保護(hù)重構(gòu)時(shí)，需要對(duì)設(shè)備組合進(jìn)行重新選擇，因此對(duì)于重構(gòu)的新系統(tǒng)而言，一定要保證其的可靠性指標(biāo)能夠滿(mǎn)足相關(guān)要求。

2.1.4 重構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中，首先要對(duì)資源進(jìn)行重新劃分。因此在可靠性得到保障的基礎(chǔ)上，減少對(duì)資源的占用。

2.2 繼電保護(hù)重構(gòu)通用模型

如上所訴，繼電保護(hù)的重構(gòu)也就是進(jìn)行保護(hù)資源重新組合，其中包括資源、組合資源以及怎樣組合三個(gè)要素。

2.2.1 繼電保護(hù)資源。結(jié)合繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成，可以把傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，使其成為不同功能原件集合。例如，在重構(gòu)過(guò)程中，可以將繼電保護(hù)系統(tǒng)劃分為互感器、通信通道、測(cè)量以及比較原件等功能原件。一般情況下，可以對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部的資源進(jìn)行共享，尤其是數(shù)字化變電站，其具有一定的開(kāi)放性和共享性特點(diǎn)，這些因素為資源的多種組合提供了方便條件[1]。

2.2.2 繼電保護(hù)資源組合的實(shí)現(xiàn)。進(jìn)行繼電保護(hù)資源的組合，可以按照給定原則進(jìn)行繼電保護(hù)內(nèi)部原件的重新連接，或者對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行重新分配。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)原件很難滿(mǎn)足重構(gòu)需求，但是數(shù)字化原件實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為容易。例如，電磁性電流互感器在傳輸過(guò)程中，采用的是固定的連接方式，這就導(dǎo)致無(wú)法在線(xiàn)對(duì)其鏈接方式做出改變。但是光電子式互感器在輸出過(guò)程中可以利用網(wǎng)絡(luò)交互實(shí)現(xiàn)再分配功能。

2.2.3 資源組合的方法。怎樣對(duì)繼電保護(hù)資源進(jìn)行重新組合，是繼電保護(hù)重構(gòu)的關(guān)鍵性因素。在此過(guò)程中需要結(jié)合一次系統(tǒng)信息和繼電保護(hù)裝置狀態(tài)對(duì)信息進(jìn)行綜合性決策和診斷。結(jié)合以上三個(gè)核心要素，可以將其分為功能原件層、重構(gòu)執(zhí)行層、協(xié)調(diào)層等。

很多變電站將繼電保護(hù)功能稱(chēng)為繼電保護(hù)重構(gòu)所需功能原件層。信息采集和分析決策計(jì)算機(jī)共同構(gòu)成狀態(tài)檢測(cè)和重構(gòu)執(zhí)行層，主要對(duì)各個(gè)繼電保護(hù)原件的狀態(tài)信息進(jìn)行采集，結(jié)合所采集的材料對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷，從而對(duì)故障的異常原件進(jìn)行確定，并明確代替原件的重構(gòu)方案，再向各個(gè)功能原件下達(dá)重構(gòu)命令?？梢愿鶕?jù)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)多個(gè)區(qū)域設(shè)置決策處理中心。大部分情況下，區(qū)域內(nèi)處理中心的計(jì)算機(jī)可以使這一區(qū)域?qū)^電保護(hù)重構(gòu)決策的要求得到滿(mǎn)足，如果涉及跨區(qū)信息，則可以使決策層計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)[2]。

3 促進(jìn)智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)策略

由于智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)為繼電保護(hù)運(yùn)行效果提供保障，進(jìn)而使電網(wǎng)使用狀況得到一定改善，對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程中，需要遵循以下策略：

3.1 不斷強(qiáng)化故障診斷功能

為了實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的重建，提升智能電網(wǎng)構(gòu)建速度，進(jìn)行設(shè)備重構(gòu)的過(guò)程中，電網(wǎng)運(yùn)行工程中可能發(fā)生異常狀況。所以，相關(guān)人員需要及時(shí)判斷這些狀況，并對(duì)故障進(jìn)行適當(dāng)檢測(cè)，從而將存在的隱形故障查找出來(lái)，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施。利用這樣的方式?？梢蕴嵘覈?guó)電網(wǎng)的安全性和可靠性。相關(guān)工作人員需要不斷提升診斷功能，當(dāng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行重建之后，降低故障的發(fā)生率，進(jìn)而預(yù)防電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中事故的發(fā)生。同時(shí)，需要不斷提升電網(wǎng)運(yùn)行效率，進(jìn)而建立安全可靠的系統(tǒng)。

3.2 完善繼電保護(hù)的系統(tǒng)功能

為了使繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)得到加強(qiáng)，需要使系統(tǒng)的自動(dòng)化診斷和故障的排除功能得到提升，與此同時(shí)，還要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)功能進(jìn)行完善，從而提供良好的運(yùn)行環(huán)境。對(duì)現(xiàn)代化領(lǐng)域中通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，為智能網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行提出了更高的要求。為此，需要不斷加強(qiáng)繼電保護(hù)的重構(gòu)，這也是最為關(guān)鍵的因素[3]。裝置運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行提升，并充分的發(fā)揮保護(hù)作用，進(jìn)而使智能電網(wǎng)的科學(xué)性得以實(shí)現(xiàn)。

3.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)的發(fā)展方向

為了提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)效果，就需要不斷加強(qiáng)繼電保護(hù)功能的單元和原件診斷。利用繼電保護(hù)的重構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所要求的保護(hù)功能，為信息提供開(kāi)放性接口。進(jìn)行功能原件診斷的過(guò)程中，注重隱性故障的診斷。進(jìn)而及時(shí)判斷出硬件失效問(wèn)題和動(dòng)作行為錯(cuò)誤等問(wèn)題，使每個(gè)單元進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，使繼電保護(hù)故障帶來(lái)的電網(wǎng)故障被降低，提供安全可靠的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，保護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí)，為人們的安全用電提帶來(lái)一定保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

為了進(jìn)一步實(shí)施智能電網(wǎng)，進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)建是關(guān)鍵部分之一。進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)，可以為智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在發(fā)揮各個(gè)功能時(shí)，需要加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的重構(gòu)，進(jìn)而提升系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)作用和異常故障的檢測(cè)能力，這樣可以及時(shí)轉(zhuǎn)換電網(wǎng)運(yùn)行方式，及時(shí)解決運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障，從而減少對(duì)電網(wǎng)正常運(yùn)行的影響，提升智能電網(wǎng)的運(yùn)行效率，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的未來(lái)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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