智能電網背景下的繼電保護新技術分析

高虹霞

摘要：目前，我國智能電網正處于不斷拓展和創新的過程中，在電力建設和系統維護方面的技術研究逐漸成熟，在生活中的應用也更加穩定。在此期間，繼電保護裝置在電網智能化發展過程中占有不可替代的地位，并根據其獨特的智能化和信息化優勢，得到了更好的用戶反饋，也為如何更穩定地發展和運行電網提供了保障。智能電網的出現，使新時期的用電更加合理、科學。在此基礎上，對各級電網進行優化，實現機械自動化信息獨立處理的發展目標。自智能電網發展以來，繼電保護技術是不可替代且仍在使用的技術，在新時期也面臨著新的挑戰。因此，目前的繼電保護技術也需要深入變革，為后續工作提供依據。

關鍵詞：智能電網;繼電保護;新技術;分析

1有關智能電網的相關使用介紹

1.1智能電網應用特征

目前，雖然我國用電量狀況良好，但智能電網的實施和使用仍處于初級階段，相關發展戰略仍在制定過程中。并積累了相關研究人員對該技術的理論支持，為該技術的未來發展奠定了基礎。從智能電網未來的發展特點來看，其主要性能可分為以下幾點：一是對外部干擾具有較強的防御影響，智能電網在敷設過程中將增加相應的傳感器設施配置，并進一步實現對外部情況的連續觀測，如果受到外部干擾的影響，還會做自動報警，將干干擾盡量減少;其次，智能電網能夠實時在線，具有持續的安全評估和分析能力，并能在電網發生故障時自動隔離故障診斷，同時系統能自我恢復。智能電網還具有很強的兼容性，支持可再生能源的有序合理干預，適應分布式電源和微電網的接入，使用戶之間的通信和互動更加高效，滿足用戶的需求。而且，智能電網更加經濟，能夠合理配置資源，進一步提高電力資源利用率，降低電力消耗，降低運行維護成本。

1.2智能電網繼電保護的組成

智能電網之所以能夠取代傳統的電網設計，重要原因在于發電和供電方式的不同，以及繼電保護裝置的不同。根據目前智能電網的廣泛應用，繼電保護裝置也需要逐步提高其技術性，實時更新網絡信息，并將信息技術引入其中，才能在電力領域的發展中走得更遠。此外，智能電網的繼電保護需要依靠傳感器，電網設備的運行需要處于監測狀態，才能進行高效的信息處理和問題分析。除了屏蔽外部干擾因素外，智能電網繼電保護還具有緊急故障應力設置，防止大規模停電，用戶電力系統仍能保持正常運行。

1.3對繼電保護系統的新要求

我國智能電網的發展推動了繼電保護技術的不斷創新，為我國電網工作提供了更多的安全保障。此外，由于智能電網自愈能力強的特點，智能電網已成為我國建設工作的重要組成部分。因此，在智能電網的故障自動維護和診斷過程中，需要具備自動修復的能力，以避免出現較大面積的斷片。

2智能電網環境下的繼電保護問題

2.1保護范圍有待明確

目前，雖然電力企業發展速度明顯加快，但智能電網技術仍需進一步推廣。我國電網系統建設中仍有許多傳統電網，限制了繼電保護的應用范圍。繼電保護技術的使用范圍尚未明確，繼電保護的應用仍需不斷完善。在這個過程中，仍然存在保護不及時、不到位的問題。因此，應積極優化和改進繼電保護技術。

2.2保護力度有待增強

近年來，我國高度重視電力工業發展，智能電網系統建設不斷改革和完善。但是，一些企業過于注重短期利益，在電網建設中動作過快，忽視了繼電保護技術的發展，也存在著繼電保護技術不能滿足智能電網建設要求的問題。當智能電網引入和應用新技術時，上述風險的可能性大大增加。為了保證系統的安全運行，避免巨大的經濟損失，應合理使用繼電保護技術。

2.3保護設備有待完善

繼電保護在智能電網運行中起著重要作用，繼電保護裝置也是智能電網繼電保護的基礎。隨著智能電網環境和運行狀態的變化，繼電保護設備也應進行相應的調整。在這里，智能電網對繼電保護設備提出了更加嚴格和詳細的要求。電力企業需要結合繼電保護技術和智能電網發展的基本情況，采購符合技術要求的繼電保護技術。同時，要高度重視保護裝置的性能，確保繼電保護的效果。當繼電保護裝置出現明顯運行故障時，應采取有效措施及時處理。充分了解智能電網的環境和繼電保護技術的基本情況對繼電保護設備的保護具有重要意義。

2.4繼電保護裝置范圍尚不明確

在電力系統運行中，智能電網的擴展范圍仍需擴大，許多地區的電網仍采用傳統模式，繼電保護管理范圍模糊，阻礙了智能繼電保護的發展。在過渡發電中，由于電網互聯的復雜性，從繼電保護裝置運行中提取的信息不夠清晰，影響了繼電保護的準確性和科學性。存在保護延時問題，不能滿足當前智能電網的基本要求。

3智能電網背景下繼電保護技術分析

3.1智能傳感技術

智能傳感器技術具有繼電保護信息采集方便、可靠等優點，為繼電保護發揮作用提供了支持。例如，變壓器的保護是基于傳感器技術的。在變壓器本體、一次側和二次側設置智能傳感器。根據不同的用途，傳感器也不同。一般有振動、溫度、液位和流量傳感器，可以對變壓器進行檢測和控制。在一次側和二次側安裝振動傳感器以檢測位移。在變壓器本體上安裝振動傳感器檢測位移，安裝溫度傳感器檢測溫度，安裝液位傳感器檢測油位位置，安裝流量傳感器檢測氣液流量。一、二次振動傳感器會受到冰凍、雨水等外界環境的影響，可能導致判斷錯誤。由于地震等惡劣環境的影響，人體上的傳感器也會產生監測誤差。因此，在智能電網背景下，需要全面收集輸電線路、發電機、變壓器等信息，有效監控繼電保護裝置和線路，準確定位故障位置，系統調試和檢查繼電保護裝置，以減少誤操作或損壞操作。

3.2超高壓交直流混輸技術

“三橫三縱”電網結構形成后，特高壓交直流混合輸電技術對繼電保護技術提出了更高的要求。特高壓應用后，電網在故障期間的暫態特性更加明顯。電網的非周期分量衰減逐漸減緩，增加了諧波分量，從而提高了繼電保護變壓器的性能要求。智能電網下的繼電保護變壓器能夠有效地處理特高壓交直流混合輸電技術中的濾波和諧波分量。此外，特高壓交直流混合輸電系統的暫態特性更加復雜，使得諧波作為基礎的應用更加困難。特高壓交直流混合輸電技術的應用，也帶來了特高壓長線串補等新的技術問題。為了解決這些問題，有必要在智能電網背景下，采用更加合理的非線性元件等加強交直流線路保護的方式。

3.3電力電子元件的應用

電力電子元件如功率整流器、晶閘管、功率靜態感應晶體管等在智能電網的不斷發展中得到了廣泛的應用。在繼電保護裝置的設計中，為了避免電力電子元件開關頻率過大而引起的大量諧波影響電網的運行，需要更多的考慮，特別是在直流線路中。行波信號的不穩定性在直流線路的中邊界模、交流輸電系統的柔性元件和波速的影響下非常突出，必須加以解決。電力電子元件的應用對提高電能質量和電網監控系統起著重要作用，其技術是在智能電網的背景下發展起來的。

3.4新能源并網

智能電網發展的一個主要特點是可再生清潔能源的獲取和使用，包括水能、風能和光伏能源。新能源因其資源豐富、環境污染低、可再生等特點，已成為緩解能源危機的一種手段。但由于新能源來源不穩定，開發技術不成熟，也影響了智能電網的正常運行和電能質量。以風能為例，不同的風能接入點、不同的接入方式、不同的工作條件，都會影響電流的運行。因此，繼電保護裝置在接入新能源時，應充分考慮各種可能出現的問題，并進行優化。

結束語

傳統電網安全性能隱患大，功能性差。智能電網的普及，不僅可以更準確地檢測故障，及時維護故障，減少影響，而且可以降低傳統電網維護的成本消耗，提高整體的性價比。在維護系統正常運行方面，繼電保護是維護其安全運行的重要設備。隨著科學技術的發展，國家越來越重視電力建設。為服務社會發展，需要更多的節能、環保、安全設備。在這一背景的影響下，智能電網不斷更新和完善。繼電保護也需要緊跟步伐，創新先進技術，維護電網系統的安全運行。因此，有必要加強新型繼電保護技術的開發利用，促進智能電網的穩定發展。

參考文獻

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