智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護

程金強

摘要：智能電網(wǎng)依托于物理電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起來的，涵蓋了自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等等，相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)而言，智能電網(wǎng)有著高供電質(zhì)量、高運行穩(wěn)定性和高安全性的顯著特征，有著十分廣闊的發(fā)展前景。繼電保護是保障電網(wǎng)供應(yīng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)和前提，在智能電網(wǎng)日益得到普遍運用的今天，如何增強繼電保護的有效性已經(jīng)成為現(xiàn)代化電力企業(yè)關(guān)注的熱點問題。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);繼電保護;分析

1導言

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐步趨于穩(wěn)定，而繼電保護技術(shù)作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，對于電網(wǎng)平穩(wěn)安全運行起到保障作用。我國于2009年開始對智能電網(wǎng)進行建設(shè)，其目的是對電力緊缺問題進行解決，當前由于科技的不斷發(fā)展，對于繼電保護技術(shù)又有了更高的要求。因此有關(guān)部門要對繼電保護技術(shù)進行優(yōu)化及升級，發(fā)揮其實質(zhì)作用，確保智能電網(wǎng)平穩(wěn)運行。

2智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)在物理性電網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，將計算機技術(shù)、現(xiàn)代化通信技術(shù)、信息技術(shù)和新興傳感測量等技術(shù)加入其中，進而構(gòu)建的一種新型電網(wǎng)模式。智能電網(wǎng)可對生態(tài)環(huán)境起到改善作用，同時對于能源資源緊缺問題進行解決，極大程度對能源進行了節(jié)約，促進可持續(xù)發(fā)展。智能電網(wǎng)主體覆蓋為直接從電廠將電輸送至用戶，輸配電系統(tǒng)內(nèi)部全部節(jié)點信息和電能彼此進行雙向流動，繼而形成傳輸網(wǎng)絡(luò)。我國在進行電力系統(tǒng)發(fā)展時，對負荷側(cè)和電源側(cè)、需求側(cè)和供給側(cè)進行平衡及更新，利用最新材料及設(shè)備、施工工藝及施工技術(shù)，來對傳統(tǒng)電網(wǎng)進行優(yōu)化升級，將其逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色化、信息化、智能化的電力網(wǎng)絡(luò)。

3繼電保護的意義

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護有其獨有的意義。我國目前，人口具備人口基數(shù)大、增長快、總量多等特點，人們對于電力的實際需求在不斷增大。此外，伴隨我國城市化建設(shè)的逐漸加快，城市各區(qū)域?qū)τ陔娏Φ男枨笠苍谂c日俱增。這無疑給現(xiàn)有的供電企業(yè)帶來極大的挑戰(zhàn)及壓力，因此智能電網(wǎng)應(yīng)運而生，對于目前供電網(wǎng)絡(luò)的壓力進行適當緩解，將電網(wǎng)整體運行速率進行提升，供電量被加大，對于各項需求可以有效進行滿足。目前，我國智能電網(wǎng)建設(shè)在不斷開發(fā)和研制下，已經(jīng)取得了不錯的成績?？稍趯χ悄茈娋W(wǎng)建設(shè)進行不斷創(chuàng)新與突破時，依舊發(fā)現(xiàn)了一些問題。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)類似，因此也會發(fā)生失效和故障的狀況，繼電保護技術(shù)作為改善狀況的有效技術(shù)手段，可對智能電網(wǎng)實際運行時提供安全保障。繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)出現(xiàn)失效及故障時，可立即進行預警同時對故障設(shè)備自動進行切斷，有關(guān)工作人員聽到預警則可及時進行故障處理，智能電網(wǎng)可及時恢復正常工作。智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護技術(shù)，其實質(zhì)含義是對智能電網(wǎng)運行起到安全保障的作用，確保用戶用電時的安全性，對于供電企業(yè)實際供電時有可能承擔的風險進行降低。因此，繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中極為重要。

4智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護技術(shù)

4.1廣域保護技術(shù)

廣域保護技術(shù)是以集為單位，針對電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生的不良問題進行科學分析并給予處理，進而以域為單位，收集域范圍內(nèi)的繼電保護數(shù)據(jù)，整理并深入分析上述數(shù)據(jù)信息，最終采取先進的科學技術(shù)判斷電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生故障的因素，為后期的維修與保養(yǎng)提供可靠的參考信息。廣域保護技術(shù)涵蓋兩部分的內(nèi)容：其一，安全自動控制技術(shù)，普遍運用于電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良問題的情景，并且具有詳細的問題解決措施，能夠當做科學的維修依據(jù);其二，繼電保護技術(shù)，通常運用于繁雜的電網(wǎng)系統(tǒng)中，具有根治不良問題的重要優(yōu)勢，在增強電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護能力方面發(fā)揮著極其重要的作用。

4.2保護系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，繼電保護工作的難度也有了很大提升，切實增強繼電保護自身適應(yīng)能力是高效開展繼電保護工作的必要條件，這樣才能促使繼電保護快速適應(yīng)智能電網(wǎng)的相關(guān)變化，如智能電網(wǎng)運行模式與結(jié)構(gòu)形式的變化等等，因此，如何增強智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護適應(yīng)能力已經(jīng)成為電力企業(yè)關(guān)心的熱點。保護系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)與繼電保護自適應(yīng)能力有著非常密切的關(guān)系，有效應(yīng)用保護系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)，可以大大增強繼電保護自身重構(gòu)、自我診斷和自我修復的能力，這樣就可以保障繼電保護會隨著智能電網(wǎng)的那種改變而發(fā)生相應(yīng)的改變，在最短的時間內(nèi)適應(yīng)新的智能電網(wǎng)環(huán)境，這樣才能保障智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

4.3智能設(shè)備電子傳感器技術(shù)

智能設(shè)備是智能電網(wǎng)的重要組成部分，智能化是這一設(shè)備最為顯著的特點，可以以最快的速度了解智能電網(wǎng)中的信息，并作出相應(yīng)的反應(yīng)。通常情況下，智能控制設(shè)備的覆蓋范圍較為廣泛， 存在于發(fā)電、輸電、變電和配電等環(huán)節(jié)，智能設(shè)備的作用是萬萬不可忽略的，在諸多的智能裝置中，電子傳感器是運用最為防范的裝置，該裝置主要是安裝在繼電保護設(shè)備中，以此來加快收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)的速度，提升數(shù)據(jù)處理與分析的速度，為智能電網(wǎng)繼電保護工作的順利開展創(chuàng)造良好的條件。

4.4網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)

繼電保護以智能電網(wǎng)為背景，對于有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行傳輸時勢必要通過網(wǎng)絡(luò)進行。因此，要對網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進行研究強化。從電力電子角度考慮，目前大功率電力電子設(shè)備成為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的主體，其中包括高壓直流輸電、柔性直屬電流等等。而對網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進行應(yīng)用，可將傳感器所收集到的數(shù)據(jù)信息進行及時傳遞，變電站中智能設(shè)備實際運行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會實時在終端上得以體現(xiàn)，為有關(guān)工作人員實際工作中提供數(shù)據(jù)支持，促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。

4.5仿真及控制決策技術(shù)

仿真技術(shù)可對智能電網(wǎng)工作運行情況進行預測分析，利用計算機作為載體工具，對數(shù)字化進行仿真處理。而控制決策技術(shù)則是根據(jù)仿真技術(shù)得來的結(jié)果來進行決策，實現(xiàn)對智能電網(wǎng)運行狀況進行科學、合理的管控。這兩種技術(shù)起到確保智能電網(wǎng)安全有效運行的作用。通過仿真技術(shù)來對收集到的數(shù)據(jù)進行數(shù)字化仿真處理，將結(jié)果傳至決策系統(tǒng)中去，系統(tǒng)將標準信息閾值與所得數(shù)據(jù)信息進行比較，進而自動做出相應(yīng)決策，從而對電網(wǎng)系統(tǒng)起到保護作用。

5繼電保護裝置的發(fā)展趨勢

5.1繼電保護的多元化

為了充分保證繼電保護裝置的效益，提高繼電保護裝置的質(zhì)量，在繼電保護裝置發(fā)展中，要全面結(jié)合智能電網(wǎng)應(yīng)用實際，同時還要準確把握智能性與功能性的結(jié)合點，從而促進繼電保護的多元化發(fā)展，推動繼電保護的創(chuàng)新和優(yōu)化。繼電保護一方面需具備傳統(tǒng)的功能，另一方面還要利用其靈活的優(yōu)勢，監(jiān)督和調(diào)控輸電效率以及雙向傳輸指標，有效降低能源消耗，增大經(jīng)濟效益。

5.2繼電保護的數(shù)字化、智慧化

智能電網(wǎng)當中涵蓋了不同類型的數(shù)字技術(shù)，這也意味著繼電保護數(shù)字化也成為了繼電保護發(fā)展的主要趨勢。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，進而有效維護了傳感器的穩(wěn)定性和科學性。在傳感器升級時，傳感器中的輔助功能也會較以往更加完善。不僅如此，數(shù)字化也可將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到繼電保護當中。受大數(shù)據(jù)的支持，繼電保護裝置能夠采集不同類型的正常和故障信息，從而使繼電保護的性能具有較強的邏輯性和智慧性特征。

6結(jié)論

在信息技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的過程中，智能電網(wǎng)已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展中不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，而繼電保護是智能電網(wǎng)發(fā)展的基本前提，所以就要在智能電網(wǎng)環(huán)境下更加科學地應(yīng)用繼電保護技術(shù)。這就要求專業(yè)的工作人員加大研究力度，制定出更加完善的方案，全面推動智能電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展。

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