高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)探究

張倩

摘 要：科學(xué)技術(shù)在不斷的創(chuàng)新發(fā)展之中，電氣工程對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)發(fā)揮著越來越重要的作用，應(yīng)用的范圍愈加廣泛，直流輸電線路是電力系統(tǒng)的重心所在，將電能的產(chǎn)出與用電進(jìn)行連接，起到傳輸電能的重要作用，本文首先對(duì)高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的重要性簡(jiǎn)要概述;其次，對(duì)高壓直流輸電線路繼電保護(hù)存在的問題進(jìn)行綜合分析;最后，本文針對(duì)高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的優(yōu)化措施提出合理性建議。

關(guān)鍵詞：高壓直流;輸電線路;繼電保護(hù)技術(shù)

改革開放在我國已經(jīng)走過四十個(gè)年頭，科學(xué)技術(shù)為人們的日常生活帶來翻天覆地的變化，對(duì)于能源的需求越來越高，高壓直流輸電線路的建設(shè)逐漸增多，正在擴(kuò)大應(yīng)用范圍之中，在進(jìn)行高壓直流輸電線路的故障排查中，對(duì)于繼電的保護(hù)技術(shù)一直是重要的關(guān)注點(diǎn)，在繼電保護(hù)技術(shù)上存在著不足與缺陷，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，如何在高壓直流輸送線路中進(jìn)行繼電保護(hù)技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)，本文進(jìn)行了深入的探究與分析，并提出合理性的解決方案。

一、高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的重要性

（一）高壓直流輸電線路概述

高壓直流輸電線路是利用穩(wěn)定的直流電進(jìn)行電力的傳輸，具有無感抗、無容抗、無同步等優(yōu)點(diǎn)，與交流輸電相比，直流輸電的輸送電容量更高、輸電的距離更遠(yuǎn)、電流網(wǎng)絡(luò)的建立更加容易、高壓功率的調(diào)節(jié)更加方便等眾多的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在大功率遠(yuǎn)距離的直流輸電之中，高壓直流輸電線路相較于交流輸電更適合我國地緣遼闊的特點(diǎn)。輸電過程為直流，通常是運(yùn)用海底電纜輸電與陸地高空架線兩種方式，國際上第一條高壓直流輸電線路是1954年在瑞典被建造成功投入使用。高壓直流輸電可以將兩大電力系統(tǒng)的非同時(shí)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行與不同頻率的電力系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，可以減小輸電過程中造成的低頻振動(dòng)現(xiàn)象。與此同時(shí)，高壓直流輸電線路在應(yīng)用的過程中也面臨著很多的不足和缺陷，主要包括直流輸電系統(tǒng)目前來說只能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)輸送，不能在輸電的過程中進(jìn)行電流的分支建立，盡管在創(chuàng)新應(yīng)用的過程中已經(jīng)有電力公司研發(fā)出三端直流輸電，但是還不能解決電路在分流過程中的功率控制問題，并且成本投入過高，還不能進(jìn)行實(shí)際上的投入使用。[1]

（二）繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)是指針對(duì)電力系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障或異常狀況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出提示警報(bào)，并且可以直接對(duì)出現(xiàn)故障的電路系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的隔離，避免因?yàn)橐惶幍墓收嫌绊懻麄€(gè)電力系統(tǒng)附近的地區(qū)造成不必要的影響。在繼電保護(hù)中需要應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置就是執(zhí)行切斷、警報(bào)命令的電力系統(tǒng)保護(hù)裝置，通常是一整套的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。微機(jī)繼電保護(hù)裝置是目前被廣泛應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)，主要的微機(jī)繼電保護(hù)裝置主要有兩種不同的形式，一種是采用傳統(tǒng)的OCL功效，裝置較為笨重，活動(dòng)范圍較小，可移動(dòng)性也不高，并且對(duì)于繼電保護(hù)的應(yīng)用精度也不高;另一種繼電保護(hù)裝置是采用開關(guān)電源，采用數(shù)字智能化控制系統(tǒng)，是未來的繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)，逐漸發(fā)展成為體積更小，更加便捷的繼電保護(hù)裝置，該項(xiàng)繼電保護(hù)裝置目前的不足之處是還沒有穩(wěn)定的技術(shù)供應(yīng)，沒有擴(kuò)大使用范圍，并且現(xiàn)如今的高壓直流輸電線路的工作人員中對(duì)于該項(xiàng)裝置沒有足夠的專業(yè)知識(shí)可以操作。電力系統(tǒng)的工作需要更加精細(xì)的技藝才能保證電力系統(tǒng)的安全與有序發(fā)展，在我們的電力電子技術(shù)飛速發(fā)展過程中，對(duì)于電力系統(tǒng)的各項(xiàng)輸送以及保護(hù)裝置需要更加穩(wěn)定的技術(shù)供應(yīng)，才能促進(jìn)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

二、高壓直流輸電線路繼電保護(hù)存在的問題

（一）高壓直流輸電線路發(fā)展與繼電保護(hù)發(fā)展不協(xié)調(diào)

隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大應(yīng)用，高壓直流輸電線路在飛速的進(jìn)步過程中，隨著高壓直流輸電線路的格局改變，從單一的海底電纜傳輸發(fā)展到現(xiàn)在架空與海底電纜并存發(fā)展，對(duì)于電壓等級(jí)、輸電功率以及輸電的距離都在不斷的創(chuàng)新發(fā)展之中。但是在繼電保護(hù)的發(fā)展上還處于落后的位置，兩者發(fā)展的不匹配勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致高壓直流輸電線路的停滯不前，由于“西電東送”工程的開展，我國電力系統(tǒng)發(fā)展對(duì)于高壓直流輸電線路創(chuàng)新的需求是與日俱增的，但是電力系統(tǒng)的企業(yè)公司沒有重視到繼電保護(hù)裝置的重要性發(fā)揮，不能講電力系統(tǒng)完善發(fā)展。對(duì)于高壓直流輸電線路的創(chuàng)新發(fā)展中波前保護(hù)、微分欠壓保護(hù)以及后備保護(hù)配制、部分電路工程還需要進(jìn)行低電壓保護(hù)的建設(shè)，根據(jù)不同的繼電保護(hù)特點(diǎn)需要對(duì)各項(xiàng)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用的研究與發(fā)展。[2]

（二）繼電保護(hù)各部分的不足之處

在繼電保護(hù)的技術(shù)發(fā)展中，根據(jù)不同的保護(hù)特點(diǎn)分為幾種不同的保護(hù)技術(shù)，（1）行電保護(hù)，在電力的輸送過程中進(jìn)行繼電保護(hù)，這是高壓直流輸電線路中主要的保護(hù)手段，在電路運(yùn)行中的保護(hù)目前面臨的問題就是保護(hù)裝置對(duì)于電阻的受耐性較差、裝置靈敏度過低、缺乏專業(yè)的數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)、抗干擾的能力較差、可靠性不足;（2）微分欠壓保護(hù)，該技術(shù)是通過對(duì)電壓的微分?jǐn)?shù)值進(jìn)行檢測(cè)，再對(duì)電壓的幅值進(jìn)行保護(hù)，也是輸電過程中的保護(hù)技術(shù)，是行電保護(hù)的后備裝置，微分欠壓保護(hù)目前面臨的問題是保護(hù)的速度較慢，靈敏度比行電保護(hù)稍高，但是仍然具有行電保護(hù)所擁有的缺陷;（3）低電壓保護(hù)，可以僅依靠檢測(cè)電壓幅值來實(shí)現(xiàn)輸電線路的保護(hù)但是目前的很多直流輸電工程中沒有將低電壓保護(hù)進(jìn)行配備，對(duì)于低電壓保護(hù)的研究與完善也沒有的得到實(shí)踐的檢測(cè)。[3]

（三）高壓直流輸電線路的繼電保護(hù)工作人員專業(yè)素質(zhì)不足

在進(jìn)行高壓直流輸電線路的繼電保護(hù)過程中需要更加具有專業(yè)性的人員進(jìn)行電路的檢修與維護(hù)，電力工程的檢測(cè)與維護(hù)是一項(xiàng)高危工作，每年都會(huì)由于工作人員操作不當(dāng)產(chǎn)生不必要的傷亡。在高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新技術(shù)升級(jí)過程中，工作人員對(duì)于新技術(shù)不了解，無掌握，不能講新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用到工程的建設(shè)當(dāng)中。與此同時(shí)，對(duì)于高壓直流輸電線路的繼電保護(hù)中沒有進(jìn)行定期的專業(yè)化技術(shù)檢修工作，定期的穩(wěn)定輸電排查對(duì)繼電保護(hù)的完善起到重要的作用，定期對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的排查需要進(jìn)行數(shù)據(jù)化的管理與記錄，才能實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電線路的繼電保護(hù)規(guī)?；I(yè)化，才能從根本上促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的升級(jí)與創(chuàng)新，從而對(duì)電力系統(tǒng)的整體安全性進(jìn)行提升。

三、高壓直流輸電線路繼電保護(hù)的優(yōu)化措施

（一）提升高壓直流輸電的保護(hù)配置整體升級(jí)

在高壓直流輸電的保護(hù)配置整體升級(jí)過程中，首先要提升電力公司對(duì)于繼電保護(hù)的重視，只有管理層的重視才能促進(jìn)對(duì)繼電保護(hù)的投入與發(fā)展，對(duì)整體保護(hù)裝置進(jìn)行整體性能提升進(jìn)行的研發(fā)投入，加大科研力度才能在根本上創(chuàng)新保護(hù)裝置的升級(jí);其次，在進(jìn)行保護(hù)配置的整體升級(jí)中，需要加強(qiáng)對(duì)縱聯(lián)電流差動(dòng)的保護(hù)，在縱聯(lián)電流差動(dòng)的應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)多段保護(hù)，加強(qiáng)電力輸送的安全性，當(dāng)下的縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)沒有關(guān)注到電容流量的問題，導(dǎo)致電流差動(dòng)速度的減緩，在進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)的過程中，可以加強(qiáng)對(duì)故障延遲的提升，減小延遲，促進(jìn)故障解決的速度提升;最后，在保護(hù)配置的整體升級(jí)中，需要加強(qiáng)對(duì)智能化保護(hù)控制系統(tǒng)的建立，在高壓直流輸電線路的建造與維護(hù)過程中，加強(qiáng)智能化控制系統(tǒng)的完善，促進(jìn)電流輸送的故障檢測(cè)規(guī)模化、專業(yè)化升級(jí)。以此推動(dòng)可靠的高壓直流輸電線路保護(hù)系統(tǒng)的建立，加快對(duì)故障的排查與檢修速度，要從自動(dòng)研發(fā)的角度去進(jìn)行針對(duì)性的問題解決，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)與我國電力發(fā)展的特點(diǎn)匹配，將具體的輸電問題進(jìn)行針對(duì)性解決。

（二）提升對(duì)各項(xiàng)保護(hù)技術(shù)的智能化升級(jí)

在繼電保護(hù)的幾項(xiàng)技術(shù)發(fā)展中，普遍面臨的問題就是靈敏性不足，可靠性不足以及速度過慢，在進(jìn)行行電保護(hù)的技術(shù)升級(jí)中，可以加強(qiáng)對(duì)靈敏度的提升，將保護(hù)裝置進(jìn)行智能化的升級(jí)才能促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)，目前我國的繼電保護(hù)裝置還沒有達(dá)到智能化的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，在人們的日常生活中智能化程度已經(jīng)到了相當(dāng)高的階段，目前對(duì)于繼電保護(hù)的應(yīng)用創(chuàng)新，需要加強(qiáng)技術(shù)與裝置的智能化水平，將微分欠壓保護(hù)與行電保護(hù)相結(jié)合，在繼電保護(hù)裝置中形成新的保護(hù)技術(shù)。在繼電保護(hù)裝置的智能化升級(jí)中要提升保護(hù)裝置的可靠性，對(duì)于不合格的保護(hù)裝置進(jìn)行淘汰與更換，對(duì)于現(xiàn)有的保護(hù)裝置進(jìn)行完善與優(yōu)化，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的智能通信能力，加強(qiáng)對(duì)于智能化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，逐漸發(fā)展形成智能化的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)庫，針對(duì)不同的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行中智能化的升級(jí)，才能促進(jìn)繼電保護(hù)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。在智能化的升級(jí)過程中還需要加強(qiáng)保護(hù)裝置的智能預(yù)警功能，在輸電線路達(dá)到臨界值之前就進(jìn)行故障預(yù)警，提升電路的利用程度，減小對(duì)電路的損壞，提升直流電路的輸送效率。在保護(hù)技術(shù)的智能化升級(jí)過程中不能忽視對(duì)于成本的控制，在節(jié)能環(huán)保的生態(tài)目標(biāo)建設(shè)下，電力系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展需要進(jìn)行成本的經(jīng)濟(jì)節(jié)約能力，減小成本與能源的過度浪費(fèi)。

（三）加強(qiáng)對(duì)電力工作人員的技術(shù)升級(jí)

對(duì)于高壓直流輸電線路繼電保護(hù)技術(shù)的探究與分析中，不能忽視對(duì)于人員素質(zhì)的升級(jí)，工作人員的素質(zhì)關(guān)系著工程建設(shè)的執(zhí)行程度，在高壓直流輸電線路的建造過程中，就需要更加具有專業(yè)性的技術(shù)人員進(jìn)行線路的鋪設(shè)，提升用電線路的安全性程度，減少后續(xù)可能會(huì)出現(xiàn)的安全隱患。與此同時(shí)，在電力工程的檢修過程中，需要具有專業(yè)知識(shí)的技術(shù)人員進(jìn)行工作的指導(dǎo)進(jìn)行，繼電保護(hù)裝置的創(chuàng)新應(yīng)用，將會(huì)淘汰一批對(duì)于新技術(shù)不熟悉的電力系統(tǒng)維修人員，在人員的創(chuàng)新中，需要加強(qiáng)對(duì)工作人員的專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)，添設(shè)專業(yè)的繼電保護(hù)課程，加強(qiáng)對(duì)工作人員的素質(zhì)升級(jí)，我國在電力系統(tǒng)的工作人員中更多的是通用型人才，專精型人才在工作過程中較少，缺乏專業(yè)性的系統(tǒng)化升級(jí)，不利于我國電力產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新升級(jí)嗎，也不利于我國電力企業(yè)與國際社會(huì)接軌，在國際市場(chǎng)占領(lǐng)一席之地。在人才的培養(yǎng)過程中，要注重對(duì)人才的階梯式培訓(xùn)，運(yùn)用以老帶新的方式，對(duì)于有潛力的專業(yè)人才進(jìn)行潛力挖掘，形成專業(yè)的人才隊(duì)伍，才能進(jìn)行電力系統(tǒng)的系統(tǒng)化創(chuàng)新，通過實(shí)踐證明，電力系統(tǒng)的進(jìn)步與保護(hù)人員的技術(shù)水平提升是成正比的，兩者相互制約、相互促進(jìn)，只有同步發(fā)展才能促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的完善。

四、結(jié)語

綜上所述，我國的電力系統(tǒng)在不斷的完善與發(fā)展過程中，要想對(duì)高壓直流輸電線路繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用，需要進(jìn)行理論上的技術(shù)創(chuàng)新，尤其是對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)的提升，應(yīng)當(dāng)提升工作人員的綜合素質(zhì);提升對(duì)于繼電保護(hù)的重視程度;提升科技創(chuàng)新在繼電保護(hù)中的應(yīng)用程度;最后還要提升政府在電力系統(tǒng)整體發(fā)展中的宏觀調(diào)控作用，多方共同發(fā)展才能在根本上對(duì)高壓直流輸電線路進(jìn)行綜合的升級(jí)與創(chuàng)新，進(jìn)一步促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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