智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護整定技術(shù)研究

劉志峰

（安徽博微智能電氣有限公司，安徽 合肥 230088）

0 引 言

目前，我國新能源并未得到普及，因此已有電力能源的供配電系統(tǒng)中應(yīng)用對應(yīng)的繼電保護整定技術(shù)十分必要。相關(guān)調(diào)查顯示，電力在供配電中的繼電保護能夠在一定程度上節(jié)省電力成本。然而，繼電保護措施的具體實施性較差，易造成大規(guī)模區(qū)域停電，給人們的生產(chǎn)生活造成不利影響[1]?；诖?，對于智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)應(yīng)用，需立足整個智能電網(wǎng)的分布狀況，嚴(yán)格計算電網(wǎng)的短路電流，不斷修復(fù)計算中產(chǎn)生的誤差值，確保整定值的正確性，以此在極大程度上確保供配電設(shè)備的安全運行。

1 繼電保護整定技術(shù)的發(fā)展

如今，我國電網(wǎng)裝機規(guī)模越來越大，特高壓電網(wǎng)已成為我國智能電網(wǎng)的主要發(fā)展方向。將特高壓電網(wǎng)當(dāng)作骨干網(wǎng)架，應(yīng)用相應(yīng)的先進(jìn)控制技術(shù)與通信技術(shù)，從而不斷強化數(shù)字信息化的智能創(chuàng)新電網(wǎng)。隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)與控制技術(shù)也得到了發(fā)展，從而為繼電保護裝置提供了新的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展空間。隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護裝置的類型出現(xiàn)了一定的變化與發(fā)展，人們需要思考繼電保護裝置是否滿足現(xiàn)階段電網(wǎng)的運行特性及其作用是否可以穩(wěn)定發(fā)揮。關(guān)于每級電網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護裝置的整定計算，社會各界提出了控制更加嚴(yán)格化、數(shù)據(jù)更加精確化的要求[2]。

1980年以后，我國整定軟件進(jìn)入快速發(fā)展階段，智能化建模方式已逐漸替代數(shù)據(jù)計算建模方式。雖然這一計算方式比較先進(jìn)，但是欠缺具體的應(yīng)用基礎(chǔ)，在定值計算保護能力方面并不理想。加上欠缺對應(yīng)的具體地區(qū)的電網(wǎng)分析模型，無法達(dá)到真正的可視化分析技術(shù)。由于將其應(yīng)用到特定區(qū)域內(nèi)欠缺足夠的擴展能力，因此社會各界尚不認(rèn)可其實用性。當(dāng)前，我國有的地區(qū)已選用最新的整定軟件，但依舊無法確保對智能電網(wǎng)的跟進(jìn)分析。有的地區(qū)的整定軟件即使實現(xiàn)了區(qū)域性聯(lián)網(wǎng)，但未選擇最先進(jìn)的計算機技術(shù)，也無法滿足我國電力系統(tǒng)運行的最新要求，并在一定程度上影響著電力系統(tǒng)的發(fā)展。

2 繼電保護整定技術(shù)的具體內(nèi)容

繼電保護整定技術(shù)涵蓋的主要因素包括電力信息的儲存數(shù)據(jù)庫、CPU模塊等。電網(wǎng)企業(yè)通過全面分析與研究這些影響因素，為整定技術(shù)提供了更加科學(xué)、合理及準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步提升與完善了整定技術(shù)。

2.1 屬性圖數(shù)據(jù)庫

在繼電保護整定技術(shù)中，科學(xué)合理地規(guī)劃與編輯整定過程中轉(zhuǎn)化和分出的信息、數(shù)據(jù)，能夠形成電力系統(tǒng)信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫類似于電力數(shù)據(jù)信息的儲存庫，科學(xué)合理地儲存所有類型的每個時間段的數(shù)據(jù)，并在各種需求情境下科學(xué)合理地篩選和查詢信息數(shù)據(jù)，從而獲得想要的參數(shù)信息、數(shù)據(jù)，最終更好地滿足供配電系統(tǒng)設(shè)備安裝的相關(guān)要求，同時及時更新相應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)信息[3]。

2.2 CPU模塊

在整個電力系統(tǒng)繼電保護中，CPU模式是關(guān)鍵核心元素，在具體應(yīng)用過程中有效連接起一些接口的位置和供電系統(tǒng)。然后，恰當(dāng)選擇與判斷其中的數(shù)據(jù)參數(shù)，根據(jù)分析后的結(jié)果和數(shù)據(jù)，借助處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展進(jìn)一步優(yōu)化，可有效提升CPU模塊的運行效率。

2.3 具體的計算塊

供配電系統(tǒng)的圖制種類與類型多種多樣，對應(yīng)的整定方法存在一定差異。整定的計算模式大多選擇自動計算方式，再借助篩選技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)參數(shù)，然后在電力設(shè)備中加以應(yīng)用。對于具體的繼電保護整定計算技術(shù)，借助參數(shù)所在數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)科學(xué)合理的自動化計算，從而在極大程度上避免人工計算造成的整定計算錯誤情況。同時，有一種整定方式有機結(jié)合了人工計算與自動化計算，人工技術(shù)可對固定的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)合理的對比與計算，剩余部分的參數(shù)數(shù)據(jù)則借助計算機繼續(xù)進(jìn)行計算。這種人工計算與人工核對的方式，在后期環(huán)節(jié)會借助計算系統(tǒng)核對相應(yīng)的計算結(jié)果，從而在極大程度上避免發(fā)生人工計算錯誤[4]。

2.4 電網(wǎng)拓?fù)鋱D模塊

電網(wǎng)拓?fù)渥鳛楣┡潆娤到y(tǒng)中最科學(xué)合理的電網(wǎng)繪圖顯示工具，能夠結(jié)合具體的繪圖需求，借助動態(tài)模塊立體顯示具體的線路與斷路器，促使全方位、完善的電網(wǎng)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)構(gòu)得以形成，達(dá)到一次與二次網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)制圖目的。借助這樣的模塊構(gòu)建，可讓用戶提供彼此交互使用界面，保證后續(xù)整定設(shè)計的順利進(jìn)行。

2.5 整定規(guī)則模塊

在具體的供配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過全面分析整定設(shè)計中具體模塊的建立標(biāo)準(zhǔn)，能夠充分發(fā)揮整定計算的優(yōu)勢，科學(xué)合理地分析與調(diào)查整定設(shè)計中的模塊因素，全面掌握每個模塊影響的主要方面，從而確保整體的整定設(shè)計更加科學(xué)、合理及全面。智能電網(wǎng)發(fā)展可促進(jìn)整定的具體規(guī)劃更加科學(xué)。同時，在具體的智能電網(wǎng)中，可借助計算設(shè)計模塊分析電網(wǎng)的短路與電流情況，進(jìn)一步優(yōu)化繼電保護整合技術(shù)軟件。根本上，繼電保護整定技術(shù)系統(tǒng)主要是選擇最優(yōu)化的設(shè)計，充分保證運行的具體技術(shù)，以此進(jìn)一步優(yōu)化與完善整定技術(shù)?；诖耍娋W(wǎng)企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)繼電保護整定技術(shù)，結(jié)合時代發(fā)展的需要開發(fā)新技術(shù)與新產(chǎn)品。此外，在繼電保護整定計算軟件的技術(shù)開發(fā)過程中，應(yīng)全面分析具體需求與運行性能，有機結(jié)合電網(wǎng)數(shù)據(jù)參數(shù)與技術(shù)，減少電力成本，有效提升電力繼電保護的質(zhì)效[5]。

3 智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)繼電保護整定技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 選擇恰當(dāng)?shù)碾妱訖C

對于智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護整定而言，恰當(dāng)?shù)碾妱訖C起著關(guān)鍵作用。對于電動機的選擇，應(yīng)選用高效電動機。相較于普通電動機，高效電動機的總體設(shè)計得到了有效優(yōu)化，其硅鋼片與銅繞組的質(zhì)量更高，有效提升了供配電系統(tǒng)繼電保護的效率，在一定程度上提高了功率因素，使繼電保護的安全性更強。功率因素=有功功率/視在功率，若功率因素低，則電流會增大。針對一個給定的負(fù)荷，若供電電壓一定時，功率因素愈低，電流必然增大，極大地影響了繼電保護。所以，通過提高功率因素能夠有效提升繼電保護的安全性。

3.2 盡量選用低壓電器

對于智能電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)繼電保護整定而言，需盡量選擇低壓電氣，從而實現(xiàn)電能耗損的減少。同時，低壓電器正朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化的方向發(fā)展，人們對于相關(guān)的整體整定方案提出了更高要求。今后低壓電器的主要發(fā)展領(lǐng)域為直流開關(guān)電器設(shè)備、光伏發(fā)電逆變器、新能源控制和保護系統(tǒng)等。低壓電器作為繼電保護中的重要設(shè)備，有利于整定技術(shù)更好地應(yīng)用于智能電網(wǎng)供配電系統(tǒng)繼電保護[6]。

3.3 科學(xué)設(shè)定供配電的電壓值

在供配電系統(tǒng)的電壓值設(shè)定過程中，電網(wǎng)企業(yè)需要全面考慮繼電保護整定技術(shù)中的軟件參數(shù)、模塊運轉(zhuǎn)等具體應(yīng)用狀況，待確定相關(guān)內(nèi)容后，明確供配電電壓值大小。對于供配電系統(tǒng)整定技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)恰當(dāng)規(guī)劃每個模塊的運行狀況，并確定繼電保護整定技術(shù)軟件的電壓值，從而在供配電系統(tǒng)繼電保護技術(shù)應(yīng)用設(shè)定中科學(xué)設(shè)計相應(yīng)的技術(shù)軟件。

4 結(jié) 論

智能電網(wǎng)系統(tǒng)在整個電網(wǎng)的安全運行中起到重要作用。要想確保智能電網(wǎng)系統(tǒng)的安全與可靠運行，電網(wǎng)企業(yè)必須注重繼電保護整定技術(shù)的有效應(yīng)用，并具體分析與研究繼電保護整定技術(shù)，從而采用科學(xué)的應(yīng)用策略。