智能電網繼電保護技術的分析

談杰霞

摘要：近年來，我國經濟建設快速發展，人們生活水平不斷提高，對于能源的需求與日俱增。伴隨著現代經濟的不斷發展，人們對電能的需求不斷增大，智能變電站也不斷增多。為了能夠充分滿足人們生產生活的需要，需要針對智能電網進行繼電保護配置。 關鍵詞：智能電網;繼電保護技術

引言

我國經濟建設昀近幾年發展非常迅速，離不開各行業的支持，尤其是電力行業的大力貢獻。針對智能電網繼電保護技術革新提出針對性的措施，提高智能電網繼電保護裝備穩定性、兼容性和高效性的辦法，從而推動和支持繼電保護的快速發展，提高智能電網繼電保護的整體有效性。

1我國智能電網現階段的發展狀況

隨著智能化技術的飛速發展，促使其在社會各個領域內得到廣泛運用，尤其是在工業以及基建設施領域等運用智能化技術，并取得卓越的成就。通過建設完成之后，智能化水平得到有效的提升，而電力網絡系統的智能化成為現階段以及日后電網建設與改造的基本前提。由于智能電網建設涉及范圍相對比較廣，并且對專業技術要求非常高，耗費巨大，從而致使其成為整個行業領域的矚目。智能電網具有廣闊的市場發展空間，尤其是西方一些發達國家，早已開始搶占智能電網的市場。例如，美國不斷推動智能電網發展，進而促使國內經濟得到相應的增長，而歐盟也針對電網制定相應的規劃和制度，并且在未來發展的道路上，能夠建立一套完善且適用各國的智能電網，以此滿足于供電的實際需求，促使各國經濟得到相應的發展。

2智能電網繼電保護技術

2.1單元件保護技術

單元件保護技術是智能電網環境下主流的繼電保護技術，它主要以直流線路、變壓器和發電機保護為主。這種保護技術實現了對傳統元件的改良，采用了新的繼電保護原理，可以適應智能化的供電網絡環境，符合智能電網的供電需要。適應交直流線路的繼電保護單元件保護技術減少了故障測量的衰減，消除了選相失敗的風險，減少了主保護行波的制約，能夠在多種傳感器的輔助下解決變壓器勵磁通流識別不足的問題。基于新的元器件可以及時的進行故障分析與數據統計。單元件保護技術還可以解決匝間短路的問題，能夠精準化的校驗電網運行情況，實現了整定計算，做到了對超大容量機組的全面保護，電元件保護技術配合智能傳感技術提高了技術設備的實用性，降低了繼電保護技術的風險，達到了科學化和全面化繼電保護的目標。

2.2基于全景信息開放的在線運檢系統

在線運檢系統主要分為主站和信息采集單元，整個系統跨接在站控層和過程層，可以實時采集到各個間隔層設備、一次設備、過程層網絡、站控層網絡的設備狀態信息和運行狀態信息，并且可以通過輸入 SCD文件得到保護配置信息。主站是整個系統的分析和指揮中心，信息采集單元為主站提供所需的狀態信息。在線運檢系統可以綜合利用全景開放的所有信息，通過對信息分類得到設備狀態信息集、運行狀態信息集和保護配置信息集。每一個信息集內的信息都有若干類別，基于不同的類別分別對應不同的在線運檢方法，可以發現不同的狀態異常，從而全面實時地保障繼電保護系統的正常運行。

2.3專家系統的應用

專家系統在智能電網繼電保護中主要運用于電力系統的故障診斷及勘測等對時間沒有太高要求的保護工作中。專家系統將人工智能從之前的純理論性的研究轉向了在實際工作中得以運用，是人工智能的一項重大突破。而無論專家系統在何種系統中得以運用都能夠有效地達到使繼電保護工作的工作效率得以提高的目的。專家系統在繼電保護中的工作原理，就是先將有關專家在電力系統繼電保護領域中的相關知識與經驗予以統一整理分析，之后使用計算機的相關程序來進行模擬專家的對于這些問題的分析與判斷，然后提出昀終的解決方法。如用專家系統來排除故障，就可以將故障現場采集的數據及信息輸入到計算機，通過專家系統來對故障產生的原因進行分析與判斷，從而確定故障原因，維修人員就可以根據故障原因順利地解除故障，恢復系統的正常運行。這樣一來可以方便工作人員尋找系統出現故障的原因，能夠及時采取有效的對策去解決問題。

2.4基于智能電網的整定值在線管理

在智能電網的繼電保護技術應用中，基于智能電網的整定值在線管理的屬于其中典型。在基于智能電網的整定值在線管理過程中，需以原有的繼電保護故障信息系統軟件功能為基礎，并結合智能電網調度技術，以此構建滿足智能電網建設發展的繼電保護整定值管理系統，設法實現繼電保護設備整定值自動下裝功能，并通過安全隔離裝置實現繼電保護整定值管理系統與定值整定計算系統的網絡通信，滿足數據交互需要。應針對性選擇定值單文件格式，即 CIM-E，配合模式識別的算法，定義首尾部匹配、包含匹配、單/多關鍵詞匹配等模糊識別規則，即可解決傳統電網整定值管理存在的定值項匹配困難。此外，還需要定義遠程調取繼電保護設備整定值及下裝操作，為實現基于周期觸發、人工觸發等方式的實時在線校對繼電保護設備整定值，需針對性設置策略，并基于校對異常及時發出警報。電力調度安全Ⅲ區與Ⅰ區分別布置定值整定系統軟件、繼電保護整定值管理系統，Ⅰ與Ⅲ區間則部署有單向隔離裝置，以此滿足電網調度安全防護需要，兩種系統可由此實現單向網絡通信。采用 IEC61850標準進行功能擴展，由此統一站端系統與繼電保護整定值管理系統的通信規范，數據和通信的可靠性可由此實現長足提升。

2.5主變壓器智能保護配置

根據繼電保護相關要求，在智能變電站中針對變壓器的保護需要使用兩套保護配置，也就是采用一主一備的形式進行配置，并且后備保護需要采取與主保護相同的配置方式進行配置。當采用這種保護方式進行配置的時候，兩側的合并單元以及智能終端都需要兩套配置，并且需要將中性點電流以及間隙電流匯入到相應的合并單元。對變壓器采用直接采樣的形式，并將斷路器連接，通過 GOOSE網絡可以實現各段斷路器以及閉鎖備自投設備進行通信，通過網絡接收到保護失靈信號，同時實現失靈保護側的斷路器跳閘。智能變電站變壓器高壓、中壓、低壓側的合并單元獲取的電流、電壓信號可以通過單相發送的形式被直接傳送到 SV網絡，而 SV網絡數據與保護裝置側不通信，從而實現信號的直接采樣。

2.6智能電網繼電保護的構成

首先，智能電網要求提高繼電保護設備的網絡監測能力，能夠運用各種傳感器對供電系統的運行狀態進行實時化的全面監督，加強電網運行狀態的整體控制水平。其次，還要提高監測數據信息的共享傳輸能力，能夠及時、快速、準確的將各種基層供電數據進行匯總分析，在整合數據的過程中實現故障的及時發現和性質判斷。昀后，智能供電網絡還要對供電故障因素進行精準的分析，對故障原因進行差別化的識別，從而指導自動修復的順利進行，昀大限度的保證網絡供電有效性。例如，通過自動感應元器件做出跳閘反應，并且及時將故障隔離，有效避免大面積停電現象。

結語

打造能電網已經成為時代趨勢，我國電力系統的繼電保護應當具有智能化思維，運用智能化的繼電保護技術提高電網運行的可靠性。在智能化背景下應當持續性更新繼電保護技術設備，加大繼電保護管理相關數據信息的收集與分析工作力度，提高繼電保護裝置自動化控制能力，優化智能繼電保護技術的構成，在提高可靠性、實時性、科學性的基礎上推動繼電保護技術發展。

參考文獻

[1]毛偉.智能電網中繼電保護問題及解決對策研究[J].科技視界，2018（34）：32-33.

[2]符亞杰.智能電網背景下繼電保護的關鍵問題及對策分析[J].技術與市場，2018，25（2）：164.

[3]林文亮.繼電保護技術在智能電網中的運用分析及解讀[J].居舍，2017（27）：142.