智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護技術的分析

黃新民 楊國峰

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的電力工程的發(fā)展也突飛猛進。在智能電網(wǎng)技術的應用下，反觀傳統(tǒng)繼電保護器應用中存在的問題，討論如何快速的發(fā)現(xiàn)與隔離故障、簡化保護原理以及計算的配置方案，是確保電網(wǎng)安全運行的核心內(nèi)容。智能電網(wǎng)在未來的發(fā)展中，必須實現(xiàn)自愈功能，在故障的快速定位與隔離、系統(tǒng)運行更新后實現(xiàn)在線保護的作用。

關鍵詞：智能電網(wǎng)環(huán)境;繼電保護技術;分析

引言

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)逐步趨于穩(wěn)定，而繼電保護技術作為智能電網(wǎng)的關鍵技術之一，對于電網(wǎng)平穩(wěn)安全運行起到保障作用。我國于2009年開始對智能電網(wǎng)進行建設，其目的是對電力緊缺問題進行解決，當前由于科技的不斷發(fā)展，對于繼電保護技術又有了更高的要求。因此有關部門要對繼電保護技術進行優(yōu)化及升級，發(fā)揮其實質(zhì)作用，確保智能電網(wǎng)平穩(wěn)運行。

1繼電保護的意義

在智能電網(wǎng)環(huán)境下，繼電保護有其獨有的意義。我國目前，人口具備人口基數(shù)大、增長快、總量多等特點，人們對于電力的實際需求在不斷增大。此外，伴隨我國城市化建設的逐漸加快，城市各區(qū)域?qū)τ陔娏Φ男枨笠苍谂c日俱增。這無疑給現(xiàn)有的供電企業(yè)帶來極大的挑戰(zhàn)及壓力，因此智能電網(wǎng)應運而生，對于目前供電網(wǎng)絡的壓力進行適當緩解，將電網(wǎng)整體運行速率進行提升，供電量被加大，對于各項需求可以有效進行滿足。目前，我國智能電網(wǎng)建設在不斷開發(fā)和研制下，已經(jīng)取得了不錯的成績。可在對智能電網(wǎng)建設進行不斷創(chuàng)新與突破時，依舊發(fā)現(xiàn)了一些問題。智能電網(wǎng)和傳統(tǒng)電網(wǎng)類似，因此也會發(fā)生失效和故障的狀況，繼電保護技術作為改善狀況的有效技術手段，可對智能電網(wǎng)實際運行時提供安全保障。繼電保護技術在智能電網(wǎng)出現(xiàn)失效及故障時，可立即進行預警同時對故障設備自動進行切斷，有關工作人員聽到預警則可及時進行故障處理，智能電網(wǎng)可及時恢復正常工作。智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護技術，其實質(zhì)含義是對智能電網(wǎng)運行起到安全保障的作用，確保用戶用電時的安全性，對于供電企業(yè)實際供電時有可能承擔的風險進行降低。因此，繼電保護技術在智能電網(wǎng)建設中極為重要。

2智能電網(wǎng)建設中繼電保護發(fā)展與升級面臨的問題

2.1大電網(wǎng)的問題

“大電網(wǎng)”就是將我國能源和負荷呈逆向分布的態(tài)勢，煤礦資源、水力資源以及風能型城市大多分布在我國的西北部地區(qū)，這是自愿分布的大致區(qū)域，但是我國用電負荷比較集中的城市又分布在南部以及沿海地區(qū)，從地域分布上來看，相隔較遠，這一實際情況決定了我國電網(wǎng)分布的特殊性，因而為了滿足客觀需求，國家電網(wǎng)采用了遠距離、交直流混合、超高壓、特高壓的輸電方式實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。但是隨著用電負荷的不斷增大和電網(wǎng)規(guī)模的復雜化，給電力系統(tǒng)造成了較大的壓力并在運行中存在著很大的安全隱患。電力系統(tǒng)有著較為龐大的系統(tǒng)，造成發(fā)生安全事故的概率也很大，并且在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)增強電能輸出的同時，對局部的擾動會產(chǎn)生對全部網(wǎng)絡造成的故障威脅，因此對直流輸電大容量、高利用率，社會綜合效益明顯的特征國家電力部門應重視起來。

2.2設備保護不夠完善

在智能電網(wǎng)的發(fā)展背景下，繼電保護工作則需要新型設備支持，隨著智能電網(wǎng)的廣泛應用，繼電保護設備則需要不斷創(chuàng)新和發(fā)展。相關電力企業(yè)或是部門則需要依照智能電網(wǎng)的運行狀態(tài)，并結合當前繼電保護工作狀況，改良一套符合相關要求的設備，完善現(xiàn)有繼電保護裝置功能。但是在繼電保護系統(tǒng)設備采樣集處理等過程中，其適應性和更新速度受限，其在基礎零件性能要求上還存在很大不足，從而影響了其運行安全。

3智能電網(wǎng)背景下繼電保護控制策略

3.1繼電保護技術網(wǎng)絡化發(fā)展

目前，我國網(wǎng)絡技術整體發(fā)展已邁入較為成熟的階段，在人們的日常生活中網(wǎng)絡技術無處不在，給人們帶來極大的方便。日后繼電保護技術的發(fā)展會日漸區(qū)域網(wǎng)絡化。由于網(wǎng)絡系統(tǒng)對于信息傳遞極快且十分便捷，因此智能電網(wǎng)中勢必會利用網(wǎng)絡來對信息進行傳遞及處理，對智能電網(wǎng)進行故障維修及安全監(jiān)測時，有關人員可利用網(wǎng)絡來進行信息的傳遞及互換，此種方式可有效對信息傳遞的準確性加以確保，時效性也有所提高，重要信息可及時送至有關人員手中，便于有關人員及時做出決斷。加之，變電站網(wǎng)絡化可對繼電保護信息網(wǎng)絡化起一定推動作用，信息得以在各設備間快速有效的進行傳遞，一定程度上擴展了繼電保護系統(tǒng)覆蓋的范圍。

3.2保護系統(tǒng)重構技術

保護重構技術是指在線對繼電保護系統(tǒng)進行配置和充足，以此來保障繼電保護技術與所對應的電網(wǎng)結構相符合，增強繼電保護的效果。隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，我國智能電網(wǎng)技術水平的提升十分迅速，因此對于繼電保護技術與電網(wǎng)的適應能力也有了更嚴格的要求。除了需要繼電保護技術具有自我診斷和自我修復的能力外，還需要其具備系統(tǒng)重構的功能。在繼電保護原件由于產(chǎn)生故障或是其他等原因無法工作時，要能夠自動搜尋可以替代的原件，確保繼電保護裝置的正常運行，實現(xiàn)其保護的功能。相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護技術而言，當前具有重構功能的繼電保護技術具有更為明顯的優(yōu)勢，并且主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①使繼電保護設備變得更為靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)整定值自適應，再出現(xiàn)各種突發(fā)狀況時都可以妥善應對。②提高繼電保護設備的適配能力，在電網(wǎng)運行結構出現(xiàn)變化時能夠及時作出調(diào)整，很好地適應變化。③定時對保護裝置內(nèi)部的原件進行監(jiān)測和診斷，隨時監(jiān)測設備內(nèi)部存在的安全風險，并對其進行及時的消除，以確保繼電保護系統(tǒng)的安全運行，提高其自我診斷和修復的能力。

3.3軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)的主要功能是信息查詢、分析定時記錄、處理“三遙”數(shù)據(jù)、報警、系統(tǒng)狀態(tài)檢測等。主要是對二次設備進行實驗記錄以及定值處理，幫助電力工作人員展開信息記錄工作，并采用網(wǎng)絡平臺對電力繼電保護信息進行共享，從而為其他部門提供更加便捷的查詢服務。軟件系統(tǒng)還可以連接到整個智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、影像庫，通過系統(tǒng)計算反映出圖像中二次設備缺陷與故障信息，動態(tài)檢測繼電保護裝置的運行情況。結合我國電力企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，智能繼電保護技術勢必會逐漸減少人工干預的情況。根據(jù)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，繼電保護系統(tǒng)會逐漸朝全智能化的方向發(fā)展，也就是采用系統(tǒng)軟件編程，脫離人工監(jiān)控形式，讓計算機終端對電網(wǎng)進行全程監(jiān)工、記錄信息、信息采編、數(shù)據(jù)共享等，最大程度地降低人工勞動強度。其中，電力系統(tǒng)的核心就是數(shù)據(jù)庫，相比傳統(tǒng)電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫而言，智能化數(shù)據(jù)庫組織形式更加多樣，除了能夠進行動態(tài)存儲、應用程序結構、非結構性等，還可以對所采集的數(shù)據(jù)信息進行整理、處理。此外，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息時刻都在變化，所以，在很大程度上也可以實現(xiàn)系統(tǒng)控制工作，采用處理技術進行數(shù)據(jù)記憶，結合用戶實際需求設置相應的運行標準，采用模塊化設計，通過不同方法提高整個數(shù)據(jù)庫的完成性，也可以通過設置訪問權限劃分不同人員的訪問范圍。

結語

綜上所述，智能電網(wǎng)環(huán)境的形成，影響了繼電保護工作的正常運行，繼電保護裝置中傳統(tǒng)的二次回路逐漸被淘汰，而廣域保護技術、保護系統(tǒng)重構技術以及智能設備電子傳感技術等在繼電工作中被大范圍的應用。因此為了促使繼電保護技術能夠正常運用，就需要在進行相關工作的過程中，將保護系統(tǒng)重構技術運用到繼電保護技術之中。同時還需要對繼電保護技術進行深入地探索，通過進行完整的系統(tǒng)信息平臺的建設，從而提高繼電保護的有效性，促使繼電保護能夠滿足智能電網(wǎng)環(huán)境提出的新要求，有利于促使繼電保護技術在智能電網(wǎng)的環(huán)境下?lián)碛懈鼮轱@著的發(fā)展。

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