繼電保護技術在智能電網中的應用價值分析

胡妙芳

摘 ?要：在我國智能電網的發展階段，如何將繼電保護技術應用于智能電網中已經成為了相當重要的問題。就當前繼電保護技術的重要性，對繼電保護技術在智能電網中的相關應用問題進行了探究。

關鍵詞：繼電保護;智能電網;傳感器;重構技術

中圖分類號：TM77 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.144

智能電網逐漸替代了傳統的電網模式，這是經濟社會發展的大勢所趨。在智能電網的發展過程中，許多新技術、新設備不斷投入，在擴大電網規模的同時，人們也對其安全、穩定運行提出了更高的要求。繼電保護作為智能電網中的重要板塊之一，其技術、性能對智能電網的運行和發展有著重要影響，為智能電網的發展奠定了重要的運行基礎。

1 ?繼電保護技術的相關概念

1.1 ?繼電保護技術的原理

繼電保護技術在智能電網的運行中以傳感器對配電、輸電和發電等進行監控，利用網絡系統對監控數據進行收集和整合，可及時對保護功能和保護定值進行遠程監控和修正，還可對收集到的監控數據進行分析，使監測效果得以保障。繼電保護裝置不僅能保障保護對象信息的安全，還能與其他電氣設備的運行信息相互關聯，實現資源共享。繼電保護裝置在此前提下，不僅能精確地檢測到故障發生點，還可自行對故障進行修復，從而保障電力系統運行的連續性。

1.2 ?繼電保護裝置的任務

繼電保護在智能電網中的根本任務是避免元件發生短路或異常，從而實現電氣量變化保護。在供電系統正常運行的情況下，繼電保護裝置需對各種電力設備的運行狀況進行實時監視。如果出現異常或故障，則立即切斷發生故障的部分，并發出警報，通知相關人員處理，為人工操作提供了可靠的運行依據。

1.3 ?繼電保護技術的特點

1.3.1 ?數字化

智能電網中互感器的傳輸性與傳統電力網絡模式相比，有較大幅度的提升，對運行過程中的故障起到了良好的消除作用。基于此特性，智能電網在運行過程中對電流互感器飽和、二次回路接地和二次回路短路等故障可忽略。繼電保護裝置的性能會隨著電氣量信息傳輸真實性的提高而提升，且在發展過程中，數字化傳感器將廣泛應用于繼電保護裝置中，使智能電網的繼電保護性能得到整體提升。

1.3.2 ?網絡化

隨著智能電網的發展，變電站已逐漸由傳統變電站運行模式轉換為數字化變電站運行模式，繼電保護信號的發送媒介、信息獲取途徑也隨之出現了一定的變化。此外，智能電網已實現了與互聯網之間的連接，用戶能在網絡上實現數據信息的共享，并通過其他電器元件信息使繼電保護的功能得到提升，以實現機電保護裝置的簡化。對于機電保護裝置而言，其運行實質是將相關數據和被保護元件的信息向其他終端傳送，在此過程中，同樣可利用網絡獲得電力系統中的諸多相關信息和數據。

1.3.3 ?自動整定

在智能電網中采用的繼電保護裝置通常為自適應繼電保護，其特點在于可根據電力網絡的實際運行方式、存在的故障對保護性能、保護定值和保護特性作出相應改變，可很好地配合與適應電力系統的變化，有利于智能電網中繼電保護性能的轉變。智能電網在運行中的頻率會受到自適應控制系統的影響，進而產生相應的變化。應用自動整定技術后，電力系統中單相接地短路時的過渡電阻、故障發展方向的判定都將隨之受到一定的良性影響，其在保護性能的提高上發揮著重要的促進作用。

2 ?繼電保護在智能電網應用中的關鍵技術

2.1 ?保護系統的重構技術

在電力需求日益增長的今天，電力網絡的運行質量隨之日益攀升，直接導致社會對繼電保護裝置性能的需求越來越高。與傳統電力網絡相比，智能電網除了對繼電保護裝置有一定的要求外，還需要繼電系統可與電網的運行方式、電網結構相適應，這不僅需要繼電保護裝置能自行診斷和重構，還要求繼電系統的在相關元件失靈時可自行找到代替元件并恢復繼電保護的相關功能。因此，必須重新對智能電網中的繼電保護系統進行構建和組合。

2.2 ?廣域保護技術

將電力網絡作為處理電網運行故障的單位，在采集域的范圍中，對該子集的相關保護信息進行分析，以判斷故障產生的原因，該過程稱為“廣域保護”。在廣域繼電保護技術的實際應用過程中，繼電保護和安全自動控制是兩個關鍵組成部分。其中，安全自動控制的主要任務為為電網自愈提供更多的解決方案。總而言之，廣域繼電保護的關鍵作用在于從根本上解決當前繼電保護整定配合過于復雜的問題，從而使繼電保護的自適應能力得以提高。

3 ?智能設備在繼電保護系統中的應用

在電力行業中，應用的技術和設備都需隨著時代的發展而更新。比如，在智能電網建設的過程中，電子傳感器是電網運行過程中采集大量數據的關鍵設備，且在電力系統中的很多相關設備上均有應用。在電力系統中大量電子傳感器的作用下，智能電網的狀態分析和評估工作將可獲得大量、可靠、精準的數據信息，這對智能電網保護性能的提升起到了積極的推動作用。隨著科學技術的不斷發展，多樣化的智能設備將逐漸在繼電保護系統中得到應用，繼電保護性能在多種智能設備的影響下也將出現不斷提升的良好局面。

4 ?結束語

我國現階段的繼電保護框架屬于剛性框架，其網絡條件、保護對象和連接方式均是預先制定的，這在一定程度上導致適應能力和轉換能力具有局限性。因此，在今后智能電網繼電保護運行的過程中，需不斷改進和更新，從而實現智能電網中繼電保護性能的進一步優化，保障智能電網的安全運行和穩定發展。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕