當前智能電網框架構建下的繼電保護思路

余 睿

（國網四川省電力公司樂山供電公司，四川 樂山 614000）

現代化的智能電網發(fā)展是要求其對應繼電保護體系具備更強的靈活性以及可靠性，智能電網已經是現階段世界電力系統進步的新趨向，也由當初的概念性發(fā)展到了實際實施階段。智能電網變電站規(guī)劃及構建，應該促使對應技術指標是符合智能性指標之后再展開施工的，智能變電站相關指標的提升，促使起點網繼電保護體系性能持續(xù)提升，從而充分的適應于智能電網新型技術對繼電保護所提出的要求及需求。

一、智能電網構建背景概論

1 新能源革命

隨著工業(yè)化的持續(xù)發(fā)展，能源問題不斷涌現，各類能源資源短缺，并出現了極大的環(huán)境污染。所以節(jié)能減排以及低碳環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略被不斷提出，人們開始重視太陽能以及風能與地熱能等各種新型能源的應用及開發(fā)。分布式電源的充分開發(fā)并與電網進行統一化管理，從而也出現了各種非常復雜的技術性問題。這就要求其運作以及管理更具高水平，并且相關配合程度更為精確，這就促使電網呈現了智能化。

2 能源系統的重要性

21世紀，我們對電網提出了更高的要求及需求，對應電網出現故障而停電就像一場災難一樣，并且其相關代價也是極大的。從經濟角度來講，電網安全穩(wěn)定的運作是經濟持續(xù)發(fā)展的主要前提。想要充分的確保其供電的安全可靠性，世界各國政府也開始要求其電網智能化。

3 智能電網與世界經濟

能源系統構建持續(xù)進步有效的推進了各大行業(yè)飛速發(fā)展。有些發(fā)達國家的能源改革可以說是一場跨行業(yè)式的技術革命，其可以充分的促使電力及IT等領域深層次裂變，并推進建筑行業(yè)及汽車行業(yè)等各大行業(yè)出現變革，與此同時也催生了諸多相關的新興產業(yè)。

二、智能電網與繼電保護意義

隨著國內經濟持續(xù)進步，人們開始重視電力的各類需求以及電力資源緊張等問題，國內諸多城市也都存在著供電緊張情況，這也就促使經濟發(fā)展快速城市開始應用停電以及限電策略來有效控制用電總量，這也在很大程度上改善了用電緊張的現狀。所以改善電力體系相關作用也就極為關鍵，電力系統諸多方式中其繼電保護是最為有效的一種系統維護方式，繼電保護不僅僅可以促使電力系統安全穩(wěn)定運作，還能夠促使對應智能電網正常運轉。繼電保護系統能夠在對應區(qū)域之內使用最短時間來達到系統故障自動化切除，且及時給相關電力監(jiān)控體系發(fā)出警報，最大化避免掉了電力人員不能及時處理故障的問題，并以最快的速度處理故障，以便于降低電力原件自身傷害，最終導致電力系統安全供電降低，以達到電力系統穩(wěn)定運作，并充分提升繼電保護體系安全穩(wěn)定性，促使其電力系統的運作是安全有效的。

三、智能電網框架構建下的繼電保護技術

1 智能電網繼電保護的影響

1.1 數字化

智能電網的關鍵特性就是數字化，關于繼電保護其是對應測量方式數字化，應該合理運用電子式互感器以及數字式接口，還有就是信息傳送方法數字化，以往變電站所使用的相關模擬量電纜以及狀態(tài)量電纜的傳送方法已經逐漸被光纖作為媒介的網絡數字傳送充分替代。電子互感器最關鍵的就是其應用光電轉換原理來實行測量的，對應體積較小且絕緣性能高。對繼電保護來講，其最主要的優(yōu)勢就是相關傳輸頻帶較寬以及暫態(tài)性能較好，不會出現電磁式互感器以及電容式互感器等所存在的測量誤差以及暫態(tài)特征，可以更好的把電力系統運作狀態(tài)訊號傳送至二次側。并隨著智能電網構建和對應的智能化儀器與設施的持續(xù)推廣，以往的互感器也早已不能適應現階段的電網各個方面要求。

1.2 網絡化

關于數字化變電站，其最大的優(yōu)勢就是IEC61850運用分布分層結構，在面向對象數據上統一建模，數據能夠進行自主描述，并使用較為抽象化的通信服務接口以及通訊服務映射技術，以便于能夠充分達到智能設備之間有效互操作能力，及其對應的面向未來開放系統結構。繼電保護方面，數字化變電站網絡化促使其發(fā)生了一定程度的變革，其相關的信息獲取盡管主要的保護功能還是自掃門前雪的，不過因為網絡數據傳輸能夠共享且可以充分得到全站對應設備器件信息；還有就是關于其信息發(fā)送，因為是運用帶數字的相關接口智能化斷路器，其對應跳合閘控制信號傳輸方法也變?yōu)閿底只盘柧W絡傳送。

1.3 廣域化

國內電網信息化持續(xù)進展，諸多網以及省公司均是在大力促進PMU式WAMS網絡的有效構建，其繼電保護信息專用化網絡也已經可以說是建成，這也是智能電網各個方面控制的關鍵環(huán)節(jié)。盡管WAMS網絡以及其對應的繼電保護系統構建原因并不是要為繼電保護來服務的，不過應用其所提供的相關廣域信息能夠充分的提升后備保護功能，還能夠有效提升其自動化安全裝置的功能。

1.4 輸電靈活

智能電網關鍵是輸電效率的充分提升，以及其對應控制方式的靈活性較高。智能電網中必定會運用可控串聯補償裝置以及靜止無功補償裝置和統一潮流控制器等方面的交流靈活輸電技術。國內的電網交直流混合輸電也可以在一定程度上促使對應電網的非線性可控電力元件數目提升。并且，基于電力電子器件運用廣泛特性的相關智能電網故障暫態(tài)及同步發(fā)電機等相關旋轉元件電力系統有著明顯的區(qū)別。

2 繼電保護技術

2.1 交直流混輸技術

國內的電網規(guī)劃是在今年將三橫三縱電網相關結構建設格局全面呈現，超高壓的交直流混輸技術對繼電保護裝置有了極高的要求。超高電壓的應用會促使電網出現故障時暫態(tài)特性極為顯著，對應的非周期分量開始衰減且緩慢，致使諧波分量急劇增加，這就要求對應的繼電保護互感器具備極高的性能。并且超高壓的交直流混輸電網暫態(tài)性質極度復雜，這也強化了繼電保護中相關諧波的判斷難度。比如，變壓器的保護，以往的二次諧波和波形就是關鍵判斷依據，這也極有可能根本就起不到相關保護作用，由于其繼電保護的內部是有著極為復雜的勵磁涌流或者是對應故障。想要充分預防其勵磁涌流影響則要精確的進行勵磁涌流以及對應變壓器中故障電流的區(qū)分，并且在勵磁涌流前把對應差動保護封閉，運用制動方式。

2.2 可再生清潔能源并網

風能以及水能與光伏等相關可再生能源應用在智能電網中是非常科學的方式。可再生能源的來源是非常豐富的，且環(huán)境污染程度也小，最關鍵的是其可再生，能夠充分的環(huán)節(jié)當下能源緊缺的現狀。可再生能源應用在智能電網時也會給電網的運作以及其電能質量帶來一定程度影響。例如，風能機的應用會因為其對應接入點不相同，極會給上、下游帶來電流保護的相關問題，或者是風能機接入之后其所臨近的線路存在故障時，對應電流方向是不同的及可能會導致保護反向誤動。在可再生能源接入電網時，其相關的繼電保護裝置務必要全方位綜合性考慮，發(fā)現其可能出現的各類問題，并針對性的進行分析以及提出各種有效策略進行優(yōu)化。

2.3 電力電子元件應用

智能電網探究持續(xù)深化，電網運作過程中所需要的對應電力電子元件等也是被廣泛的應用，比如功率整流二極管以及光控晶閘管等。因為電力電子元件的對應開關頻率偏大，在相關體系運用過程中必定會出現大量諧波，這會給電網運作帶來難題，特別是關于柔性交流輸電系統，因為其存在繼電保護以及電網控制協調相關矛盾，所以關于其繼電保護裝置設計務必要將相關電力電子元件所存在的諧波考慮進去，尤其是在對應直流線路間，會收到接線方法以及波速和柔性交流輸電體系等元件的影響，其行波信號是極不穩(wěn)定的，這也是未來電力電子元件運用技術要充分處理的問題。

結語

智能電網構建持續(xù)更新換代可以說是電網體系發(fā)展的主要趨向，繼電保護裝置又屬于智能電網必須的技術，也是智能電網安全穩(wěn)定運作的關鍵。繼電保護能夠及時的發(fā)現存在于電網中的對應故障，并且可以充分的進行系統隔離，盡可能的避免故障參數的增大。繼電保護系統一定是要隨著智能電網技術更新而更新，這樣才能高效的適應智能電網安全穩(wěn)定運作需求及要求。

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