基于智能電網(wǎng)環(huán)境對繼電保護的影響分析

耿琴蘭+蔡炳年

摘 要：繼電保護在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，特別是近年來我國智能電網(wǎng)建設(shè)速度較快，這對繼電保護帶來了較大的挑戰(zhàn)。因此需要了解智能電網(wǎng)繼電保護的組成，并對智能電網(wǎng)對繼電保護的影響進行分析，同時提出智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護需要注意的問題，以此來更好地發(fā)揮出智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護的功能作用，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護；組成；影響

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）32-0181-02

前言

近年來科學技術(shù)取得了較快的發(fā)展，在電力行業(yè)中各種先進技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，特別是智能電網(wǎng)建設(shè)，其以自愈性、穩(wěn)定性、兼容性和高效性對電力行業(yè)的發(fā)展起到了非常重要的作用。當前各國智能電網(wǎng)的研究應(yīng)用還處于初級階段，對其沒有明確的定義。繼電保護作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其在電力控制、測量和網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)揮著重要作用，在當前智能電網(wǎng)的建設(shè)初期，對繼電保護提出了更高的要求，特別是智能電網(wǎng)建設(shè)過程中各種先進電力技術(shù)的應(yīng)用，這對繼電保護帶來較大的影響。因此需要針對智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護進行深入分析，以此來保證智能電網(wǎng)更加安全、可靠的運營。

1 智能電網(wǎng)繼電保護的組成

繼電保護作為監(jiān)測和保護電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)附屬設(shè)備的一項技術(shù)，在科學技術(shù)快速發(fā)展的新形勢下，當前繼電保護加快了向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的發(fā)展進程，特別是在測量、控制、保護和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展更是取得了較好的成效。當前智能電網(wǎng)的快速發(fā)展對繼電保護帶來了嚴竣的挑戰(zhàn)，特別是智能電網(wǎng)交互式供電和分布式發(fā)電的形式，更是要求不斷對繼電保護進行改進和優(yōu)化，確保繼電保護能夠與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應(yīng)。當前數(shù)字化技術(shù)在各個領(lǐng)域得以普及應(yīng)用，這為繼電保護提供了有效的技術(shù)支持。在當前智能電網(wǎng)環(huán)境下，可以充分的利用傳感器來對電力系統(tǒng)運行各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備進行實時監(jiān)控，將利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來歸類、整合和處理收集到的信息，更好的掌握設(shè)備的運行狀況。繼電保護作為保護裝置，其以保護主體及其相關(guān)設(shè)備作為保護對象，主要是通過把握故障的整體性，在沒有人工參與的情況來快速隔離和恢復(fù)故障，有效的避免大面積停電事故發(fā)生。因此對于智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護，其在對跳本主體進行保護的同時，還要在需要的情況下發(fā)出連跳命令，跳開其他關(guān)聯(lián)節(jié)點。同時智能電網(wǎng)中監(jiān)控系統(tǒng)實時分析、判斷和決策本保護主體及其關(guān)聯(lián)節(jié)點的運行情況，適當調(diào)整和安排相應(yīng)繼電保護裝置的保護定值和保護功能，根據(jù)具體運行情況來采取靈活的應(yīng)對策略，另外，還積極地參與故障判斷的保護動作措施，并由保護功能決定電氣量信息。

2 智能電網(wǎng)對繼電保護的影響分析

在智能電網(wǎng)建設(shè)中， 物理電網(wǎng)作為其基礎(chǔ)組成部分，同時有效的整合了各種先進技術(shù)，將有效的將發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)實現(xiàn)互聯(lián)，共同構(gòu)成一個高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。盡管當前智能電網(wǎng)還處于建設(shè)的初期階段，但如果采用傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護方式，則難以適當智能電網(wǎng)的運行需求，這必然要求對繼電保護進行創(chuàng)新，使其與智能電網(wǎng)具有較好適應(yīng)性。針對于智能電網(wǎng)建設(shè)過程中對繼電保護所帶來的影響，大致可以歸納為以下幾個方面：

（1）改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)。繼電保護作為電網(wǎng)運行過程中最重要的一項保護技術(shù)，能夠為電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供重要的保障。繼電保護能夠有效的運用各種技術(shù)，并與相應(yīng)的設(shè)備進行有效整合，以此來實時監(jiān)測電網(wǎng)的運行，為電網(wǎng)安全可靠的運行提供重要的支撐。當前隨著電力事業(yè)的發(fā)展，繼電保護技術(shù)也加快了向信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的發(fā)展，而且在測量、控制和保護等方面的數(shù)據(jù)和信息實現(xiàn)了統(tǒng)一。智能電網(wǎng)有效的改變了原有電網(wǎng)的運行狀態(tài)和方式，而且廣域測量技術(shù)、電子互感器及交直流輸電控制技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，這就要求繼電保護技術(shù)需要有效與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應(yīng)，通過改進和創(chuàng)新，以此來更好的滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。

（2）促進繼電保護技術(shù)迅速升級。智能電網(wǎng)建設(shè)對電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了較大的挑戰(zhàn)，其不僅改變了電力傳輸中的多個特點，而且采用數(shù)字信息化處理系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來上顛覆式的改變。繼電保護作為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的第一道防線，在當前智能電網(wǎng)環(huán)境下，需要與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應(yīng)，有效的適應(yīng)當前電力系統(tǒng)的一系列變化，并對自身的技術(shù)配置和設(shè)備進行不斷優(yōu)化，實現(xiàn)對智能電網(wǎng)安全運行的重要保障。這就需要繼電保護也要建立起數(shù)字化處理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備，充分的利用互感器的傳輸功能，實現(xiàn)信息和信息的快速獲取，同時還要加快對繼電保護裝置進行自動化配置和調(diào)整，全面提高繼電保護技術(shù)的水平，使其能夠與電力系統(tǒng)的發(fā)展具有較好的匹配性。

（3）要求繼電保護采用信息化的運行模式。智能電網(wǎng)供電和發(fā)電方式發(fā)生了較大的變化，這就要求智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護要具備高度信息化。同時智能電網(wǎng)操作程序其核心的條件為數(shù)字化信息技術(shù)和通信技術(shù)，因此要求繼電保護技術(shù)在實施過程中要嚴格依照智能電網(wǎng)的技術(shù)要求，通過全面引進計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，這樣不僅能夠與智能電網(wǎng)的建設(shè)相適應(yīng)，而且能夠有效的滿足智能電網(wǎng)對繼電保護的要求。由于繼電保護還要保障設(shè)備的完整性和信息的嚴謹性，因此需要準確對故障進行判斷，并及時整合和處理故障信息，進一步挖掘出故障產(chǎn)生的原因，并在故障發(fā)生的第一時間做出隔離指令，保證關(guān)聯(lián)節(jié)點跳開，實現(xiàn)對無故障部位的有效保護。因此在智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過程中，其要求繼電保護要采用信息化運行模式，以此來保障智能電網(wǎng)運行的安全性和可靠性。

（4）推進繼電保護技術(shù)操作的轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不同，智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)支持與各項技術(shù)的操作比較復(fù)雜，并且智能電網(wǎng)的操作是一項綜合性與復(fù)雜性較強的任務(wù)，不僅要求操作人員具備較高的專業(yè)知識與操作能力，同時還要求操作人員需要掌握與智能電網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的知識與技能，從而才能對智能電網(wǎng)進行準確的操作與規(guī)劃，并在故障發(fā)生后，可以協(xié)助相關(guān)部門與處理人員解決技術(shù)性難題，從而才能保證智能電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。作為電力系統(tǒng)安全運行的第一道保護防線，繼電保護的相關(guān)技術(shù)與設(shè)備配置勢必會迎合智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢向復(fù)雜性轉(zhuǎn)變，因此繼電保護效果的提升有賴于操作人員操作水平的提高，這就要求國家與電力行業(yè)對高科技人才與高水平操作人才的培養(yǎng)提起足夠的重視，進而提高繼電保護技術(shù)的發(fā)展性、科技性與專業(yè)性。endprint

3 繼電保護在智能電網(wǎng)中應(yīng)該注意的問題

（1）適時調(diào)整保護定值。在實際運行過程中，智能電網(wǎng)具有十分靈活的運行方式，同時其潮流流向還具有不確定性，這就對保護定值提出了更高的要求，要求相應(yīng)的保護定值要具備較好的適應(yīng)能力。即繼電保護運行過程中，距離保護和電流保護的保護定值需要隨著運行方式的變化而相應(yīng)的變化。在具體運行過程中，由于智能電網(wǎng)中的各種傳感器對于溫度和容量具有較高的敏感度，任何微小的溫度和容量變化都會改變最終的結(jié)果，因此要注意保護定值受周圍環(huán)境條件的影響，適當調(diào)整保護定值，增強其適應(yīng)能力。

（2） 改變繼電保護的配置形態(tài)。由于智能電網(wǎng)具有數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的特點，這也導(dǎo)致智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護在獲取和發(fā)送信息過程中發(fā)生了較大的變化，在網(wǎng)絡(luò)化信息作用下有效的提升了主保護的性能，同時利用網(wǎng)絡(luò)共享軟件的控制信號也會使繼電保護配置發(fā)生一定的變化。在廣泛利用共享信息過程中，要對信息傳輸?shù)陌踩跃珳市越o予特別關(guān)注。

（3） 提高安全自動裝置的性能。智能電網(wǎng)具有信息廣域化的特點，這在一定程度上提高了安全自動裝置的性能，通過有效改善安全自動裝置和實踐性缺乏敏感性的后備裝置的延時整定，以此來有效的避免了大范圍定點事件的發(fā)生，更好的發(fā)揮了安全自動裝置的性能。

（4）繼電保護新技術(shù)的應(yīng)用。在當前智能電網(wǎng)中，一些新興能源開始廣泛應(yīng)用，這也對智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護的安全帶來了一定的影響。再加之智能電網(wǎng)依靠于電力電子控制來實現(xiàn)其控制方式的靈活性，而且有效的改善了傳統(tǒng)電網(wǎng)的故障暫態(tài)，這就促進當前要加快對智能電網(wǎng)下繼電保護新技術(shù)的研究，從而使其更好的適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求。

4 結(jié)束語

近年來我國智能電網(wǎng)建設(shè)速度較快，而且取得了初步的成效。但我們?nèi)砸J識到我國智能電網(wǎng)各項技術(shù)還不成熟，在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中還存在許多困難。繼電保護作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線，其在智能電網(wǎng)發(fā)展中發(fā)揮著非常重要的作用。因此需要針對于當前智能電網(wǎng)的發(fā)展情況，加大對繼電保護技術(shù)的分析和研究力度，通過對繼電保護技術(shù)進行不斷改進和優(yōu)化，使其與智能電網(wǎng)的發(fā)展能夠更好的適應(yīng)，從而為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供重要的保障，確保電力系統(tǒng)安全可靠的運營，更好的促進我國社會和經(jīng)濟的和諧、穩(wěn)定發(fā)展。

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