智能電網繼電保護技術的分析

【摘 ?要】隨著當下社會經濟的不斷發展，國民用電需求也在不斷增大，電力系統覆蓋的領域越來越廣。為了保證電力系統的運行效率，以及居民用電的安全性與穩定性，智能電網被引入電力系統的設計與運行中。當前我國數字自動化技術與計算機信息技術發展迅速，在這些技術的支持下，智能電網的應用極大的保證了高強用電條件下電網運行的安全性與穩定性。合理運用智能電網無論對國民的正常生活還是社會經濟的增長都具有重大意義。本文筆者就智能電網繼電技術進行簡要分析。如有不當之處，萬望指正。

【關鍵詞】智能電網;繼電保護技術;發展趨勢

引言

經濟的高速發展對電力的要求越來越高，無論是生產工廠的正常運行還是國民的正常生活都離不開穩定、安全的電力系統支持。傳統電網已經顯然不能夠滿足當下社會經濟的發展，為了適應當下國內現狀，智能電網的出現是一個必然結果。“建設具有中國特色電網新結構”是國家電網的終極目標，主要內容涵蓋了骨干網架的架構、各級電網的配合、先進技術的引入、以及國際化發展等方面。

一、智能電網的特點

（一）網絡化

電力運送的過程中往往伴隨著大量的消耗，尤其是在大距離電力運輸中。導致這種現象產生的主要原因是電力輸送管線是單向運轉的，電力在輸送過程中不可逆，且浪費建造資源。而智能化建筑要求建立起高速、可逆的、集成化的、實時性的通信網絡。該網絡是智能電網自愈能力、可控力的重要保證。

（二）信息化

智能電網的運用離不開先進技術的支持，尤其是以數據收集與分析為主的信息處理技術，這是智能電網自主調控與反饋的根本依據。具體表現在，智能電網在構建過程中摒棄了傳統的電磁表計及配套的讀取系統，目前以雙向通信的自動化固態表計進行替換。

（三）智能化

具體體現在數據收集與分析能力、檢測與恢復能力、為操作人員提供一定選擇等方面。智能化極大提高了電網的運行效率，保證了社會的正常生產，人們的正常生活。

（四）電力生產、運輸、使用的管理方式靈活化

系統的運行狀況與開發效率都是通過用戶反饋來實現的，因此鼓勵大眾參與電力系統的運行與管理體系，結合實際用電體驗，對當下電力系統提出建設性的意見，這對開發智能電網以及提高繼電保護技術是十分重要的[1]。

智能電網應用于電力系統，能夠減少傳統電網單向運輸的建設成本與運營費用，通過科學的智能管理與用電分配能夠降低“用電高峰”供應不足的現象，使電力運營的效率大大提升。

智能電網的“智能”主要體現在其內部管理的智能化，在發電方式上，同傳統電力系統并無差異，都是核電站、風電站、太陽能站等利用可再生資源發電。較之不同的是，智能電網能夠更加充分的利用這些資源，例如，自動接入相匹配的電源、多個電源同時供電等。

二、我國智能電網的發展現狀

隨著當下我國智能化技術的發展以及數字信息技術實力的明顯增強，各個產業開始將數字自動化技術引入生產加工過程，通過智能化系統進行新技術的開發與管理支持。智能電網設計涉及領域眾多，對技術要求也更為嚴苛，建設投資費用巨大。我國的智能電網建設工作自正式提出至現在已經過去數年，在此期間社會各方人士通過不斷努力取得了巨大成就，隨著當下“綠色生活”理念為廣大居民所推崇，電動汽車、儲能裝置成為主流，這就代表電力系統的改革需要進一步的強化與深入。有關文件指出，至2020年底國家電網建設總投資計劃達到3.4萬億，其中針對智能化專項電力系統的修建預耗資約3840億元，約占總投資的十分之一左右，在此基礎上，十年之內建成相對強化的智能電網網絡。2019年正處于電網建設的全面深入階段，預計在此方面會有更大投入[2]。

三、智能電網繼電保護的相關技術分析

繼電保護是保證電力網絡及其附件正常運行的根本技術，隨著數字信息技術的不斷發展，繼電保護技術也將向智能化、網絡化、以及數據信息、監控反饋一體化的方向發展。在此過程中，必然會引入大量新興技術，并非所有新理論和新技術的引入都會造福于智能電網。部分新技術的引入反而破壞了電網原有的運行效率，下文是對主要技術的分析。

（一）廣域保護技術

廣域保護技術是一種專門針對電力領域中的機電保護系統進行優化改進的措施。廣域繼電保護系統的引入將繼電保護系統的信息流動范圍進一步擴大。在實際應用過程中，該系統不僅能夠實現對變電站數據的收集與分析，同時又能夠對變電站附近的電力設備運行情況進行分析與反饋，通過這樣的機制使得電網數據區域化覆蓋，解決了區域內部不通電力設備數據傳送障礙的問題。廣域保護技術分為安全自動控制和繼電保護兩方面的內容，前者主要針對自身運行過程中出現的障礙，后者主要對區域內的電力運行矛盾給出解決策略。兩者相互配合，最終實現對區域內的電網保護[3]。

（二）保護系統重構技術

智能技術支持下的機電保護技術具有極強的自我調節能力，能夠極快地適應任何運行程序的改動。在繼電保護上的優點體現在重構功能、自我診斷與修復功能三個方面。例如，當部分構成機電保護的原件失靈時，智能電網能夠主動搜索可替換的原件并迅速利用。

（三）各類新型構件在繼電保護系統中的應用

智能電網能夠發揮功能得益于控制中心的智能設備，該設備的作用主要是指揮整個電網構成原件的運行，同時，該智能設備的覆蓋面極廣，從變電站發電、運輸至居民用電的各個環節。這一功能離不開新型電力構件的應用，例如傳感器。傳感器在智能電網建設過程中發揮著數據收集的作用，保證智能電網數據來源的準確性與可靠性。

四、智能電網繼電保護技術發展方向

（一）網絡化

當下社會正處于第三次工業改革的背景下，以計算機、信息技術為主題的科學理論不斷被提出，并應用于實踐。電力產業的發展必然會順應這一潮流，與信息化相結合，在繼電保護層技術的開發方面注入當代數字信息科技的新鮮血液。網絡化發展的優勢主要體現在信息的收集、傳播與共享方面，事實上，網絡化發展與智能電網繼電保護技術之間的關系密不可分，網絡化發展推動了智能電網繼電保護技術的發展，而因社會用電量不斷增大出現的智能電網技術又催化了網絡研究的創新[4]。

（二）廣域化發展

廣域化發展的目的是擴大智能電網的控制范圍。將不同電力中轉站進行結合能夠擴大智能控制系統的數據收集量，實現對領域內系統故障的全面觀測，保證電網運行的穩定性與安全性。

五、結束語

綜上所述，智能電網繼電保護技術的出現是社會發展的必然，該技術顯然能夠解決日益顯著的用電問題，緩解用電壓力。在信息科技高速發展的當下，智能電網繼電保護技術應被予以充分重視。

參考文獻：

[1]彭文強.基于智能電網特性的繼電保護技術的應用分析[J].科技風，2018，363（31）：194.

[2]肖德仁.智能電網背景下繼電保護新技術分析[J].當代化工研究，2018，No.32（08）：131-132.

[3]王琢.繼電保護技術在智能電網框架下的應用[J].通信電源技術，2018，35（12）：94-95.

[4]李偉，任志強.智能電網繼電保護技術及其應用探究[J].電氣時代，2018，447（12）：49-50.

作者簡介：

張弟（1986-10）女，漢族，大學本科，北京市，助理工程師，從事智能電網相關技術工作;

（作者身份證號碼：130603198610042126）