智能電網環境下繼電保護技術分析

張旭 韓信

摘? 要：目前我國科技水平和信息技術的快速發展，繼電保護是我國電力工程的主要組成部分。對智能電網提出“軟硬一體化的智能電網服務平臺”的概念，未來在智能電網深入布局、電力物聯網加速建設的背景下，電網對數據分析與應用、運維等信息技術服務將提出更高的要求。智能電網將徹底改變電力系統的整體形態，智能電網系統中采用了更多的先進技術來保證其高效安全的運行，比如電子式互感器、交直流輸電、數字化變電等先進控制技術，正是這些新興技術的加入才為智能電網提供了更完善的保護。我國電網有望進一步提升電力系統信息化方向的投入，為電力信息技術服務行業營造更為廣闊的市場空間。因此，在建設現代化智能電網的過程中，繼電保護就是智能電網高效且安全運行的安全屏障。

關鍵詞：智能電網環境;繼電保護;技術;分析

引言

在網絡技術與通信技術迅猛發展的當下，各行各業都朝向了智能化的方向發展，極大地推動了我國社會經濟的進步。而電力行業也不例外，智能變電站的出現，極大程度改善了我國電力運維過程中存在的一些問題，對推動智能電網的長遠發展起到了關鍵作用。更重要的是，繼電保護技術在智能電網的支持下，也得到了非常大的改變，基于這樣的背景，加強對繼電保護運行與維護方面的研究工作，有著極其深遠的指導作用，有助于推動我國電網建設的可持續發展。

1智能電網環境下繼電保護的應用

1.1數字化升級

隨著信息技術的日益發展，數字化開始遍及每一個行業。越來越多的智能設備開始投入使用，尤其是用于智能電網的改善優化方面。改善方式有以下2種，①利用電子互感器實現測量的數字化，②利用光纖獨一無二的信息傳遞速度來實現信息傳輸數字化。因此在繼電保護裝置的未來發展歷程中，其創新重點就在于如何提升其信息數字化程度，從而增強對繼電的保護。

1.2網絡化升級

智能電網在實現信息自動化的同時，將會影響傳統繼電保護人員的工作形式與信息共享速度，而這將在一定程度上促進繼電保護系統的網絡化。網絡化升級所帶來的好處主要在于信息的獲取過程與發送過程，網絡化使得電網的運行信息可以更加高效的進行傳遞，同時使得變電站的所有設備實現信息互通，大大減少信息傳遞的失誤率，保證每一個控制信息都能夠快速精準的到達受控部位，從而提升繼電保護裝置的安全性與高效性。

2智能變電站繼電保護運行中的問題

2.1光纖聯系不穩定

通過相關調查可以發現，智能變電站繼電保護運行出現問題，其中最主要的一個原因就在于裝置中的光纖聯系存在中斷或者不穩定的情況，如果工作人員沒有及時發現并進行處理，就會影響到繼電保護裝置的運行穩定性。通常情況來說，在設備運行時，導致光纖聯系被破壞的因素有很多，例如機電保護裝置受到硬物擠壓、GOOSE插件或SV插件出現故障等等。換句話來說，光纖聯系對于發送插件的要求比較高，如果工作人員不重視對這些插件的質量控制工作，就很有可能因為質量問題而導致光纖聯系不穩定，進而影響到智能變電站繼電保護裝置的運行效果。

2.2裝置老化且更新過于復雜

就現階段實際情況來看，有的智能變電站繼電保護裝置不是安裝在屋內，而是直接暴露在室外空氣當中，這個時候就需要對裝置進行安全防護工作，確保其不會受到外界因素的影響而導致設備運行出現問題。但是，很多在室外運行的繼電保護裝置都缺乏有效的保護措施，導致設備極易出現老化、積塵和銹蝕的問題，嚴重影響了裝置運行的質量。此外，當繼電保護裝置出現老化現象時，為了確保其能夠正常運行，通常需要進行各零部件的更換，然而在更換GOOSE插件、SV插件時，由于工序復雜，既需要工作人員有豐富的操作經驗，同時還應具備一定的專業技術能力，并且還要盡可能地獲取各大廠商的鼎力支持與配合，這樣才能保證裝置符合要求，但實際上大部分工作人員的綜合能力并不完善，因此導致老化設備更新難度大大增加。

3電網智能化升級中關鍵技術

3.1廣域保護技術

廣域保護技術需要將電網系統拆分子集單位電網，如果電網出現故障，該技術會同時進行故障分析以及各子集電網的設備信息搜集，之后將上述信息整理成相關軟件可以分析的數據，并利用軟件的分析結論找出故障位置。借用此項技術可以大大提升故障的處理效率，因此也廣泛地應用于電力的網絡子集中，其中還包含2項主要技術：①繼電保護技術，通過對故障成因的分析處理，幫助運維人員進行系統修復，該項技術應用大大加強了電網的安全水平。②安全自動控制技術，面對電網系統的非正常運轉，該技術可以運用不同方法解決其故障。

3.2數字化技術創新

在智能電網的背景下，未來新的繼電保護技術將朝著數字化、網絡化的方向發展。因此數字化技術創新是非常有必要的，數字技術對智能電網的發展有積極的影響。舊的交流和相互感覺技術逐漸淘汰，新的電子互感器將得到廣泛應用，數字化技術的創新可以提高整體工作效果，促進電力系統的持續發展。信息收集方式將發生巨大變化，智能網格將慢慢實現設備自動保護和信息共享功能。而且，信息傳遞的方式也發生了很大的變化。信息技術促進了各種信息的更快、更有效的控制和傳輸，信息的準確性也得到了有效提高。

3.3智能運維系統的應用

（1）系統功能架構，通過相關調查發現，該系統采用三層架構體系，即數據源、數據存儲分析、應用層，相關人員應當充分了解每一層的情況，例如數據源的獲取主要來自導入或采集兩種渠道，而存儲分析通常由數據庫完成，應用層則涉及狀態監測、運維業務的模塊。（2）系統移動終端，其作用通常是為了收集基礎數據，想要提高信息安全度，降低風險的發生，需要將移動終端的外網數據接入到內網。（3）系統維護流程，包括業務需求梳理、工作流集合劃分等等，按照標準流程進行可以進一步降低人為誤操作的發生率。

結語

隨著現代社會的飛速發展，智能電網得到了進一步的應用。其本身具有的靈活性、安全性、清潔性等特點越來越多的被業內接受，同時也為國家節省了資金。所以智能電網將成為中國電力發展當中一個重要方向。

參考文獻：

[1]余貽鑫，欒文鵬.智能電網述評[J].中國電機工程學報，2020，29（34）：1-8.

[2]徐丙根，李天友，薛永端.智能配電網與配電自動化[J].電力系統自動化，2020，33（17）：38-41.

[3]王彥博，宋天舒，張加深，等.智能電網移動應用的安全需求及基本架構[J].自動化與儀器儀表，2018（2）：142-144.094D2CA1-CE00-445C-9E4D-ABA1DD60F9C6