繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)框架下的應(yīng)用

王 琢

（國網(wǎng)陜西省電力公司延安供電公司，陜西 延安 716000）

0 引 言

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)的規(guī)模和數(shù)量呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，成為現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，提升了區(qū)域電力資源調(diào)配能力。但是，智能電網(wǎng)受制于多方面因素的影響，在日常運行過程中經(jīng)常發(fā)生電力設(shè)備故障，從而導(dǎo)致電力中斷。為了提升智能電網(wǎng)的工作能力，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全運行，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其能夠適應(yīng)不同環(huán)境下的電力資源調(diào)配需求，電力企業(yè)可以從繼電保護的層面出發(fā)，借助繼電保護技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，為智能電網(wǎng)的運行營造出良好的氛圍，以推動智能電網(wǎng)的持續(xù)升級。因此，在分析智能電網(wǎng)特點的基礎(chǔ)上，梳理繼電保護的技術(shù)原理，總結(jié)過往的有益經(jīng)驗，探究智能電網(wǎng)框架內(nèi)繼電保護技術(shù)應(yīng)用的途徑，充分發(fā)揮繼電保護技術(shù)的優(yōu)勢，以此推動智能電網(wǎng)安全、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

1 智能電網(wǎng)特點分析

梳理智能電網(wǎng)特點，有助于技術(shù)人員進一步明確繼電保護技術(shù)應(yīng)用過程中的重點環(huán)節(jié)，提升繼電保護技術(shù)應(yīng)用的針對性，增強繼電保護技術(shù)的實用性。

作為一種新型的電力網(wǎng)絡(luò)形式，技術(shù)人員將信息技術(shù)、通信技術(shù)融入電力系統(tǒng)，借助現(xiàn)代化技術(shù)手段，在傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，穩(wěn)步形成了一個自動性和互動性的統(tǒng)一電力網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)不同，智能電網(wǎng)在現(xiàn)代技術(shù)手段的支持下，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)內(nèi)故障的及時發(fā)現(xiàn)和快速排除，能夠在最短時間內(nèi)恢復(fù)電力供應(yīng)，減少電力故障造成的經(jīng)濟損失。智能電網(wǎng)可以提升電子資源傳輸能力，控制電力資源傳輸過程中產(chǎn)生的能源損耗，節(jié)約電力傳輸成本，在滿足日益增長的電力資源使用需求的同時，確保電力企業(yè)自身的經(jīng)濟收益，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展注入新的活力。智能電網(wǎng)實現(xiàn)了電力管理的智能化，電力企業(yè)可以采取更加靈活、更加高效的方式，根據(jù)不同用戶的需求調(diào)整電力資源管理方案，為電力用戶的入網(wǎng)和退出提供便利。智能電網(wǎng)實現(xiàn)了電力信息的共享，技術(shù)人員在操作平臺上可以快速獲取電力用戶基本信息和電網(wǎng)運行情況，推動了電力系統(tǒng)管理的有序開展。

為了進一發(fā)揮智能電網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢，確保電力資源持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)故障的快速發(fā)現(xiàn)并及時排除，技術(shù)人員有必要將繼電保護引入智能電網(wǎng)框架，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的升級，增強智能電網(wǎng)運行的安全性和有效性。

2 繼電保護技術(shù)的作用分析

2.1 繼電保護技術(shù)原理

現(xiàn)階段，繼電保護涵蓋了繼電保護技術(shù)和繼電保護設(shè)備兩大體系。以繼電保護技術(shù)為支撐，電力企業(yè)能夠快速發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的故障和問題，并在現(xiàn)有技術(shù)條件下實現(xiàn)故障的自動化排除，構(gòu)建起電力系統(tǒng)的自我維護機制，保證電力網(wǎng)絡(luò)的整體穩(wěn)定性，實現(xiàn)電力資源的持續(xù)供應(yīng)[1]。繼電設(shè)備在電力網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，初步實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控。技術(shù)人員可以根據(jù)監(jiān)測的信息數(shù)據(jù)，及時反饋電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，為后續(xù)電力系統(tǒng)運營管理活動的開展提供必要參考。

2.2 繼電保護技術(shù)的作用

繼電保護作為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)故障處理和運行維護的機制，以現(xiàn)有的技術(shù)為支撐，完成了對電力網(wǎng)絡(luò)運行故障的科學(xué)檢測。故障發(fā)生后，可以在極短時間內(nèi)快速采取應(yīng)對手段，排除電力系統(tǒng)故障，從而保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。例如，在電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電流或者電壓發(fā)生變化的情況下，繼電保護設(shè)備會快速發(fā)生反應(yīng)，隔離電力系統(tǒng)故障部位，避免故障設(shè)備繼續(xù)發(fā)生損傷，保證了整個電力系統(tǒng)的連續(xù)運作，避免了電力故障給電力資源調(diào)配工作帶來的不利影響。繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用，逐步形成了全面的系統(tǒng)監(jiān)測機制。對電力系統(tǒng)內(nèi)部各個電氣元件的狀態(tài)進行評估，判定其運行狀態(tài)，可為后續(xù)相關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)管理工作的開展提供必要的技術(shù)支持。

3 智能電網(wǎng)框架下繼電保護技術(shù)應(yīng)用方式

3.1 推動智能電網(wǎng)繼電保護的數(shù)字化

智能電網(wǎng)在設(shè)計和建設(shè)過程中由于大量使用現(xiàn)代化電力技術(shù)，使得電力網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展過程中呈現(xiàn)出明顯的數(shù)字化特征。在繼電保護技術(shù)體系下，通過使用傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)，提升了繼電保護的靈敏度，有效應(yīng)對了不同場景下電力系統(tǒng)保護工作的客觀要求。為了進一步適應(yīng)智能電網(wǎng)的系統(tǒng)保護要求，技術(shù)人員在進行繼電保護技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)從智能電網(wǎng)的數(shù)字化特點入手，著力推動繼電保護技術(shù)的數(shù)字化，不斷提升電子傳感器的靈敏度，借助傳感器實現(xiàn)對智能電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，強化繼電保護技術(shù)對智能電網(wǎng)的故障信息收集和分析能力，為后續(xù)智能電網(wǎng)故障處理工作的及時開展準(zhǔn)備條件。為實現(xiàn)智能電網(wǎng)繼電保護的數(shù)字化，技術(shù)人員需要在科學(xué)性原則和實用性原則的指導(dǎo)下，以現(xiàn)有的技術(shù)手段為支撐，將更智能化的信息設(shè)備和電子傳感器應(yīng)用于智能電網(wǎng)，確保繼電保護技術(shù)覆蓋到電力產(chǎn)生、電力輸送、電力配置等各個方面，從而大大提升繼電保護的可靠性。

3.2 實現(xiàn)繼電保護的網(wǎng)絡(luò)化

為了適應(yīng)新時期智能電網(wǎng)發(fā)展的要求，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)著眼于智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)應(yīng)用要求，充分利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)構(gòu)建起繼電保護平臺，為智能電網(wǎng)運行信息數(shù)據(jù)的交互提供一個媒介，形成智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)機制。電力企業(yè)在電力資源調(diào)配和傳輸過程中，能夠快速分析智能電網(wǎng)運行狀態(tài)，明確電力系統(tǒng)故障發(fā)生位置和故障類別，并在此基礎(chǔ)上形成高效的故障排除方案，在保證電力網(wǎng)絡(luò)運行的前提下實現(xiàn)故障的快速排除[2]。在實現(xiàn)繼電保護網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過程中，為了保證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)效果，技術(shù)人員要結(jié)合智能電網(wǎng)運行的實際情況，著眼于電網(wǎng)自身的發(fā)展趨勢，對整個智能電力系統(tǒng)開展技術(shù)分析和技術(shù)重構(gòu)，進一步提升繼電保護的適應(yīng)能力，使其符合現(xiàn)階段智能電網(wǎng)運營管理工作的客觀要求，切實增強智能電力系統(tǒng)的自我診斷和自我修復(fù)能力。例如，現(xiàn)階段我國大多數(shù)智能電網(wǎng)在運行過程中會出現(xiàn)繼電保護裝置暫時失靈的情況，繼電保護重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)了繼電保護裝置失靈故障的有效處理，借助于繼電保護網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建，使得繼電保護系統(tǒng)能夠自動進行正常元器件的尋找和失靈元器件的替代，迅速恢復(fù)智能電網(wǎng)故障，使其始終處于正常的運行狀態(tài)。

3.3 實現(xiàn)繼電保護的自動整定技術(shù)

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的繼電保護技術(shù)立足于電路運行的實際，調(diào)整電力系統(tǒng)內(nèi)的電壓、電流。但是，這種繼電保護技術(shù)只能根據(jù)確定值開展相應(yīng)的保護工作。在這種技術(shù)模式下，繼電保護技術(shù)缺乏靈活性，保護動作的精確性較差，無法滿足電力網(wǎng)絡(luò)運行的客觀要求[3]。為了確保智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)的合理化應(yīng)用，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)智能電網(wǎng)的特點，實現(xiàn)繼電保護自動整定機制的設(shè)置，將各個電氣元件有效銜接，形成分層保護機制，以實現(xiàn)對不同智能電網(wǎng)故障的合理化應(yīng)對，切實提升繼電保護技術(shù)的實用性。

4 繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)框架下的發(fā)展趨勢

4.1 繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢

從現(xiàn)階段智能電網(wǎng)繼電保護網(wǎng)絡(luò)機制的成果來看，繼電保護網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建切實發(fā)揮了繼電保護技術(shù)的保護能力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和繼電保護技術(shù)的有效銜接，不僅可以進一步擴大繼電保護技術(shù)的覆蓋范圍，增強繼電保護的精度，而且網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)中的應(yīng)用，很大程度上形成了智能電網(wǎng)故障信息收集和反饋機制。在此基礎(chǔ)上，細(xì)化系統(tǒng)故障的發(fā)生位置、類別，為后續(xù)故障排除工作的開展提供必要的數(shù)據(jù)支持，從而提升繼電保護的準(zhǔn)確性。

4.2 繼電保護技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢

智能電網(wǎng)框架下繼電保護技術(shù)的發(fā)展，需要借助于現(xiàn)有的技術(shù)手段，著重提升繼電保護技術(shù)的智能化水平，通過計算機技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理化使用，構(gòu)建現(xiàn)代化的智能電網(wǎng)運行模式。繼電保護技術(shù)智能化的實現(xiàn)，能夠檢測整個電網(wǎng)運行狀態(tài)，形成智能化的管理模式，提升繼電保護的自動化水平，增強保護工作的有效性。同時，繼電保護技術(shù)的智能化，有助于減少電力資源的浪費，確保電力企業(yè)的利潤空間，提升市場競爭力。

5 結(jié) 論

為了進一步發(fā)揮繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)運行中的積極作用，確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，文章著眼于智能電網(wǎng)的技術(shù)特點，全面分析繼電保護技術(shù)的作用，在思維層面逐步形成了正確認(rèn)知，明確了繼電保護技術(shù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的重要意義。在此基礎(chǔ)上，從多個維度出發(fā)，切實加強智能電網(wǎng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用效果，形成了系統(tǒng)高效的技術(shù)應(yīng)用機制，并著眼于實際，分析了繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢，以期推動智能電網(wǎng)繼電保護機制的健康、快速發(fā)展。