智能電網中繼電保護問題及解決對策研究

毛偉

【摘 要】在智能電網環境中，對繼電保護工作提出了新的要求，要求結合智能電網運行特點，制定有效的故障隔離及設備配置方案，為電網可靠運行提供保障。本文主要圍繞智能電網中繼電保護關鍵問題、智能電網中繼電保護問題解決對策的研究等方面展開討論，以提高電網運行安全為目的，提出設備完善及系統功能強化等措施，可提高繼電保護水平。

【關鍵詞】智能電網；繼電保護；解決對策

中圖分類號： TM76；TM77 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）34-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.012

Research on Relay Protection Problems and Solutions in Smart Grid

MAO Wei

（State Grid Anhui Electric Power Co.，Ltd.Dingyuan County Power Supply Company，Dingyuan Anhui 233200， China）

【Abstract】in the smart grid environment， puts forward new requirements for relay protection work requirements， combined with operation characteristics of the smart grid， making fault isolation and equipment configuration effectively， provide guarantee for the reliable operation of the power grid. This paper mainly focuses on the key issues of relay protection in smart grid and the research on the solutions of relay protection in smart grid. In order to improve the security of power grid operation， measures such as equipment improvement and system function enhancement are put forward， which can improve the level of relay protection.

【Key words】Smart grid； Relay protection； Solutions

0 前言

我國社會經濟不斷發展背景下，各領域對電網運行提出更高要求，需要在智能電網穩定運行下為用戶提供需要的電能。在通信技術和信息技術協調作用下，逐步產生了智能電網，相對于傳統配電系統來講電力傳輸效率有明顯提高，是未來電力行業發展關鍵點。要想發揮智能電網運行優勢，要求繼電保護設備合理配置到系統中，適應智能電網發展特點，提高電網運行可靠性。

1 智能電網中繼電保護關鍵問題

1.1 保護范圍不明確

目前智能電網中繼電保護還存在保護范圍不明確的問題，主要是由于部分地區還是用傳統電網，在劃分智能電網繼電保護區域時需要考慮區域范圍內電網建設情況，加大了保護范圍確定難度。這種情況下，導致智能電網運行對應的繼電保護不夠智能，傳統電網運行信息和智能電網運行信息混合在一起，會影響故障位置判斷準確性。由于繼電保護信息較復雜，導致繼電保護操作容易出現滯后和不準確等問題，使得電網故障得不到及時解決，降低了用電質量和安全性。電網智能化是必然發展趨勢，還需要進行實地考察確定智能電網覆蓋情況，以便為繼電保護效果的提升奠定基礎，促進智能電網良好發展[1]。

1.2 保護設施不完善

繼電保護設施是保護體系中的主要組成部分，要求保護設施運行效果良好，是繼電保護系統效能充分發揮的保障。智能電網安全運行離不開繼電保護設備的支持，在安裝保護設備時，要結合電網運行特點合理安裝。同時要求保護設備能隨著電網運行環境的變化自動更新，能適應智能電網運行實際要求。電力企業還要注重繼電保護設備的更新，根據電網運行環境制定設備改進規劃，保證保護設備運行可靠性，在提高設備性能的條件下，確保保護系統在智能電網運行中的有效應用。尤其在智能電網運行環境動態變化下，對設備功能有較高要求。因此，有必要將繼電保護設備完善發展作為智能電網繼電保護系統建設關鍵問題，為智能電網運行效益的實現奠定基礎[2]。

1.3 繼電保護力度不足

繼電保護力度不足同樣是阻礙智能電網發展的主要原因。建立智能電網系統時，要利用到信息技術、通信技術等先進技術，這些技術的應用為電網智能化發展提供根本支持，但為電網繼電保護帶來新的問題。如數據信息損壞等，無法保證智能電網運行規范化。復雜的電網運行環境，勢必會增加安全風險，需要全面考慮智能電網運行中可能面臨等風險問題，逐步完善繼電保護體系。工作人員要意識到繼電保護在保障電網安全運行上的作用，采取有效措施來加大對智能電網運行風險的防范[3]。

2 智能電網中繼電保護問題解決對策的研究

2.1 設備完善及系統功能強化

從上述闡述可知，設備性能低下是智能電網繼電保護要重點關注的問題，因此，需要確保設備完善及系統功能的強化，從而實現繼電保護目標，為智能電網穩定發展提供保障。在設計繼電保護裝置時，需要應用傳感器設備，將設備運作信息及時傳遞至管理系統中，為管理人員故障分析提供信息參考[4]。另外，對于系統內設備來講，要隨著智能電網發展而實現性能的提升，如熔斷器、操作回路和連接導線等要進行定期更換，為智能電網中繼電保護目標的實現提供設備支持。同時，為了保證繼電保護系統適用于智能電網運行中，要考慮到智能電網始終處于動態變化的運行狀態，對其進行實時監控，解決繼電保護滯后問題，實現繼電保護全面開展。要利用數據庫技術，將傳感器產生的信息存儲到數據庫中，從而保證繼電保護措施可操作性，能加強智能電網運行安全，在先進技術融入到繼電保護中的條件下，可為繼電保護系統功能的實現提供技術支撐，促進電網朝著智能化方向發展。

2.2 建立完善的繼電保護系統

為了確保繼電保護系統穩定運行，做到對智能電網運行故障的有效處理，需要盡快建立完善的繼電保護系統，使其在電網運作中體現出較好適用性。例如，電力企業通常選擇將智能傳感器安裝到繼電保護體系中，在傳感器作用下可實時收集智能電網運行信息，為繼電保護措施的制定提供依據。根據系統內各設備運行參數來采取繼電保護措施，可做到保護措施針對性，及時處理電網運行故障問題。但是由于受到自然條件的危害，使得電力設備接線部分容易出現故障，因此，在分析傳感器提供的設備運作信息時，還要結合已有經驗，綜合考慮天氣因素、內部因素等，合理判斷故障部位。具體來說，保護系統完善構建是提高智能電網運行保護力度的重要措施，要求電力企業及時更新保護設備，在各類設備配合運作下，為智能電網可靠運行創造良好環境。同時應合理利用先進技術，如在智能分析系統作用下，能綜合分析設備運行參數、濕度、溫度等參數，可合理判斷故障問題及發生部位，進而得出具體的應對措施[5]。

2.3 繼電保護數字化發展

將數字技術融入到智能電網中，能滿足智能電網運行對繼電保護的要求，實現智能電網良好發展。其中傳感器是重要的繼電保護設施，將其朝著數字化方向升級，能充分發揮傳感器功能，不僅能保障信息傳輸實時性，還能提高傳感器運行穩定性，使其能很好應用在智能電網運行中，保證設備運行信息實時傳遞。設備升級發展過程中，則繼電保護系統功能進一步提升，能為智能電網正常運行創造有利條件。另外，大數據技術應用到繼電保護系統中，是繼電保護系統智能化發展的重要標志，能實現各類信息的完整存儲和有效應用，進而提高保護性能。另外，繼電保護系統還將實現網絡化發展，在這個發展過程中要注意以下方面：一是信息共享，指的是繼電保護系統運作信息在經過整合后，傳輸至計算機設備中。信息共享實時性，能做到對智能電網的全面監控，做好故障防范處理。二是信息的傳輸，關鍵在于信息傳遞準確性，確保信息傳輸過程中不受到其他因素干擾，為繼電保護可靠性提供保障。在繼電保護系統滿足多元化發展要求的情況下，可確保其功能的正常發揮，進而推進智能電網持續發展[6]。

2.4 構建信息交互平臺

智能電網環境下，電網運行過程中產生的信息數量有所增加，要想實現理想的電網運行效果，有必要提高信息利用率。從這方面來看，可構建信息交互平臺，來實現智能電網系統內部設備運作參數和系統狀態信息的全面收集，在獨立的資源庫中，對大量信息進行分析計算，采用數據處理技術，挑選出有價值信息，為繼電保護系統運作提供信息資源。信息資源是一系列保護操作執行的重要依據，因此，我們認為建立信息交互平臺是有必要的，在此基礎上為電網穩定運行提供適當指導。例如，當前大部分電力企業都結合智能電網運行實際，制定信息交互平臺建設方案，針對電網運行時產生的數據量確定數據庫容量，從而保證數據完整性，能很好應用在繼電保護中。具體來說，智能電網環境下的繼電保護有重要意義，為了確保繼電保護系統在復雜的電網運行環境下體現出較好適用性，還需要做好系統狀態信息收集及整合處理。

3 結論

綜上所述，智能電網是電力行業未來發展主要方向，為了保證電網運行安全性，有必要注重新的電網環境下繼電保護問題的解決，針對運行實踐中可能存在的問題制定可行性高的措施，從而確保供電質量。本文加大了對智能電網環境中繼電保護關鍵問題和處理對策的研究，實踐表明，當前智能電網運行過程中，主要存在保護設施不完善、保護范圍不明確等問題，需要盡快構建信息交互平臺和計算保護系統，以便加大對電網的保護。

【參考文獻】

[1]范臻.智能電網背景下繼電保護的關鍵問題及對策分析[J].自動化應用，2018（09）：104-105.

[2]溫捷.智能電網中繼電保護技術與應用[J].電子技術與軟件工程，2017（23）：219.

[3]王圣元，劉燕.智能電網下繼電保護方式相關問題[J].農村電氣化，2016（11）：33-34.

[4]劉雨.對智能電網時代中繼電保護技術的分析[J].黑龍江科技信息，2014（29）：117.

[5]葛靈艷.淺析智能電網對繼電保護發展的影響[A].北京中外軟信息技術研究院.2015第一屆世紀之星創新教育論壇論文集[C].北京中外軟信息技術研究院：北京中外軟信息技術研究院，2015：1.

[6]董新洲.智能電網模式下幾個繼電保護問題的探討[A]. 中國電機工程學會電力系統自動化專業委員會、中國水力發電工程學會電力系統自動化專業委員會.2010年電力系統自動化學術研討會論文集[C].中國電機工程學會電力系統自動化專業委員會、中國水力發電工程學會電力系統自動化專業委員會：中國水力發電工程學會，2010：13.