智能電網(wǎng)繼電保護技術探討

余庭博

國網(wǎng)甘肅省電力公司定西供電公司 甘肅定西 743000

目前，智能電網(wǎng)繼電保護的工作開展，正進入到非常重要的階段，伴隨人口數(shù)量的增加，各類保護措施和技術執(zhí)行手段，必須考慮到繼電保護的穩(wěn)定性、安全性，傳統(tǒng)的措施、方法并不符合現(xiàn)階段的需求，反而造成了較大的阻礙。因此，我們對于智能電網(wǎng)繼電保護的執(zhí)行，要站在不同的角度來分析，從而提高技術的可靠性。

1 智能電網(wǎng)繼電保護的現(xiàn)狀

現(xiàn)代化電網(wǎng)建設、發(fā)展過程中，智能電網(wǎng)成為主流，并且相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)建設，增加智能化技術、智能化設備、智能化理念、智能化管理，針對電網(wǎng)平衡性做出提升，降低安全事故的同時，能夠在自身的承載力方面得到更多的保障。相對而言，繼電保護的操作、執(zhí)行，需要跟隨智能電網(wǎng)的建設、創(chuàng)新，做出持續(xù)性的調(diào)整，減少不必要的隱患。首先，智能電網(wǎng)繼電保護的執(zhí)行，正不斷加大宣傳力度，督促各個區(qū)域加強自身繼電保護的有效過渡。傳統(tǒng)繼電保護手段執(zhí)行時間較長，難以應對新時代的需求，加強技術過渡和設備調(diào)整，能夠提高智能電網(wǎng)繼電保護的可靠性、可行性，促使全局工作發(fā)展，朝著更加先進的方向來執(zhí)行。其次，智能電網(wǎng)繼電保護的經(jīng)濟投入持續(xù)性提升。我國在2020年的電網(wǎng)發(fā)展過程中，總投資超過3萬億元，針對智能電網(wǎng)投資超過3800億元。通過經(jīng)濟上的大力扶持，智能電網(wǎng)繼電保護，得到了足夠的基礎保障，未來發(fā)展空間表現(xiàn)突出。第三，智能電網(wǎng)繼電保護的技術體系持續(xù)性優(yōu)化，在方案的健全程度上進一步改良，傳統(tǒng)變電站朝著數(shù)字化變電站改變后，智能電網(wǎng)繼電保護，得到了更大的發(fā)展平臺，自身的技術操作和設備改良，取得了非常優(yōu)秀的成果，對于區(qū)域性供電的穩(wěn)定性提升，可以在安全防護等級上更好的鞏固。

2 智能電網(wǎng)中繼電保護的實現(xiàn)原理及其作用分析

2.1 繼電保護原理分析

（1）智能電網(wǎng)中的繼電保護構成分析。隨著當今智能電網(wǎng)的應用，其分布式發(fā)電以及交互式供電也對繼電保護有著更高的應用要求。尤其是在當今科學技術的不斷發(fā)展中，數(shù)字化技術已經(jīng)在智能電網(wǎng)繼電保護中得以廣泛應用，這樣的情況也為智能電網(wǎng)中的繼電保護提供了新的發(fā)展方向。

（2）智能電網(wǎng)中的差動保護。在智能電網(wǎng)中，差動保護將會對電氣設備起到主要的保護作用，它有著非常高的靈敏度和非常好的選擇性。目前，差動保護已經(jīng)在智能電網(wǎng)的發(fā)電機、電動機、電抗器、母線以及其他線路等的設備中得以廣泛應用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，基于光纖形式的差動保護技術也開始在智能電網(wǎng)中得到了廣泛應用，這種差動保護形式不僅不會受到智能電網(wǎng)運行方式所影響，也不會受到潮流的流向所影響。將光纖形式的差動保護裝置接入到智能電網(wǎng)中，不僅可以將雙端線路電流或者是環(huán)網(wǎng)三端電流接入，同時也可以實現(xiàn)多側(cè)電流的接入。比如，在圖1的線路中，L1、L2、L3和L4如果都進行了光纖形式的差動保護配置，其定值設置便會十分簡單。

圖1 智能電網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構示意圖

借助于光纖形式的差動保護，可以對N5這一節(jié)點是否接入到電網(wǎng)運行進行來進行判斷；同時也可以根據(jù)L1、L2、L3和L4的運行方式來判斷N1這一節(jié)點位置的光纖差動在對端所采用的電流路線。圖2是其光纖差動判斷邏輯示意圖：

圖2 光纖差動判斷邏輯示意圖

2.2 繼電保護作用分析

在智能電網(wǎng)中，繼電保護所起到的作用主要包括以下這幾個方面：第一，將繼電保護裝置應用到智能電網(wǎng)中，可對各種的不安全因素加以實時監(jiān)控和管理，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患，使其得到及時處理，以此來確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。第二，當智能電網(wǎng)中的電壓超出荷載能力時，繼電保護裝置將會對其進行保護，避免由于輸電線路過載而導致的大面積停電故障發(fā)生，盡最大限度確保智能電網(wǎng)的供電效果。第三，借助于繼電保護技術，也可以對智能電網(wǎng)中的各種故障問題進行科學的分析與處理，在智能電網(wǎng)中形成一個科學完善的保護網(wǎng)絡，對各個電氣設備起到良好的保護作用，使其始終處在一個高效、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟的運行狀態(tài)中。

3 智能電網(wǎng)繼電保護技術的應用分析

隨著自動化和智能化技術在各個領域中的應用與發(fā)展，智能電網(wǎng)中的繼電保護技術也得以顯著提升。就目前來看，繼電保護技術在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中主要可實現(xiàn)綜合自動化、智能化以及數(shù)字化的保護。以下是繼電保護技術在智能電網(wǎng)中的具體應用分析：

3.1 繼電保護的綜合自動化

當前，智能電網(wǎng)繼電保護的運轉(zhuǎn)，開始通過自動化模式來完成，該項理念的優(yōu)勢在于，減少了傳統(tǒng)人工操作的不足，促使智能電網(wǎng)繼電保護過程中，在不同的情況應對方面，給出更多的參考、指導，各項工作安排方面，可以按照合理化理念來轉(zhuǎn)變，提高了工作的可靠性、可行性[1]。智能電網(wǎng)繼電保護的綜合自動化，在于加強網(wǎng)絡信息技術的融合，針對機電保護裝置的功能、內(nèi)部構造做出調(diào)整，按照計算機運轉(zhuǎn)模式，針對各類數(shù)據(jù)、信息做出有效傳輸、分析，確保在智能電網(wǎng)繼電保護的把控過程中，給出更多的參考和指導[2]。

3.2 繼電保護的智能化

當前的智能電網(wǎng)繼電保護，正結(jié)合不同區(qū)域的供電需求，進行持續(xù)性調(diào)整，智能化的應用是技術體系的核心組成部分。既往的繼電保護工作，更多的是按照經(jīng)驗模式來判斷，看似擁有一定的依據(jù)和標準，實際上存在較多的偶然情況，難以保持繼電保護的長期穩(wěn)定[3]。智能化的應用，在于從技術層面上給出更多的解讀和分析，對智能電網(wǎng)繼電保護內(nèi)涵有效增加。例如，智能化的技術應用過程中，針對遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯等，均與繼電保護做出快速結(jié)合，實現(xiàn)了技術體系的從內(nèi)到外革新，擁有的技術依據(jù)更加突出[4]。神經(jīng)網(wǎng)絡技術與繼電保護技術的結(jié)合，在于對非線性問題的解決，從正確的路徑來出發(fā)，各類信息的整理、分析、應用過程中，按照分布式存儲信息的模式來完成，一方面促使智能電網(wǎng)繼電保護告別理論模式，另一方面在各類實際情況的遵循，以及全局工作的創(chuàng)新方面，取得更加卓越的成果。

3.3 繼電保護的數(shù)字化

現(xiàn)如今的智能電網(wǎng)繼電保護，得到了卓越的發(fā)展成就，各類技術的創(chuàng)新不斷加強，全局工作的穩(wěn)定性大幅度提升。數(shù)字化的應用目的，在于促使不同地方的繼電保護工作，擁有更多的選擇。我國針對智能電網(wǎng)建設，面向全國范圍內(nèi)開展，但是由于不同地方的基礎設施存在較大的差異性，因此無論是電網(wǎng)全新建設，還是電網(wǎng)革新，都要求在繼電保護的技術上，進行多元化的選擇，單一技術的專業(yè)性較高，但是服務領域存在較大的局限性，難以確保長期發(fā)展擁有更多的保障。數(shù)字化技術的應用，可加強繼電保護的強度和等級。例如，數(shù)字化傳感器的應用，針對智能電網(wǎng)繼電保護的各類裝置性能，可以做出更好的提升，尤其是在互感器發(fā)生故障概率的降低，以及互感器的傳輸性能提升方面，均做出了較多的保障。數(shù)字化技術還能夠針對繼電保護的二次回路斷線問題，做出有效的處理，針對智能電網(wǎng)繼電保護的裝置安全性，做出更好的改善，符合當前的國家發(fā)展要求[5]。

4 智能電網(wǎng)繼電保護的趨勢及注意事項

4.1 加強裝置維護

現(xiàn)如今的智能電網(wǎng)繼電保護，已經(jīng)能夠站在正確思路來調(diào)整、優(yōu)化，整體上具備的發(fā)展空間較大，未造成新的漏洞。裝置維護的執(zhí)行，是必要性的實施手段。第一，智能電網(wǎng)繼電保護的所有裝置，都要按時檢查、記錄，觀察裝置是否存在損壞現(xiàn)象，了解裝置的性能是否符合預期，針對新的裝置定期更換，從而在智能電網(wǎng)繼電保護的水平上，得到更好的進步。第二，智能電網(wǎng)繼電保護的裝置維護工作，針對智能電網(wǎng)的適應能力，需要進一步的提升。我國在智能電網(wǎng)的建設力度上不斷加強，繼電保護的升級工作開展，需要按照區(qū)域性的特點、標準來完善，尤其是在偏遠區(qū)域的問題解決上，進一步加強測試和調(diào)研，減少智能電網(wǎng)繼電保護的隱患。

4.2 加強團隊建設

智能電網(wǎng)繼電保護方面，團隊建設表現(xiàn)出高度的忽視問題，由于很多設備表現(xiàn)出自動化、智能化特點，因此區(qū)域單位大幅度減少團隊人員，導致突發(fā)狀況解決，難以具備足夠的人手，在處置問題過程中，無法得到卓越發(fā)展成績。第一，智能電網(wǎng)繼電保護過程中，團隊建設的實施，必須加強技術人才的引進、培養(yǎng)，提出不同的工作方案、工作理念，在國家規(guī)范標準內(nèi)，促使智能電網(wǎng)繼電保護成就，得到進一步的改善。第二，搶修團隊建設、管理團隊建設，保持高度的協(xié)調(diào)性，堅持在智能電網(wǎng)繼電保護工作實施方面，對各類數(shù)據(jù)、信息有效的搜集、篩選，從而提供專業(yè)的工作報告，促使階段性的工作成績，得到更好的銜接、進步。

5 結(jié)語

我國在智能電網(wǎng)繼電保護方面，正不斷加深研究，很多地方的推廣、使用，都取得了不錯的成果，電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性表現(xiàn)出大幅度提升。未來，應繼續(xù)在智能電網(wǎng)繼電保護方面，做出深入思考，堅持在各個區(qū)域的案例分析，以及反饋調(diào)研上，進行有效的掌握，促使智能電網(wǎng)繼電保護的革新，得到更好的發(fā)展成就。