智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)探討

王麗萍 張 坤

（國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司 山東煙臺(tái) 264000）

智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)探討

王麗萍 張 坤

（國網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司 山東煙臺(tái) 264000）

隨著我國智能電網(wǎng)不斷的發(fā)展，智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)也需要經(jīng)歷不斷的改進(jìn)和完善，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，要不斷的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，才可以將智能化電網(wǎng)不斷的完善。本文對(duì)智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)一步探討，以供同仁參考借鑒。

智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；技術(shù)要點(diǎn)

1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)原理

繼電保護(hù)技術(shù)是利用傳感器在智能電網(wǎng)中，對(duì)其發(fā)電、輸電、配電和供電等重要設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行密切監(jiān)控的，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，來達(dá)到對(duì)各個(gè)電氣設(shè)備監(jiān)控的目的，并實(shí)現(xiàn)其對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)和修正。而繼電保護(hù)裝置不僅可以保護(hù)其需要保護(hù)的對(duì)象，而且還可以對(duì)其相關(guān)的其他電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，但需要將其保護(hù)裝置的功能進(jìn)行共享。而繼電保護(hù)設(shè)備具有迅速隔離故障并具有自行恢復(fù)的功能，從而降低了大面積停電事故的發(fā)生率，確保了電網(wǎng)供電的安全性和可靠性。所以，智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)裝置在其進(jìn)行保護(hù)運(yùn)行工作時(shí)，不僅要對(duì)其需要保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行跳閘保護(hù)，偶爾也需要發(fā)出連跳指令進(jìn)行跳閘，來保護(hù)其他共享、需要保護(hù)的設(shè)備。

2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀

2.1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)核心技術(shù)

智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的核心技術(shù)，主要運(yùn)用了廣域保護(hù)技術(shù)，保護(hù)系統(tǒng)重構(gòu)技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等。這些先進(jìn)的技術(shù)為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)提供了高性能的技術(shù)基礎(chǔ)，并且影響甚至改變了部分繼電保護(hù)的原理，未來的智能電網(wǎng)不再是簡(jiǎn)單的環(huán)狀或輻射狀，而是復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)繼電保護(hù)提出了新的要求。這就要求我們分析智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模型，探索智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)配合理念的發(fā)展

智能電網(wǎng)在進(jìn)行后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)該充分考慮到相鄰的變電站的狀態(tài)，對(duì)相鄰變電站的狀況進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用相對(duì)選擇性原理，確保后備保護(hù)的質(zhì)量，防止過于復(fù)雜的定值的配合。盡量控制操作對(duì)系統(tǒng)的影響，計(jì)算出優(yōu)化后配合時(shí)間，防止故障后系統(tǒng)又一次發(fā)生相同的故障。

3 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)探討

3.1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)構(gòu)成

智能電網(wǎng)的發(fā)展對(duì)于繼電保護(hù)的運(yùn)行提出了更高的要求，與此同時(shí)，信息以及通信技術(shù)的發(fā)展，還有數(shù)字化技術(shù)的不斷應(yīng)用，使繼電保護(hù)發(fā)展得到了技術(shù)支持?；谥悄茈娋W(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)，能夠?qū)τ谂潆姟l(fā)電、輸電以及供電等有關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并且收集數(shù)據(jù)，然后通過整理進(jìn)行分析，通過信息分析，能夠了解智能電網(wǎng)運(yùn)行狀況，倘若出現(xiàn)了異常，可以通過網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，把數(shù)據(jù)傳送至控制中心，并且及時(shí)地作出反應(yīng)，保證智能電網(wǎng)的功能以及對(duì)面保護(hù)定值的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行保護(hù)功能的時(shí)候，并不是僅僅對(duì)于本保護(hù)對(duì)象，還會(huì)在本保護(hù)對(duì)象外進(jìn)行連跳命令，避開其他的關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)?；谥悄茈娋W(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)，其具備完善的自我隔離功能、故障診斷功能以及修復(fù)功能，倘若電網(wǎng)關(guān)聯(lián)設(shè)備出現(xiàn)故障，能夠迅速將其隔離，避免出現(xiàn)電網(wǎng)的運(yùn)行事故。

3.2 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)核心技術(shù)

對(duì)于智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)來說，需要很多技術(shù)作為支撐，下面所講的為幾項(xiàng)核心技術(shù)：

（1）廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)，指的是對(duì)于電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)子集，將子集當(dāng)成分析與處理電網(wǎng)運(yùn)行障礙的最小的單位，在控制的范圍內(nèi)，進(jìn)行繼電保護(hù)有關(guān)的信息采集與分析，迅速地找到故障原因，并且及時(shí)地進(jìn)行處理工作，廣域繼電保護(hù)，其包含了安全自動(dòng)控制與繼電保護(hù)，安全自動(dòng)控制給電網(wǎng)的自我控制以及自我修復(fù)提供了更全面的解決方案。在其中，進(jìn)行廣域的繼電保護(hù)，最關(guān)鍵的作用是能夠在根本上解決以往繼電保護(hù)配合整定復(fù)雜的問題，有效提高繼電保護(hù)的自適應(yīng)能力。

（2）電子式互感器、合并單元、智能終端等智能設(shè)備的應(yīng)用

在智能電網(wǎng)中，安裝智能一次設(shè)備以及進(jìn)行二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，給電網(wǎng)工作信息數(shù)據(jù)的有效采集提供了可靠的技術(shù)支持，對(duì)于智能電網(wǎng)自身運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行了分析，進(jìn)行了評(píng)估的工作，提供更為準(zhǔn)確的有效的運(yùn)行信息，提高了繼電保護(hù)系統(tǒng)的性能。電子式的互感器，是傳輸被測(cè)量正比的量，將其供給測(cè)量?jī)x表、儀器、繼電控制或者保護(hù)裝置。電子式互感器和以往的電磁式的互感器進(jìn)行比較，具有較大的優(yōu)勢(shì)，由于電子式互感器不存在鐵芯，因此沒有鐵磁諧振和互感器磁飽和的問題，其抗干擾能力比較強(qiáng)，動(dòng)態(tài)的范圍比較大，一個(gè)電子式的互感器能夠同時(shí)滿足保護(hù)和計(jì)量的需要，還可以直接輸出數(shù)字的信號(hào)到其他的智能設(shè)備的接口處，滿足了智能電網(wǎng)的需求。合并單元，其作用是把互感器傳遞的電壓電流值做合并的同步處理之后，按照相關(guān)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，把采樣值傳送到保護(hù)測(cè)控以及計(jì)量的裝置。合并單元能夠是互感器中的一個(gè)組成件，也能夠是一個(gè)分立的單元。智能終端和一次設(shè)備使用電纜進(jìn)行連接，和測(cè)控保護(hù)等二次的設(shè)備使用光纖進(jìn)行連接，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于一次設(shè)備控制測(cè)量等功能，有效集成常規(guī)變電站測(cè)控裝置和操作箱的部分功能。

（3）網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及光纜的大量應(yīng)用

在智能變電站中，除了需要連接站控層交換機(jī)，還需要配置過程層的SV交換機(jī)以及過程層的GOOSE交換機(jī)。對(duì)于過程層交換機(jī)的要求比較高，現(xiàn)今大多采用的是外國的品牌，造價(jià)也比較高，而站控層的交換機(jī)，一般選擇國內(nèi)的品牌。在智能變電站中，通過合并的單元，交流電壓電流量有效實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的輸出，并且使用光纖傳輸。繼電保護(hù)的設(shè)備間的聯(lián)閉鎖信息和跳合閘命令也使用光纜進(jìn)行直接的連接，選擇GOOSE的機(jī)制傳輸，舊的電纜已經(jīng)被光纜所取替。

4 結(jié)束語

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。

[1]江新強(qiáng).淺談智能電網(wǎng)背景下的繼電保護(hù)新技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月），2013，32（15）：95，99.

[2]薛迎才.論電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的構(gòu)建[J].科技與企業(yè)，2014（7）.

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2016-2-2