智能電網下的繼電保護新技術探微

鞏學玲，邵春濤

（1.國網山東省電力公司威海供電公司，山東威海 264200；2.華能威海發電有限公司，山東威海 264200）

智能電網是智能電網電力、信息、業務等項目的匯集中心，也是國家智能電網建設的重要內容和現代化變電技術發展的方向。智能電網體現出高可靠性、高集成度、信息數字化、通信網絡化以及資源共享化的使用特點，能夠幫助工作人員實現相關信息的采集測量以及現場保護監控等功能，其智能化的設計還能夠實時調節電網數據，對電網運行情況進行在線分析等。國內的智能變電站都以DL/T860為標準，運用了光纖網絡通信技術進行數字信號傳遞，取代了傳統的二次電纜傳輸方式，這樣的設計雖然能夠實現電網數據的信息化，但同時也產生了較大的安全風險。比如在檢修過程中，如果出現安全措施不合規范或檢修操作順序錯誤的情況，很容易造成嚴重的電網事故。因此，為了保證智能電網的穩定安全運行，技術人員與電力企業應該不斷探尋繼電保護新技術，滿足智能電網發展的需求，為人們提供更加高質量的供電服務，促進我國電力行業的發展。

1 智能電網繼電保護的相關概念介紹

1.1 智能電網應用特征

就目前的情況來看，隨著我國經濟的不斷發展，我國用電量持續增加，政府不斷擴張電網的建設規模，但是從智能電網的整體建設情況來看，我國當前智能電網的建設與推行仍然處于發展的初級階段，其相關的建設標準與使用規范都在逐步地完善與制定中。隨著我國技術人員的不斷研究，我國在智能電網發展以及運行方面已經取得了技術性突破，同時還顯示出較為廣闊的發展前景。如果從智能電網的未來發展規劃角度來分析，智能電網的未來發展特點能夠用以下幾點進行概括。（1）是智能電網具有超強的抗干擾能力，能夠對外界的不良影響進行防御，技術人員在進行智能電網建設時還會增加一些傳感設施，這樣就能夠實現對外部情況的持續觀察，一旦電網系統受到影響或干擾就會自動報警，進而將干擾的影響降至最低。（2）智能電網能夠實現實時在線，同時還具備連續安全評估與分析的能力。如果電網出現了故障，智能系統還能夠自動對故障進行定位與診斷，在技術允許的范圍內還能夠完成故障的診斷與隔離，進而促進電力系統的自動恢復。（3）與普通的電網相比，智能電網還具有較強的兼容性，不僅能夠適用于可再生能源的合理介入，同時還能夠適應分布式電源以及微電網的接入，這樣就能夠促進用戶之間的溝通與交流，進而滿足用電者的實際需求，提高供電服務的質量。此外，智能電網還具有經濟優勢，能夠合理配置電力資源，進而提高電力資源的利用率，降低電能的損耗。

1.2 智能電網繼電保護的組成

與傳統的電網形式相比，智能電網在發電方法以及供電形式方面都存在較大的差異，同時其繼電保護裝置也不同。隨著智能電網的不斷發展，其對應的繼電保護裝置與技術也應該隨著智能電網的發展而更新，不斷提升其技術性，并充分利用信息技術，將網絡信息導入管理系統中去，這樣才能夠促進電力行業的持續發展。此外，智能電網的繼電保護裝置還需依附于傳感器才能發揮作用，只有將電網設備處于監控運行的狀態中，才能實現智能控制系統對信息的高效處理。最后，智能電網繼電保護還能有效屏蔽外界干擾因素，同時還具有緊急故障應急裝置，即使電網出現了大型的停電故障，用戶的用電系統也能夠正常運轉。

1.3 智能電網繼電保護的要求

我國智能電網的不斷發展推動了繼電保護技術的創新發展，繼電保護技術已能夠適用于多種電力系統以及裝置的保護，有效地保障了我國技術人員的安全。此外，由于智能電網本身具有較強的自愈性，這就促使智能電網成為我國電力建設工作中極為重要的一部分。在智能電網不斷推廣與運用的今天，技術人員更加應該完善智能電網的自動化故障維修與診斷功能，防止嚴重故障的情況，保障電力系統的穩定安全運行。

2 智能電網繼電保護存在的問題

2.1 大電網問題

所謂的大電網問題是指當前我國電力資源以及電力負荷情況在整體上呈現出一種逆向分布的態勢，我國主要的電力資源基本上分布在我國的西北部，其能源種類較為豐富，如煤礦資源、水力資源及風能資源等。然而我國經濟發展較為快速的城市一般分布在我國的南部以及沿海地區，兩者之間的地域距離非常遠，凸顯了我國電力分布形式的特殊性。為了改善當前的這種大電網問題，滿足大部分地區的用電需求，國家通過超高壓、特高壓以及遠距離等不同的輸電形式進行資源的合理配置與優化。然而隨著我國經濟的不斷發展，社會的用電負荷不斷增加，我國電網的模式與結構也越來越復雜，在這樣的情況下，我國電網系統的運行壓力也逐漸增加，在這個過程中更是產生了較大的電力運輸安全隱患。因此，技術人員應該對智能電網繼電保護裝置與新技術進行研究，不斷提高電網運輸的穩定性與安全性，早日改善我國大電網的問題。

2.2 設施裝備不夠完善

在智能電網繼電保護工作中，設備裝置的完善對于繼電保護工作的完成效果具有重要的意義，隨著我國智能電網繼電保護技術的創新發展，其配套的設施裝備也在不斷地發展。同時，電力企業以及供電單位還應該將我國智能電網的運作環境與繼電保護的運行狀態相結合，不斷完善設施設備，優化整個繼電保護系統的功能。由于智能電網對繼電保護的要求更高一些，因此在進行裝置裝備選購時也應該提高對其質量的要求，不斷完善和優化繼電保護裝置設備。如果在智能電網發展的過程中，其繼電保護的技術與設備沒有進行實時地更新，就會限制繼電保護設備的功能，進而影響電力系統的正常運行。

2.3 配電網發展滯后

就目前的情況來看，我國采取的電力供應方式一般都是單向消費管理模式，這樣一來，電力企業與用戶之間就會缺乏足夠的互動，相互之間的溝通交流變少，信息傳播與反應都變得滯后，同時還會導致負荷峰谷的差額變大，最終導致階段性的用電效率降低。供電企業如果想要在提升用電效率的同時降低自身的經營成本，就應該從用戶角度入手，不斷優化電網系統裝置，盡可能增加與用戶之間的互動與溝通。智能電網技術的首要任務就是滿足用戶用電的個性化需求，與其相對應的配網則是應該通過繼電保護技術的靈活調整，有效應對當前多種可再生資源涌入網內的情況，進而保障實現用戶終端輸電入網繼電保護設備功能以及性能的強化，同時保障電源交互的穩定性與安全性。

3 智能電網下的繼電保護新技術分析

3.1 超高壓交直流混輸技術

超高壓交直流混輸技術在應用的過程中體現出了獨特的優勢，在促進我國電網建設的同時還能夠優化和完善我國現有的電網結構，同時也對相應的繼電保護裝置提出了更高的要求。該技術的使用能夠凸顯出電網系統的故障特點，在顯示出諧波分量快速增長的同時，也對繼電保護互感器的性能提出了更高的要求，使用該技術能夠及時處理智能電網中有關諧波分量和濾波的相關問題。要想解決以上問題，首先，技術人員應該對勵磁涌流和變壓器故障電流進行區分，同時能夠使用制動的方法有效解決故障問題。此技術的應用不僅能夠解決交直流混輸暫態性問題，還能夠解決串聯補償問題以及零序互感問題。因此，該技術的廣泛應用能夠保障電力系統的正常運行，提高安全運行的效率，提升繼電保護的水平。

3.2 智能傳感技術

智能傳感技術在繼電保護的實際應用中能夠快速獲取繼電保護信息，同時發揮出繼電保護的功能。比如，當技術人員在保護智能電網中變壓器時，首先可以在變壓器側安裝智振動傳感器、溫度傳感器以及流量傳感器等智能傳感裝置，同時與信息平臺相連接，這樣就能夠充分發揮系統的監測和控制作用，實現繼電保護。技術人員能夠通過智能傳感器對電力設備的運行狀態進行實時監測，進而了解設備的運行狀態，最后通過綜合判斷不同信息進行故障處理，這樣就能夠降低外部因素對電力系統的影響，進而保障電力系統的正常運行。

3.3 可再生清潔能源并網技術

可再生清潔能源并網技術也是一種創新型繼電保護技術，能夠將清潔能源引入到電網建設中，隨著社會與時代的發展，人們的環境保護意識逐漸提升，這也成為了當前智能電網發展的一大趨勢。但是就目前的情況來看，可再生清潔能源的開發技術還不夠成熟，在運用的過程中還存在一些故障問題有待解決。對此，技術人員還應該不斷推進繼電保護技術的創新發展，不斷尋求繼電保護問題的解決方法，完善新能源電力技術，實現對電力系統以及設備的監測與控制。

4 智能電網下的繼電保護措施分析

智能電網的建設過程中充分運用了計算機信息技術、傳感測量技術以及在線監測技術等高新技術，能夠有效實現變電站的智能化、自動化和高集成化，這就是普通變電站與智能變電站之間最大的區別。因此在智能變電站的保護線路設計方面主要采用電子式互感器和傳統互感器相結合的方法進行線路保護。其中的電子互感器本身是一種傳感裝置，與普通傳感器相比，電子互感器中運用了大量的先進技術，能夠實現對電力傳輸路線中電流與電壓的實時監測，并及時采取信息。主變安全保護措施和線路安全保護措施的重合點在于它們都需要相同的設備，即電子互感器和傳統互感器，但在主變保護的過程中還需要額外進行檢修校驗和某側合并單元缺陷。智能變電站繼電保護的工作原理其實就是通過縮短與被保護設備的距離，最終實現就地化布置保護。

5 結束語

綜上所述，作為智能電網運行工作中的重要環節，技術人員應該不斷完善和推進繼電保護技術的創新發展，保障電力系統的穩定安全運行，進而為人們提供高質量的供電服務，促進我國電力行業的持續發展。