智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用探析

余日丹

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和電力系統(tǒng)整體水平的持續(xù)提升，智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用得到了越來越廣泛的關(guān)注。文章從對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行簡析入手，對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）18-0056-01

在我國電力系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)是重要的組成部分，而智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開繼電保護(hù)技術(shù)的有效支持。因此，在這一前提下，對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究和探析，就具有極為重要的技術(shù)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能電網(wǎng)簡析

智能電網(wǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的內(nèi)容，這主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)構(gòu)成、數(shù)據(jù)應(yīng)用模式等環(huán)節(jié)。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行簡要分析。

1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型是智能電網(wǎng)的首要組成部分之一。在實(shí)踐中智能電網(wǎng)作為當(dāng)今世界中電力系統(tǒng)發(fā)展變革的重要內(nèi)容已經(jīng)從最初的模糊概念發(fā)展成為了可以進(jìn)行具體實(shí)施的技術(shù)。這著重體現(xiàn)在智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)以及智能電網(wǎng)的關(guān)鍵性技術(shù)等環(huán)節(jié)中。除此之外，智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型具有很強(qiáng)的多樣性，具體有總線型、環(huán)型、星型線路等不同的模型，這些模型的存在能夠能更加便捷地利用電流保護(hù)、距離保護(hù)來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

1.2 運(yùn)行方式

智能電網(wǎng)有著自身獨(dú)特的運(yùn)行方式。這主要是由于智能電網(wǎng)的線路潮流的流向是雙向的。然而，智能電網(wǎng)的運(yùn)行方式也包括了單獨(dú)運(yùn)行這一運(yùn)行方式。但值得注意的是，單獨(dú)運(yùn)行的電網(wǎng)具有很強(qiáng)的不確定性和易變性，并且往往還會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行阻抗的較大變化，最終會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的過流保護(hù)、距離保護(hù)定值無法確定。因此，確定智能電網(wǎng)運(yùn)行方式極為重要。由于確定電網(wǎng)運(yùn)行方式是保證電網(wǎng)和電力設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行和提高設(shè)備健康水平的重要環(huán)節(jié)，因此要以智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，利用先進(jìn)的測試與管理手段，對(duì)保證設(shè)備健康水平與安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行有重要作用的參數(shù)與指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)督、檢查、調(diào)整，以確保電網(wǎng)中發(fā)供電設(shè)備在良好狀態(tài)或允許范圍內(nèi)運(yùn)行，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除各種隱患，防止電網(wǎng)事故的發(fā)生。

1.3 繼電保護(hù)構(gòu)成

繼電保護(hù)構(gòu)成具有一定的復(fù)雜性，這主要是由于我國傳統(tǒng)電網(wǎng)的繼電保護(hù)構(gòu)成較為簡單，并且其電源點(diǎn)的潮流流向是確定的。舉例來說，我國傳統(tǒng)電網(wǎng)的繼電保護(hù)通常是輸入本側(cè)的電氣量，這一內(nèi)容主要包括了三相電流Ia，Ib和Ic；三相電壓Ua，Ub和Uc。而傳統(tǒng)的繼電保護(hù)工作通過對(duì)這些電氣量的判別來有效的滿足相關(guān)保護(hù)的要求。但是智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)能夠有效利用信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，利用傳感器來對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行合理的運(yùn)算與統(tǒng)計(jì)，最終能夠?qū)ζ溥M(jìn)行更加詳細(xì)、更加可靠的分析。

1.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用模式

數(shù)據(jù)應(yīng)用模式對(duì)于智能電網(wǎng)的影響是顯而易見的。對(duì)于數(shù)據(jù)應(yīng)用模式而言，模式本身能夠通過利用這些信息來對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，從而能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控與修正工作。除此之外，在數(shù)據(jù)應(yīng)用模式的應(yīng)用過程中電力系統(tǒng)工作人員能夠保證故障的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)識(shí)別，并且還能夠在另一方面保證在沒有人工干預(yù)下快速的隔離故障并且進(jìn)行電網(wǎng)的自我恢復(fù)，最終能夠有效地避免大面積停電事故的出現(xiàn)與發(fā)生。

2 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用

智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用包括了諸多內(nèi)容，其主要內(nèi)容包括了優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)、提升數(shù)據(jù)精度、提升設(shè)備水平、增強(qiáng)控制能力等內(nèi)容。以下從幾個(gè)方面出發(fā)，對(duì)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析。

2.1 優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)

優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。在優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的過程中電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重確保智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)與先進(jìn)的信息、通信和控制等技術(shù)加以合理的融合。在優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的過程中FACTS元件的安裝位置、投入運(yùn)行與否以及所涉及參數(shù)的調(diào)整變化將會(huì)對(duì)電網(wǎng)短路電流的特征和分布產(chǎn)生影響，并且電力系統(tǒng)工作人員為了更好地滿足智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的技術(shù)要求，應(yīng)當(dāng)注重對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，用來解決以往電網(wǎng)中存在的問題。另外，在優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的過程中電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)中的問題進(jìn)行監(jiān)測和校正，從而能夠更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自愈，最終能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用水平的持續(xù)提升。

2.2 提升數(shù)據(jù)精度

提升數(shù)據(jù)精度對(duì)于智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的重要性是不言而喻的。在提升數(shù)據(jù)精度的過程中電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到參考量測技術(shù)往往是智能電網(wǎng)基本的組成部分，并且這一技術(shù)最為主要的作用是將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息來供給智能電網(wǎng)各個(gè)方面使用。此外，在提升數(shù)據(jù)精度的過程中，電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重提供更多的數(shù)據(jù)支持，這些數(shù)據(jù)支持的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括功率因數(shù)、電能質(zhì)量、相位關(guān)系、設(shè)備健康狀況、故障定位、變壓器和線路負(fù)荷、關(guān)鍵元件的溫度、停電確認(rèn)等數(shù)據(jù)。另外，在提升數(shù)據(jù)精度的過程中，電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重在不同時(shí)段的保護(hù)工作中記錄不同的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用效率的有效提升。

2.3 提升設(shè)備水平

提升設(shè)備水平是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的核心內(nèi)容之一。在提升設(shè)備水平的過程中通常來說電力電子技術(shù)是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換及控制的一種現(xiàn)代技術(shù)，這一技術(shù)應(yīng)用所帶來的節(jié)能效果明顯。與此同時(shí)，在提升設(shè)備水平的過程中，電力系統(tǒng)工作人員還能合理的將電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，智能電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行，它對(duì)于發(fā)電、配電、輸電等電氣設(shè)備的監(jiān)控，都是由傳感器來完成的，并且結(jié)合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來采集和整合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，然后在這一過程中通過將獲得的數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)的方式和手段來進(jìn)行收集工作和整合工作，并且對(duì)于得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，最終可以在此基礎(chǔ)上更好地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的判斷，并且還可以在這一過程中更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和修正。這對(duì)繼電保護(hù)裝置來說，就需要能夠具有準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)、無人工干預(yù)實(shí)現(xiàn)故障的自我修復(fù)能力。保證電力系統(tǒng)連續(xù)、完整地供電并且通過對(duì)電力系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，最終做到大幅降低輸電損耗、提高輸電系統(tǒng)輸送能力和保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。

2.4 增強(qiáng)控制能力

增強(qiáng)控制能力是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的重中之重。在增強(qiáng)控制能力的過程中電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵p輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動(dòng)的裝置和算法，也可以加強(qiáng)在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)采取自動(dòng)的控制行動(dòng)，從而能夠更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自愈性。另外，在增強(qiáng)控制能力的過程中，電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)注重及時(shí)的認(rèn)識(shí)、分析和處理緊急問題，從而能夠在此基礎(chǔ)上促進(jìn)智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用可靠性和精確性的不斷進(jìn)步。

3 結(jié) 語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的持續(xù)進(jìn)步和電力系統(tǒng)發(fā)展速度的持續(xù)加快，智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用得到了越來越多的重視。因此，我國電力系統(tǒng)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)有清晰的了解，從而能夠在此基礎(chǔ)上通過實(shí)踐工作來促進(jìn)我國電力系統(tǒng)整體水平的持續(xù)進(jìn)步。

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