基于智能電網(wǎng)環(huán)境對(duì)繼電保護(hù)的影響分析

耿琴蘭+蔡炳年

摘 要：繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，特別是近年來(lái)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)速度較快，這對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)。因此需要了解智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的組成，并對(duì)智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的影響進(jìn)行分析，同時(shí)提出智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)需要注意的問(wèn)題，以此來(lái)更好地發(fā)揮出智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的功能作用，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)；組成；影響

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）32-0181-02

前言

近年來(lái)科學(xué)技術(shù)取得了較快的發(fā)展，在電力行業(yè)中各種先進(jìn)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(duì)電力行業(yè)的發(fā)展起到了非常重要的作用。當(dāng)前各國(guó)智能電網(wǎng)的研究應(yīng)用還處于初級(jí)階段，對(duì)其沒(méi)有明確的定義。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其在電力控制、測(cè)量和網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)揮著重要作用，在當(dāng)前智能電網(wǎng)的建設(shè)初期，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，特別是智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中各種先進(jìn)電力技術(shù)的應(yīng)用，這對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)較大的影響。因此需要針對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)進(jìn)行深入分析，以此來(lái)保證智能電網(wǎng)更加安全、可靠的運(yùn)營(yíng)。

1 智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的組成

繼電保護(hù)作為監(jiān)測(cè)和保護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)附屬設(shè)備的一項(xiàng)技術(shù)，在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，當(dāng)前繼電保護(hù)加快了向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化的發(fā)展進(jìn)程，特別是在測(cè)量、控制、保護(hù)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(dāng)前智能電網(wǎng)的快速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)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(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，確保繼電保護(hù)能夠與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應(yīng)。當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得以普及應(yīng)用，這為繼電保護(hù)提供了有效的技術(shù)支持。在當(dāng)前智能電網(wǎng)環(huán)境下，可以充分的利用傳感器來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)歸類、整合和處理收集到的信息，更好的掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況。繼電保護(hù)作為保護(hù)裝置，其以保護(hù)主體及其相關(guān)設(shè)備作為保護(hù)對(duì)象，主要是通過(guò)把握故障的整體性，在沒(méi)有人工參與的情況來(lái)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(duì)于智能電網(wǎng)環(huán)境下的繼電保護(hù)，其在對(duì)跳本主體進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)，還要在需要的情況下發(fā)出連跳命令，跳開(kāi)其他關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)智能電網(wǎng)中監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析、判斷和決策本保護(hù)主體及其關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，適當(dāng)調(diào)整和安排相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)定值和保護(hù)功能，根據(jù)具體運(yùn)行情況來(lái)采取靈活的應(yīng)對(duì)策略，另外，還積極地參與故障判斷的保護(hù)動(dòng)作措施，并由保護(hù)功能決定電氣量信息。

2 智能電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)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(shí)有效的整合了各種先進(jìn)技術(shù)，將有效的將發(fā)電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，共同構(gòu)成一個(gè)高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。盡管當(dāng)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(hù)方式，則難以適當(dāng)智能電網(wǎng)的運(yùn)行需求，這必然要求對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行創(chuàng)新，使其與智能電網(wǎng)具有較好適應(yīng)性。針對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中對(duì)繼電保護(hù)所帶來(lái)的影響，大致可以歸納為以下幾個(gè)方面：

（1）改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)。繼電保護(hù)作為電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中最重要的一項(xiàng)保護(hù)技術(shù)，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供重要的保障。繼電保護(hù)能夠有效的運(yùn)用各種技術(shù)，并與相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行有效整合，以此來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行，為電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行提供重要的支撐。當(dāng)前隨著電力事業(yè)的發(fā)展，繼電保護(hù)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(cè)量、控制和保護(hù)等方面的數(shù)據(jù)和信息實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。智能電網(wǎng)有效的改變了原有電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和方式，而且廣域測(cè)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(hù)技術(shù)需要有效與智能電網(wǎng)的發(fā)展相適應(yīng)，通過(guò)改進(jìn)和創(chuàng)新，以此來(lái)更好的滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。

（2）促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)迅速升級(jí)。智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)，其不僅改變了電力傳輸中的多個(gè)特點(diǎn)，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(lái)上顛覆式的改變。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，在當(dāng)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(dāng)前電力系統(tǒng)的一系列變化，并對(duì)自身的技術(shù)配置和設(shè)備進(jìn)行不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要保障。這就需要繼電保護(hù)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(shí)現(xiàn)信息和信息的快速獲取，同時(shí)還要加快對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行自動(dòng)化配置和調(diào)整，全面提高繼電保護(hù)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(hù)采用信息化的運(yùn)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(hù)要具備高度信息化。同時(shí)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(hù)技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中要嚴(yán)格依照智能電網(wǎng)的技術(shù)要求，通過(guò)全面引進(jìn)計(jì)算機(jī)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(duì)繼電保護(hù)的要求。由于繼電保護(hù)還要保障設(shè)備的完整性和信息的嚴(yán)謹(jǐn)性，因此需要準(zhǔn)確對(duì)故障進(jìn)行判斷，并及時(shí)整合和處理故障信息，進(jìn)一步挖掘出故障產(chǎn)生的原因，并在故障發(fā)生的第一時(shí)間做出隔離指令，保證關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)跳開(kāi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)故障部位的有效保護(hù)。因此在智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，其要求繼電保護(hù)要采用信息化運(yùn)行模式，以此來(lái)保障智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

（4）推進(jìn)繼電保護(hù)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(xiàng)技術(shù)的操作比較復(fù)雜，并且智能電網(wǎng)的操作是一項(xiàng)綜合性與復(fù)雜性較強(qiáng)的任務(wù)，不僅要求操作人員具備較高的專業(yè)知識(shí)與操作能力，同時(shí)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(shí)與技能，從而才能對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行準(zhǔn)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(yùn)行。作為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的第一道保護(hù)防線，繼電保護(hù)的相關(guān)技術(shù)與設(shè)備配置勢(shì)必會(huì)迎合智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)向復(fù)雜性轉(zhuǎn)變，因此繼電保護(hù)效果的提升有賴于操作人員操作水平的提高，這就要求國(guó)家與電力行業(yè)對(duì)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(jìn)而提高繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展性、科技性與專業(yè)性。endprint

3 繼電保護(hù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

（1）適時(shí)調(diào)整保護(hù)定值。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，智能電網(wǎng)具有十分靈活的運(yùn)行方式，同時(shí)其潮流流向還具有不確定性，這就對(duì)保護(hù)定值提出了更高的要求，要求相應(yīng)的保護(hù)定值要具備較好的適應(yīng)能力。即繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中，距離保護(hù)和電流保護(hù)的保護(hù)定值需要隨著運(yùn)行方式的變化而相應(yīng)的變化。在具體運(yùn)行過(guò)程中，由于智能電網(wǎng)中的各種傳感器對(duì)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(huì)改變最終的結(jié)果，因此要注意保護(hù)定值受周圍環(huán)境條件的影響，適當(dāng)調(diào)整保護(hù)定值，增強(qiáng)其適應(yīng)能力。

（2） 改變繼電保護(hù)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(diǎn)，這也導(dǎo)致智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)在獲取和發(fā)送信息過(guò)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(hù)的性能，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)共享軟件的控制信號(hào)也會(huì)使繼電保護(hù)配置發(fā)生一定的變化。在廣泛利用共享信息過(guò)程中，要對(duì)信息傳輸?shù)陌踩跃珳?zhǔn)性給予特別關(guān)注。

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

（4）繼電保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用。在當(dāng)前智能電網(wǎng)中，一些新興能源開(kāi)始廣泛應(yīng)用，這也對(duì)智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的安全帶來(lái)了一定的影響。再加之智能電網(wǎng)依靠于電力電子控制來(lái)實(shí)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(jìn)當(dāng)前要加快對(duì)智能電網(wǎng)下繼電保護(hù)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(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)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(rèn)識(shí)到我國(guó)智能電網(wǎng)各項(xiàng)技術(shù)還不成熟，在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中還存在許多困難。繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)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(duì)于當(dāng)前智能電網(wǎng)的發(fā)展情況，加大對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的分析和研究力度，通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)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(yùn)營(yíng)，更好的促進(jìn)我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的和諧、穩(wěn)定發(fā)展。

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