智能電網背景下的繼電保護新技術分析

褚建光

摘要：近年來，我國經濟在快速發展，智能電網在擴展與創新的歷程中奮力前進著，有關電力建設與系統維護的技術研究在逐步趨于成熟，并且在生活中應用也更加穩定。而在此期間繼電保護裝置在電網智能開發的過程中占據不可替代的地位，并且依照其獨有的智能化、信息化優勢，得到了較好的用戶反饋，也在為電網如何更加穩定發展和運行提供了保障。智能電網的出現使新時代電能利用得更加合理、科學，在此基礎上優化了各級電網，實現了機械自動信息化獨立處理的發展目標。智能電網發展至今，其中不可替代且沿用至今的技術便是繼電保護技術，在新時代下也面臨著全新挑戰，因此，當前繼電保護技術也需要深入的變革，為后續工作的開展提供依據。

關鍵詞：智能電網背景下;繼電保護;新技術

引言

我國經濟快速發展加大了對電力的需求，傳統電網已經無法滿足越來越高的用電量。作為智能電網關鍵技術之一的繼電保護技術也隨著智能電網的發展而得到發展。本文探討智能電網的內涵，智能電網中繼電保護的應用，并對繼電保護的技術進行分析，希望對電力企業有所幫助。

1智能電網概述

智能電網在運行的過程中以物理性的電網為主要的基礎，將電網與現代通信、計算機信息和新型傳感測量技術充分地融為一體，這種新型電網形式緩解了我國能源短缺的現狀，同時也有效控制了生態環境污染問題，達到了節能環保的目的。智能電網在發展中主要以特高壓為電網核心，不同等級電網的協調發展為基礎，合理利用新材料和新工藝實現傳統電網的信息化和綠色化建設。智能電網背景下的繼電保護概念體系，為電力企業在能源產業的發展和競爭提供了有利條件。智能電網建設是電力系統發展的主要內容，而繼電保護裝置是智能電網建設的關鍵。繼電保護裝置具有監控、檢測和保障智能電網運行狀態的功能，因此在智能電網建設中也起到了不可忽視的作用。且繼電保護裝置應對智能電網系統當中明顯的不足進行科學的分析和有效的處理，將處理的信息和成效及時反饋給有關部門，對系統進行更加全面的檢查。在智能電網系統建設和運行中，需結合對監控系統以及關鍵節點運行情況的分析，來調整繼電保護系統的保護定值以及系統運行的功能，從而使保護系統滿足不同狀態的需要。另外，變電站數字化與信息化技術在不斷發展，實現了大范圍應用。由于互感器元件不斷更新和發展，繼電保護裝置采樣、邏輯和執行功能也必須要順應環境的變化，繼電保護和相關技術需不斷地革新和完善。不僅如此，在工作中，工作人員的工作能力、設備的可靠性以及安全性也成為了當前應高度關注的主要內容。

2智能電網下的繼電保護新技術

智能電網中，繼電保護技術在其中占據重要地位，可以為電網安全穩定運行提供堅實保障，具體表現在以下幾個方面。

2.1超高壓交直流混輸技術

結合我國電網建設相關規劃內容，電網結構進一步優化和完善，超高壓交直流混輸技術以其獨特的優勢得到了廣泛應用，對于新時期的繼電保護提出了更高要求。通過超高壓交直流混輸技術應用，電網系統在故障后暫態特征較為鮮明，諧波分量快速增長的同時，為繼電保護互感器性能要求提出了更高的要求。在智能電網中，對于超高壓交直流混輸中的諧波分量和濾波問題可以及時處理。由于電網自身的復雜特性，應該將諧波作為繼電保護的主要依據，以保護變壓器為例，傳統二次諧波是判斷系統的主要依據，可能導致變壓器原有保護作用無法發揮，究其根本是由于繼電保護內部勵磁涌流問題導致。為了有效解決這一問題，首要一點是正確區分勵磁涌流和變壓器故障電流區別，通過制動方法來解決故障問題。超高壓交直流混輸技術的應用，可以將新技術引入其中，解決交直流混輸暫態性問題、高壓長線路中串聯補償問題和零序互感問題。所以，可以通過明確跨線故障定位和電氣量范圍，對現有的直流線路中的母線接線方式調整和完善，增設非線性元件，提升繼電保護技術水平。

2.2智能傳感技術

智能傳感技術在繼電保護信息方面具有采集方便、信息可靠等優點，為繼電保護發揮作用提供支持。例如變壓器的保護，它以傳感技術為基礎，在變壓器的本身、一次側和二次側都設置了智能傳感器，根據其用處不同，設置的傳感器也有所不同，一般有振動、溫度、液面及流量傳感器等等，能夠對變壓器進行檢測和控制。在一次側和二次側位置上安裝振動傳感器，檢測位移。在變壓器本體上安裝振動傳感器檢測位移、安裝溫度傳感器檢測溫度、安裝液面傳感器檢測油面位置、安裝流量傳感器檢測氣體和液體的流量。一次側和二次側的振動傳感器會受到冰凍、雨水等外部環境的影響，從而可能導致判斷錯誤。而本體上的傳感器也可能會因地震等惡劣環境而造成監測的誤差。因此，在智能電網背景下，要全面采集輸電線路、發電器及變壓器等的信息，有效監控繼電保護裝置及回路，準確定位故障部位，并有計劃地調試和檢查繼電保護裝置，從而降低誤動或者是損壞操作。

2.3廣域保護技術

廣域保護技術結合電力網絡子集，對進行點電網運行阻礙因素進行全面的處理和分析，將子集作為一個相對獨立的個體單位，在事先劃定好的區域范圍內對這種子集的繼電保護技術相關信息進行合理的采集，然后對其進行全面的分析處理，從而找到產生故障的根本原因，并采取相應的措施針對故障進行解決。在智能電網中，繼電保護主要包括安全自動控制和繼電保護兩個部分，安全自動控制主要是對電網自身存在的故障問題進行解決處理，并且提供諸多方面的措施對故障進行解決;而繼電保護技術是針對現有的繼電保護的復雜故障進行全面的診斷、確定以及配合，從而盡快漲到故障問題的有效解決辦法，進而促使繼電保護的適應能力得到提升。廣域保護功能主要是建立在信息交互與整合判斷的基礎之上，如果將該功能當做主保護，但是其與主保護快速性的實際需求并不相符。現階段，電網主保護一般采用電流差動保護方式和縱聯保護方式兩種，這些保護方式在應用的過程中具備一定的選擇性，從而促使保護功能得到最大化的發揮，因此，在主保護區域范圍內不需要使用廣域保護方式。電網傳統后背保護主要是通過單端量對電網故障進行判斷，保護動作延時較長，致使電網運行方式變化的應對能力與之相互交叉，在過負荷或者是震蕩環境下，極其容易發生保護舞動，最終造成電網無法正常供電。對電網應用的必要性以及可行性進行充分的考慮，在后備保護中不斷引進廣域繼電保護技術，促使電網正常運行。一旦主保護在檢修的狀態下，廣域保護即可充分發揮自身的主保護作用。

結語

綜上所述，面對社會不斷增長的電力需求，智能電網呈現良好的發展前景，為了確保智能電網可以安全穩定運行，應該充分發揮繼電保護技術優勢，大力推行智能傳感技術、特高壓交直流混輸技術和可再生清潔能源并網技術的應用，實現對電網的實時監控，一旦發現問題可以及時解決，推動智能電網健康持續發展。

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