智能電網繼電保護技術分析

易妍 張靜

摘? 要：目前，我國普通居民的生活質量普遍得到改善，對水、電的需求也不斷增加。為了滿足人們的生活需要，中國傳統的配電網運行模式應該得到更新、改善。利用現代信息技術提高和實現配電網效率，在配電網智力管理中不斷地加強我國繼電保護技術，在保障網絡正常運行中，應采取相應的保護措施，確保電力順利傳入用戶家中，促進我國電力工業的發展。

關鍵詞：智能電網;繼電保護;超高壓交直流電混輸技術

中圖分類號： TM77? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

當前，隨著我國經濟社會的發展，電力產業正取得前所未有的進步，特別是智能型電網已經成為電力發展的主流。在此基礎上，對各級電網進行優化，實現信息處理自動化，自主化的發展目標。隨著智能電網的發展，繼電器保護技術仍然是電網不可替代的技術，在新時代面臨著新的挑戰。因此，需要進一步發展電力保護技術，為后續電網工作提供技術基礎。

1 智能電網環境下繼電保護的意義

在智能電網研究過程中，傳輸過程中會出現許多問題，導致傳輸系統失效，影響正常的傳輸效率。因此，應及時采取系統保護措施，解決供電系統存在的問題，確保輸電網安全可靠運行。發生傳送帶連接錯誤、二次電力保護技術、及時測定報警信號、維修人員及時報警，減少了居民用電前保護中的經濟損失。

2 智能電網環境下的繼電保護技術

2.1 單元件保護技術

單元件保護技術屬于典型的智能電網繼電保護技術。這些技術以保護交流直線，變壓器，發電機為主要內容。改進傳統元件保護，采用新的原理，計算方法，以適應智能電網環境下電網保護需求的變化。該技術在直線系統保護中，用于解決在主保護行波保護中存在的故障位置誤差較大、船上故障及界限等問題。保護變壓器，重點是識別磁溶。根據新的原理，新的技術，實現了對變壓器內部故障的分析，計算和保護。保護發電機主要是把周圍的單線保護開發出來。值得關注的是，單元件保護技術可以與智能傳感器技術、保護重塑技術一起應用，大大提高了單元件保護技術的實用性。

2.2 廣域保護技術

以廣域智能電網系保護為重點，通過融合與故障相關的各類信息，綜合判斷廣域保護信息，調整對跳閘策略操作的保護特征[1]。鎖定保護功能故障檢查等，更全面的智能電網發展需求。智能電網廣域保護主要由3種模型構成，廣域集中、分散IED、站域集中與區域分布為一體的區域布局，廣域網域集中故障檢查測試最為全面，比起分散IED的分布式結構模型，集中對靈活域域進行集中統一的區域分布模式發展階段更為有效。隨著智能電網的快速發展，以動機和間接信息為基礎的故障元件識別計算方法得到了廣泛應用，這是智能電網典型的廣域繼電保護技術。通過深層分析可以發現，智能電網能夠更好地實現對區域的保護，自動化控制技術和智能電網的安全性以及效率性。因為快速提高保護區域技術的發展會提高保護區域的能力和判斷，因此診斷和恢復問題的智能電網可以通過區域保護技術滿足需求。

2.3 超高壓交直流電混輸技術

隨著用電量的增加，對電網建設方案的要求越來越高，電網建設結構也逐步完善。超聲波壓力直流混合力傳輸技術的應用，為電網建設提供了巨大技術優勢。同時，要不斷提高電網技術水平，適應電網建設和發展的需要。超高壓直流、直流、復合輸電實際應用技術中，純狀態在電網運行系統中非常重要，存在相關問題時，常見的波長越來越多，變壓器系電保護系統性能要求更高[2]。由于電力系統的復雜性，它應當成為保護電力系統繼電的重要依據。

2.4 智能傳感技術

智能傳感技術的應用將更加方便，以確保在信息收集系統中的應用。該技術還應限制開發和利用實證保護技術，并保護可以利用的余地與變壓器結合的方式。變壓器裝置在保證振動傳感器，溫度傳感器和數據應用裝置的同時，盡可能發揮傳感器的監測和控制功能，進一步保證了繼電保護的作用。同時，通過智能傳感器的檢測，對相關數據進行實時監測，了解相關設備的運行情況，進一步防止外部環境的干擾，為后續儀器提供一定的保護和相關依據[3]。智能傳感技術是相對高效的技術，在信息收集和傳輸中具有重要意義。

2.5 自身重構技術

近年來，隨著智能電網的不斷發展和進步，越來越多的人對保護電機提出了要求。繼電保護在一定程度上具有較強的適應性，隨電網運行方式和結構的變化而變化。電系統的保護還具有自我診斷，自我修復的功能。例如，當二次電護裝置的救生元件不能正常工作時，智能型電網就會自動找到合適的元件并更換，以達到自動修理和修復的目的。針對智能電網的現狀，現有的繼電保護系統已經不能滿足智能電網容量的要求。因此，必須科學合理地建立自身重構技術保護系統。

2.6 保證時間及數據同步

傳統的微機繼電保護驅動各個通道的模數轉換器，通過裝置內部獨特的系統時鐘控制總線來實現。每個變壓器的二次模擬值通過二次電纜連接到保護裝置上。數據采集的同步精度非常高。在更大的范圍內，如何保持時間和數據同步將是研究的重點，主要是因為涉及的保護將不限于一個或兩個變電站，或一個或2個設備[4]。變電站現有的配時采用了3種配時模式（串口配時、脈沖配時和編碼配時）。外部時間基準主要以GPS時間信號為主時鐘，定時精度可達到MS級。

智能變電站網絡數據以實現數據采集的同步，保護，數據采集之間的信息交互和相互合作模式，如分布式電子變壓器和合并單元，電子設備，如保護網絡傳輸，使用這種技術的精度對時鐘的每個保護裝置和數據采集單元，實現精確的同步時鐘，簡而言之，也就是系統的時鐘源需要一個統一準確的時鐘。

2.7 劃分區域結構

該文分析了繼電保護在小范圍和區域內應用的可能性。系統中保護區的劃分，有助于對保護繼電的應用研究。系統內測量系統的布局，通信系統的重復，電網系統系統的系統的布局，網絡通信技術，通信裝備和二次電力保護系統的現狀，進行了分析研究。這是指典型的變電站結構模型，繼電保護布局決策系統的功能范圍內和區域保護布局方案形成和分布的分級結構。因此，智能變電站建設適應形勢和決策職能。

2.8 調整后備保護

根據繼電保護備份配置，綜合考慮備份保護，網絡拓撲變化，保護應該有快速反應能力，使開關策略在區域內可行的局部保護跳閘，快速隔離故障在區域內的保護跳閘策略，最后使保護區域內智能電網、機電保護之間的協調機制。

原有的特點是在傳統變壓器保護判據的基礎上，根據電子變壓器新的傳感原理的特點，用新的判據或調整發展。1）在斷層帶電子變壓器不容易受到飽和的影響，但是由于電磁電流互感器飽和等原因，可能導致保護誤動作，與斷層帶的標準從TA飽和標準，所以TA飽和標準應該做出適當的調整，以適應保護誤動作。2）針形模擬變壓器保護裝置的保護判據資料不豐富。在使用通信網絡數據傳輸或電子變壓器數據采集時，有必要根據再保護準則對信息進行綜合研究。這是因為在智能電網中，繼電保護獲得的信息不僅包括采集、合并單元等傳輸介質等異常信息，還包括更大范圍的電量。

2.9 與傳統保護的配合

在建設過程中以及建成后，智能電網應考慮不同類型保護之間的互操作性，主要是因為它不可避免地會遇到保護協調配合的問題，如數字化變電站保護和傳統的微機保護[5]。互操作性問題包括2個。1）發生在外部故障時，由于側保護電路使用電磁電流變壓器差動保護，可能出現單端飽和現象，另一方面保護電子儀器的變壓器，防止保護誤動作和判單端兩端飽和函數的差動保護。2）在兩側模擬變壓器的基礎上，新的保護算法需要研究線路原有的差動保護數據同步算法，存在兩側不同類型變壓器的數據同步問題。

3 智能電網環境下繼電保護技術的發展趨勢

3.1 數字化發展

隨著對電力的需求增加，智能電網的技術水平也在逐漸提高。其中還包括在電力資源的收集、傳輸和控制等方面收集和分析大量數據，以保障智能電網技術的穩定性。因此，在電力保護技術的發展過程中，數字化是主要的發展趨勢，也是智能電網技術發展的要求。目前，我國的繼電保護技術已經在智能網絡中得到有效應用。例如，智能電網技術中的互傳導裝置，可以通過一定的手段感知電網運行中的問題，實現數字化，發揮繼電器保護功能。

3.2 自動化發展

繼電保護技術在發展過程中有很大的局限性。在保護智能電網的過程中設定的保護途徑將得到保護，其余階段沒有繼承手段。即使智能電網全面運行，也不能保證智能電網的整體系統相對安全。因此，繼電保護技術應當不斷提高自動化水平，加強對智能電網的全面控制，對智能電網進行全方位保護，確保智能電網安全運行。

3.3 廣域化發展

在繼電保護技術中，廣域保護被用來保護電網。這種技術取得了一定的效果。因此，要把各個部分結合起來，整合和分析各種信息，以保證網格操作過程數據的準確性。另外，利用廣域技術手段可以更快地發現問題并解決問題，提高電網運營效率，在智能電網技術方面也可以發揮巨大作用。

4 結語

綜上所述，智能電網建設實際上是中國電力系統的更新和完善，是中國電網迅速發展的必然趨勢。智能電網的繼電器保護技術應符合最新智能電網一系列技術創新的要求，對繼電器保護技術的發展必須進行深入研究，才能保證智能電網的穩定運行。因此，為了確保電網保護技術的進步和發展，促進智能電網安全性、可信度，有必要進行突破和創新，培養優秀人才。

參考文獻

[1]李思明，王宇翔.智能電網環境下繼電保護面臨的問題分析[J].科技風，2018（9） ：161.

[2]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（9） ：104-105.

[3]王欣穎.智能電網環境下繼電保護面臨的問題和機遇[J].南方農機，2018， 49（9）：210.

[4]胡欣.智能電網下的繼電保護技術分析[J].數字化用戶， 2018， 24 （35）：137.

[5]徐紅瑞.智能電網背景下的繼電保護技術分析[J].百科論壇電子雜志，2018（1）：449.