智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)技術(shù)分析

張旭 韓信

摘? 要：目前我國(guó)科技水平和信息技術(shù)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)是我國(guó)電力工程的主要組成部分。對(duì)智能電網(wǎng)提出“軟硬一體化的智能電網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)”的概念，未來(lái)在智能電網(wǎng)深入布局、電力物聯(lián)網(wǎng)加速建設(shè)的背景下，電網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、運(yùn)維等信息技術(shù)服務(wù)將提出更高的要求。智能電網(wǎng)將徹底改變電力系統(tǒng)的整體形態(tài)，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中采用了更多的先進(jìn)技術(shù)來(lái)保證其高效安全的運(yùn)行，比如電子式互感器、交直流輸電、數(shù)字化變電等先進(jìn)控制技術(shù)，正是這些新興技術(shù)的加入才為智能電網(wǎng)提供了更完善的保護(hù)。我國(guó)電網(wǎng)有望進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)信息化方向的投入，為電力信息技術(shù)服務(wù)行業(yè)營(yíng)造更為廣闊的市場(chǎng)空間。因此，在建設(shè)現(xiàn)代化智能電網(wǎng)的過(guò)程中，繼電保護(hù)就是智能電網(wǎng)高效且安全運(yùn)行的安全屏障。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)環(huán)境;繼電保護(hù);技術(shù);分析

引言

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，各行各業(yè)都朝向了智能化的方向發(fā)展，極大地推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。而電力行業(yè)也不例外，智能變電站的出現(xiàn)，極大程度改善了我國(guó)電力運(yùn)維過(guò)程中存在的一些問(wèn)題，對(duì)推動(dòng)智能電網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。更重要的是，繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的支持下，也得到了非常大的改變，基于這樣的背景，加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行與維護(hù)方面的研究工作，有著極其深遠(yuǎn)的指導(dǎo)作用，有助于推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

1智能電網(wǎng)環(huán)境下繼電保護(hù)的應(yīng)用

1.1數(shù)字化升級(jí)

隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)字化開(kāi)始遍及每一個(gè)行業(yè)。越來(lái)越多的智能設(shè)備開(kāi)始投入使用，尤其是用于智能電網(wǎng)的改善優(yōu)化方面。改善方式有以下2種，①利用電子互感器實(shí)現(xiàn)測(cè)量的數(shù)字化，②利用光纖獨(dú)一無(wú)二的信息傳遞速度來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳輸數(shù)字化。因此在繼電保護(hù)裝置的未來(lái)發(fā)展歷程中，其創(chuàng)新重點(diǎn)就在于如何提升其信息數(shù)字化程度，從而增強(qiáng)對(duì)繼電的保護(hù)。

1.2網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)

智能電網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化的同時(shí)，將會(huì)影響傳統(tǒng)繼電保護(hù)人員的工作形式與信息共享速度，而這將在一定程度上促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)所帶來(lái)的好處主要在于信息的獲取過(guò)程與發(fā)送過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)化使得電網(wǎng)的運(yùn)行信息可以更加高效的進(jìn)行傳遞，同時(shí)使得變電站的所有設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息互通，大大減少信息傳遞的失誤率，保證每一個(gè)控制信息都能夠快速精準(zhǔn)的到達(dá)受控部位，從而提升繼電保護(hù)裝置的安全性與高效性。

2智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行中的問(wèn)題

2.1光纖聯(lián)系不穩(wěn)定

通過(guò)相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，其中最主要的一個(gè)原因就在于裝置中的光纖聯(lián)系存在中斷或者不穩(wěn)定的情況，如果工作人員沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，就會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。通常情況來(lái)說(shuō)，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致光纖聯(lián)系被破壞的因素有很多，例如機(jī)電保護(hù)裝置受到硬物擠壓、GOOSE插件或SV插件出現(xiàn)故障等等。換句話來(lái)說(shuō)，光纖聯(lián)系對(duì)于發(fā)送插件的要求比較高，如果工作人員不重視對(duì)這些插件的質(zhì)量控制工作，就很有可能因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致光纖聯(lián)系不穩(wěn)定，進(jìn)而影響到智能變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效果。

2.2裝置老化且更新過(guò)于復(fù)雜

就現(xiàn)階段實(shí)際情況來(lái)看，有的智能變電站繼電保護(hù)裝置不是安裝在屋內(nèi)，而是直接暴露在室外空氣當(dāng)中，這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)裝置進(jìn)行安全防護(hù)工作，確保其不會(huì)受到外界因素的影響而導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。但是，很多在室外運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置都缺乏有效的保護(hù)措施，導(dǎo)致設(shè)備極易出現(xiàn)老化、積塵和銹蝕的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了裝置運(yùn)行的質(zhì)量。此外，當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)老化現(xiàn)象時(shí)，為了確保其能夠正常運(yùn)行，通常需要進(jìn)行各零部件的更換，然而在更換GOOSE插件、SV插件時(shí)，由于工序復(fù)雜，既需要工作人員有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)具備一定的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力，并且還要盡可能地獲取各大廠商的鼎力支持與配合，這樣才能保證裝置符合要求，但實(shí)際上大部分工作人員的綜合能力并不完善，因此導(dǎo)致老化設(shè)備更新難度大大增加。

3電網(wǎng)智能化升級(jí)中關(guān)鍵技術(shù)

3.1廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)需要將電網(wǎng)系統(tǒng)拆分子集單位電網(wǎng)，如果電網(wǎng)出現(xiàn)故障，該技術(shù)會(huì)同時(shí)進(jìn)行故障分析以及各子集電網(wǎng)的設(shè)備信息搜集，之后將上述信息整理成相關(guān)軟件可以分析的數(shù)據(jù)，并利用軟件的分析結(jié)論找出故障位置。借用此項(xiàng)技術(shù)可以大大提升故障的處理效率，因此也廣泛地應(yīng)用于電力的網(wǎng)絡(luò)子集中，其中還包含2項(xiàng)主要技術(shù)：①繼電保護(hù)技術(shù)，通過(guò)對(duì)故障成因的分析處理，幫助運(yùn)維人員進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用大大加強(qiáng)了電網(wǎng)的安全水平。②安全自動(dòng)控制技術(shù)，面對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)，該技術(shù)可以運(yùn)用不同方法解決其故障。

3.2數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新

在智能電網(wǎng)的背景下，未來(lái)新的繼電保護(hù)技術(shù)將朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。因此數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新是非常有必要的，數(shù)字技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展有積極的影響。舊的交流和相互感覺(jué)技術(shù)逐漸淘汰，新的電子互感器將得到廣泛應(yīng)用，數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新可以提高整體工作效果，促進(jìn)電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。信息收集方式將發(fā)生巨大變化，智能網(wǎng)格將慢慢實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)保護(hù)和信息共享功能。而且，信息傳遞的方式也發(fā)生了很大的變化。信息技術(shù)促進(jìn)了各種信息的更快、更有效的控制和傳輸，信息的準(zhǔn)確性也得到了有效提高。

3.3智能運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）系統(tǒng)功能架構(gòu)，通過(guò)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)采用三層架構(gòu)體系，即數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析、應(yīng)用層，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分了解每一層的情況，例如數(shù)據(jù)源的獲取主要來(lái)自導(dǎo)入或采集兩種渠道，而存儲(chǔ)分析通常由數(shù)據(jù)庫(kù)完成，應(yīng)用層則涉及狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)維業(yè)務(wù)的模塊。（2）系統(tǒng)移動(dòng)終端，其作用通常是為了收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，想要提高信息安全度，降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，需要將移動(dòng)終端的外網(wǎng)數(shù)據(jù)接入到內(nèi)網(wǎng)。（3）系統(tǒng)維護(hù)流程，包括業(yè)務(wù)需求梳理、工作流集合劃分等等，按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行可以進(jìn)一步降低人為誤操作的發(fā)生率。

結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，智能電網(wǎng)得到了進(jìn)一步的應(yīng)用。其本身具有的靈活性、安全性、清潔性等特點(diǎn)越來(lái)越多的被業(yè)內(nèi)接受，同時(shí)也為國(guó)家節(jié)省了資金。所以智能電網(wǎng)將成為中國(guó)電力發(fā)展當(dāng)中一個(gè)重要方向。

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