高壓直流輸電線路繼電保護技術探究

張倩

摘 要：科學技術在不斷的創新發展之中，電氣工程對于社會生產發揮著越來越重要的作用，應用的范圍愈加廣泛，直流輸電線路是電力系統的重心所在，將電能的產出與用電進行連接，起到傳輸電能的重要作用，本文首先對高壓直流輸電線路繼電保護的重要性簡要概述;其次，對高壓直流輸電線路繼電保護存在的問題進行綜合分析;最后，本文針對高壓直流輸電線路繼電保護的優化措施提出合理性建議。

關鍵詞：高壓直流;輸電線路;繼電保護技術

改革開放在我國已經走過四十個年頭，科學技術為人們的日常生活帶來翻天覆地的變化，對于能源的需求越來越高，高壓直流輸電線路的建設逐漸增多，正在擴大應用范圍之中，在進行高壓直流輸電線路的故障排查中，對于繼電的保護技術一直是重要的關注點，在繼電保護技術上存在著不足與缺陷，嚴重影響著電力系統的進一步發展，如何在高壓直流輸送線路中進行繼電保護技術的優化升級，本文進行了深入的探究與分析，并提出合理性的解決方案。

一、高壓直流輸電線路繼電保護的重要性

（一）高壓直流輸電線路概述

高壓直流輸電線路是利用穩定的直流電進行電力的傳輸，具有無感抗、無容抗、無同步等優點，與交流輸電相比，直流輸電的輸送電容量更高、輸電的距離更遠、電流網絡的建立更加容易、高壓功率的調節更加方便等眾多的優勢特點，被廣泛的應用在大功率遠距離的直流輸電之中，高壓直流輸電線路相較于交流輸電更適合我國地緣遼闊的特點。輸電過程為直流，通常是運用海底電纜輸電與陸地高空架線兩種方式，國際上第一條高壓直流輸電線路是1954年在瑞典被建造成功投入使用。高壓直流輸電可以將兩大電力系統的非同時聯網運行與不同頻率的電力系統進行聯網，可以減小輸電過程中造成的低頻振動現象。與此同時，高壓直流輸電線路在應用的過程中也面臨著很多的不足和缺陷，主要包括直流輸電系統目前來說只能實現定點輸送，不能在輸電的過程中進行電流的分支建立，盡管在創新應用的過程中已經有電力公司研發出三端直流輸電，但是還不能解決電路在分流過程中的功率控制問題，并且成本投入過高，還不能進行實際上的投入使用。[1]

（二）繼電保護概述

繼電保護是指針對電力系統中可能發生的故障或異常狀況進行檢測，從而發出提示警報，并且可以直接對出現故障的電路系統進行及時的隔離，避免因為一處的故障影響整個電力系統附近的地區造成不必要的影響。在繼電保護中需要應用到繼電保護裝置，繼電保護裝置就是執行切斷、警報命令的電力系統保護裝置，通常是一整套的自動化控制系統。微機繼電保護裝置是目前被廣泛應用的繼電保護裝置系統，主要的微機繼電保護裝置主要有兩種不同的形式，一種是采用傳統的OCL功效，裝置較為笨重，活動范圍較小，可移動性也不高，并且對于繼電保護的應用精度也不高;另一種繼電保護裝置是采用開關電源，采用數字智能化控制系統，是未來的繼電保護發展趨勢，逐漸發展成為體積更小，更加便捷的繼電保護裝置，該項繼電保護裝置目前的不足之處是還沒有穩定的技術供應，沒有擴大使用范圍，并且現如今的高壓直流輸電線路的工作人員中對于該項裝置沒有足夠的專業知識可以操作。電力系統的工作需要更加精細的技藝才能保證電力系統的安全與有序發展，在我們的電力電子技術飛速發展過程中，對于電力系統的各項輸送以及保護裝置需要更加穩定的技術供應，才能促進電力系統的進一步發展，同時對我國的經濟發展起到促進作用。

二、高壓直流輸電線路繼電保護存在的問題

（一）高壓直流輸電線路發展與繼電保護發展不協調

隨著電力系統的不斷擴大應用，高壓直流輸電線路在飛速的進步過程中，隨著高壓直流輸電線路的格局改變，從單一的海底電纜傳輸發展到現在架空與海底電纜并存發展，對于電壓等級、輸電功率以及輸電的距離都在不斷的創新發展之中。但是在繼電保護的發展上還處于落后的位置，兩者發展的不匹配勢必會導致高壓直流輸電線路的停滯不前，由于“西電東送”工程的開展，我國電力系統發展對于高壓直流輸電線路創新的需求是與日俱增的，但是電力系統的企業公司沒有重視到繼電保護裝置的重要性發揮，不能講電力系統完善發展。對于高壓直流輸電線路的創新發展中波前保護、微分欠壓保護以及后備保護配制、部分電路工程還需要進行低電壓保護的建設，根據不同的繼電保護特點需要對各項保護技術進行創新應用的研究與發展。[2]

（二）繼電保護各部分的不足之處

在繼電保護的技術發展中，根據不同的保護特點分為幾種不同的保護技術，（1）行電保護，在電力的輸送過程中進行繼電保護，這是高壓直流輸電線路中主要的保護手段，在電路運行中的保護目前面臨的問題就是保護裝置對于電阻的受耐性較差、裝置靈敏度過低、缺乏專業的數據整理系統、抗干擾的能力較差、可靠性不足;（2）微分欠壓保護，該技術是通過對電壓的微分數值進行檢測，再對電壓的幅值進行保護，也是輸電過程中的保護技術，是行電保護的后備裝置，微分欠壓保護目前面臨的問題是保護的速度較慢，靈敏度比行電保護稍高，但是仍然具有行電保護所擁有的缺陷;（3）低電壓保護，可以僅依靠檢測電壓幅值來實現輸電線路的保護但是目前的很多直流輸電工程中沒有將低電壓保護進行配備，對于低電壓保護的研究與完善也沒有的得到實踐的檢測。[3]

（三）高壓直流輸電線路的繼電保護工作人員專業素質不足

在進行高壓直流輸電線路的繼電保護過程中需要更加具有專業性的人員進行電路的檢修與維護，電力工程的檢測與維護是一項高危工作，每年都會由于工作人員操作不當產生不必要的傷亡。在高壓直流輸電線路繼電保護技術的創新技術升級過程中，工作人員對于新技術不了解，無掌握，不能講新技術創新應用到工程的建設當中。與此同時，對于高壓直流輸電線路的繼電保護中沒有進行定期的專業化技術檢修工作，定期的穩定輸電排查對繼電保護的完善起到重要的作用，定期對風險的排查需要進行數據化的管理與記錄，才能實現高壓直流輸電線路的繼電保護規模化、專業化，才能從根本上促進繼電保護技術的升級與創新，從而對電力系統的整體安全性進行提升。

三、高壓直流輸電線路繼電保護的優化措施

（一）提升高壓直流輸電的保護配置整體升級

在高壓直流輸電的保護配置整體升級過程中，首先要提升電力公司對于繼電保護的重視，只有管理層的重視才能促進對繼電保護的投入與發展，對整體保護裝置進行整體性能提升進行的研發投入，加大科研力度才能在根本上創新保護裝置的升級;其次，在進行保護配置的整體升級中，需要加強對縱聯電流差動的保護，在縱聯電流差動的應用中可以實現多段保護，加強電力輸送的安全性，當下的縱聯電流差動保護沒有關注到電容流量的問題，導致電流差動速度的減緩，在進行創新升級的過程中，可以加強對故障延遲的提升，減小延遲，促進故障解決的速度提升;最后，在保護配置的整體升級中，需要加強對智能化保護控制系統的建立，在高壓直流輸電線路的建造與維護過程中，加強智能化控制系統的完善，促進電流輸送的故障檢測規模化、專業化升級。以此推動可靠的高壓直流輸電線路保護系統的建立，加快對故障的排查與檢修速度，要從自動研發的角度去進行針對性的問題解決，提升繼電保護系統與我國電力發展的特點匹配，將具體的輸電問題進行針對性解決。

（二）提升對各項保護技術的智能化升級

在繼電保護的幾項技術發展中，普遍面臨的問題就是靈敏性不足，可靠性不足以及速度過慢，在進行行電保護的技術升級中，可以加強對靈敏度的提升，將保護裝置進行智能化的升級才能促進技術的創新升級，目前我國的繼電保護裝置還沒有達到智能化的應用標準，在人們的日常生活中智能化程度已經到了相當高的階段，目前對于繼電保護的應用創新，需要加強技術與裝置的智能化水平，將微分欠壓保護與行電保護相結合，在繼電保護裝置中形成新的保護技術。在繼電保護裝置的智能化升級中要提升保護裝置的可靠性，對于不合格的保護裝置進行淘汰與更換，對于現有的保護裝置進行完善與優化，加強繼電保護裝置的智能通信能力，加強對于智能化數據的統計，逐漸發展形成智能化的繼電保護數據庫，針對不同的故障數據進行中智能化的升級，才能促進繼電保護的進一步發展，同時可以促進電力系統的進一步創新發展。在智能化的升級過程中還需要加強保護裝置的智能預警功能，在輸電線路達到臨界值之前就進行故障預警，提升電路的利用程度，減小對電路的損壞，提升直流電路的輸送效率。在保護技術的智能化升級過程中不能忽視對于成本的控制，在節能環保的生態目標建設下，電力系統的創新發展需要進行成本的經濟節約能力，減小成本與能源的過度浪費。

（三）加強對電力工作人員的技術升級

對于高壓直流輸電線路繼電保護技術的探究與分析中，不能忽視對于人員素質的升級，工作人員的素質關系著工程建設的執行程度，在高壓直流輸電線路的建造過程中，就需要更加具有專業性的技術人員進行線路的鋪設，提升用電線路的安全性程度，減少后續可能會出現的安全隱患。與此同時，在電力工程的檢修過程中，需要具有專業知識的技術人員進行工作的指導進行，繼電保護裝置的創新應用，將會淘汰一批對于新技術不熟悉的電力系統維修人員，在人員的創新中，需要加強對工作人員的專業素質培訓，添設專業的繼電保護課程，加強對工作人員的素質升級，我國在電力系統的工作人員中更多的是通用型人才，專精型人才在工作過程中較少，缺乏專業性的系統化升級，不利于我國電力產業的創新升級嗎，也不利于我國電力企業與國際社會接軌，在國際市場占領一席之地。在人才的培養過程中，要注重對人才的階梯式培訓，運用以老帶新的方式，對于有潛力的專業人才進行潛力挖掘，形成專業的人才隊伍，才能進行電力系統的系統化創新，通過實踐證明，電力系統的進步與保護人員的技術水平提升是成正比的，兩者相互制約、相互促進，只有同步發展才能促進我國電力系統的完善。

四、結語

綜上所述，我國的電力系統在不斷的完善與發展過程中，要想對高壓直流輸電線路繼續擴大應用，需要進行理論上的技術創新，尤其是對于繼電保護技術的提升，應當提升工作人員的綜合素質;提升對于繼電保護的重視程度;提升科技創新在繼電保護中的應用程度;最后還要提升政府在電力系統整體發展中的宏觀調控作用，多方共同發展才能在根本上對高壓直流輸電線路進行綜合的升級與創新，進一步促進我國電力系統的長期穩定發展。

參考文獻：

[1]鄭喻.高壓直流輸電線路繼電保護技術的應用與維護[J].通信電源技術，2018，35（10）：108-109.

[2]王磊.高壓直流輸電線路繼電保護技術綜述[J].通訊世界，2018（05）：189-190.

[3]陳博.高壓直流輸電線路繼電保護技術的分析[J].科技風，2017（26）：157.