智能電網環境下繼電保護面臨的問題分析

李思明　王宇翔

摘要：近年來隨著科學技術的不斷發展，國家在電網改造方面進行了大量的投入，依托智能技術的應用，電網的智能化發展已經成為未來的趨勢。智能化電網運行系統可以提高電網的管理水平，保證電網安全的正常運行，與傳統的繼電保護相比，傳統的繼電保護已經不能滿足用戶的需求，因此應加快智能電網的發展。

關鍵詞：智能電網；繼電保護；面臨問題；分析措施

在智能電網技術的應用下，反觀傳統繼電保護器應用中存在的問題，討論如何快速的發現與隔離故障、簡化保護原理以及計算的配置方案，是確保電網安全運行的核心內容。智能電網在未來的發展中，必須實現自愈功能，在故障的快速定位與隔離、系統運行更新后實現在線保護的作用。本文對智能電網建設背景下所面臨的重點問題進行討論并提出相應的改善措施。

1 智能電網繼電保護面臨的問題分析

隨著智能技術的不斷應用，智能電網在政策和社會的需求下雙重推動其得到了很大程度的發展，尤其在超特高壓電網投運、大規模能源并網以及智能配用電等方面使用較廣，因而在運行中也遇到了一些急需解決的問題。

1.1 大電網的問題

“大電網”就是將我國能源和負荷呈逆向分布的態勢，煤礦資源、水力資源以及風能型城市大多分布在我國的西北部地區，這是自愿分布的大致區域，但是我國用電負荷比較集中的城市又分布在南部以及沿海地區，從地域分布上來看，相隔較遠，這一實際情況決定了我國電網分布的特殊性，因而為了滿足客觀需求，國家電網采用了遠距離、交直流混合、超高壓、特高壓的輸電方式實現資源的優化配置。但是隨著用電負荷的不斷增大和電網規模的復雜化，給電力系統造成了較大的壓力并在運行中存在著很大的安全隱患。電力系統有著較為龐大的系統，造成發生安全事故的概率也很大，并且在大型互聯電力系統增強電能輸出的同時，對局部的擾動會產生對全部網絡造成的故障威脅，因此對直流輸電大容量、高利用率，社會綜合效益明顯的特征國家電力部門應重視起來。

1.2 新能源電力的互補電源問題

我國新能源發電技術較國外發達國家技術相對落后，如水電站、燃氣電站之類的新型能源比較短缺，但是新型能源在互補性能上有明顯的優勢，即可以快速調節電源。但是新型能源受自然因素的影響較大，電力的穩定性方面波動性較大，很難保證穩定輸出，其次新能源的補給方面就地互補電源的難度較大，對一些已經建設成功的能源設備并不能充分的并入電網之中，造成能源浪費現象，同時新能源的并入會加快設備的老化程度，比如火力供電，發電煤耗為了達到電力供需的平衡，就要對燃煤機組進行調整，新能源的并網會造成系統峰容量下降導致電網的安全裕度下降，所有在新能源的并入是首先要解決新能源電力的平衡問題。對各地按照實際情況進行探索和優化，較少波動性輸出給整個系統造成的影響。

1.3 配電網發展速度較慢

我國的電力供應實行單向供應的方式，電力網絡和用戶之間很少有互動的環節，電力配電網絡是一個直接面向用戶、保證供電質量并提高運行效率的重要環節。由于單向供電模式造成負荷“峰谷”差額大，導致用電負荷率低而造成不利影響。隨著資源的緊張，我國已經提出建設節約型社會，因此要提升輸電效率，降低電力投資，就需要對電力網絡進行整改，使用智能型的配電系統，不斷加強電網系統和用戶的互動交流環節，配電網的建設要保障用戶的用電需求，改變配電網的單電源向多電源的模式轉變，并對控制技術和配網保護進行相對應的提升和調整。

2 智能電網環境下繼電保護的應用措施

2.1 廣域保護

關于保護是電網在智能運行中，對電網子集以繼電保護為分析對象的運行單位，按照子集的運行情況選擇適合的數據信息并合理分析，以此來掌握智能電網的整體運行情況。廣域保護在具體運行中要把整個電網按照不同的區域進行劃分，再按照劃分好的區域進行繼電保護。廣域保護的主要組成部分是控制和保護，控制室在電網運行時相應的自愈方案，可以保證在運行的時候有效的實現自我保護，保護是對整個電網的運行狀態，通過對信息進行分析，判斷故障的原因并對此原因提出相應的解決措施，保護主要是對運行中出現較為復雜的問題檢修保護作用，關于保護在整個繼電保護中有著較為重要的作用，廣域保護能確保智能電網的相互適應和融合，保障智能電網的穩定運行。

2.2 保護重構

繼電保護的作用需要和智能電網同步的時候才能發揮出較好的作用和效果，促進電網的運行安全可靠。重構技術在繼電保護中的應用較為重要，可以根據電網的實際運行情況需求進行重構保護，智能電網能及時有效的利用繼電保護的保護重構技術隨時為系統提供保護，對智能電網的運行環境隨時起到繼電保護和功能的重組，促使智能電網安全運行。

2.3 保護設備

繼電保護設備在繼電保護中的基礎所在，在智能電網的不斷建設和完善中，繼電設備的系統需要不斷的升級，更加先進和智能的設備和傳感裝置能使繼電設備更加完善。繼電設備的應用可以使智能電網的運行情況更加全面，另外可以獲取更準確的傳感信息，緩解數據處理的壓力。

2.4 構建信息平臺

智能電網的建設中，需要對設備進行更換，同時也會擴大電網的規模，數據信息的產生也將增多。因而需要構建強大的信息平臺獲取電網運行中產生的各類數據，能夠給繼電保護提供科學的數據信息。這也是未來電網發展的方向。

2.5 加強信息傳輸

智能電網的技術在逐漸改變傳統電網的運行模式，隨著智能電網的不斷擴大，也給繼電保護信息的傳輸增加了壓力。因此加強信息傳輸的能力，實現智能電網的逐層保護，優化信息傳輸環境對未來智能電網的發展有較大的影響，并且可以實現電網中的信息資源共享。

3 結語

綜上所述，在信息技術的不斷發展和運用中，智能電網是未來電力發展的主要方向和趨勢，由于繼電保護是其發展的基礎，因此掌握好繼電保護在智能電網壞境下的應用尤為重要，相關工作人員要不斷加深研究，制定科學的方案，保障智能電網的建設。

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