智能電網繼電保護技術及其應用研究

王 劍

（國網重慶市電力公司綦江供電分公司， 重慶 401420）

引言

近年來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國電力建設事業呈現出了較為快速的發展態勢。智能電網為電力建設工程中非常重要的環節，其特點鮮明。電網基礎體系與技術支撐體系完備，可以對各類外部干擾與攻擊起到抑制作用，且對大規模清潔能源與可再生資源接入充分適應。電網基礎設施在融合信息技術、傳感器技術的自動控制技術的基礎上，能夠獲取電網的全景信息，及時發現或預見可能發生的故障，進一步為故障解決提供有效支持[1]。此外，從智能電網的穩定性及安全性角度考慮，需重視繼電保護技術在其中的合理科學應用。由此可見，本文圍繞“智能電網繼電保護技術及其應用”展開分析研究價值意義顯著。

1 智能電網繼電保護的優勢分析

智能電網繼電保護，為智能電網運行的穩定性及安全性提供了有效保障。

1.1 網格化優勢

在全新數字化技術應用的基礎上，能夠使傳統繼電保護系統信號的信息采集方式、傳輸媒介產生明顯的改變。利用現代化通信網絡技術，可以促進電網信息采集的效率，并提升處理分析判斷的便捷性，進一步使繼電保護系統的能力得到有效展現，使電網設備體系與繼電保護系統得到簡化。此外，在對智能化終端合理利用的基礎上，可以使繼電保護系統對保護部件的數據信息進行采集，并經網絡得到故障狀態信息，結合對目前運行狀態的分析判斷，使控制中心作出正確、及時的提示與預警。

1.2 自動調整優勢

基于智能電網，通過自適應繼電保護系統的應用，能夠在不同故障狀態、運行方式下，對保護定值、模式及性能等進行調整，使繼電保護系統的應用范圍得以擴大，進一步使繼電保護性能得到有效優化。與此同時，在自適應控制技術應用的基礎上，可以使目前電網系統的過渡電阻變化、單相接地短路、頻率變化等問題得到有效解決。

1.3 數字化優勢

對于智能電網，使用傳輸性能優良的互感器，能夠使傳輸電氣量的真實性與精準性得到有效保證。與此同時，在繼電保護輔助功能優化，數字化傳感器合理利用的基礎上，可使繼電保護的效果得到有效增強，進一步使智能電網處于穩定、安全可靠的運行狀態當中。

2 智能電網繼電保護技術要點分析

2.1 廣域保護技術

在繼電保護裝置當中，廣域保護技術為一大支撐技術，該項技術的主要作用，一是繼電保護，二是自動控制。對于傳統繼電保護裝置來說，在信息收集、故障檢測等方面，存在很大的局限。在智能電網不斷發展的基礎上，新型的繼電保護裝置在對電力系統龐大的信息數據加以利用的基礎上，能對覆蓋面廣的保護平臺進行構建。與傳統繼電保護作業模式相比，廣域保護技術覆蓋信息更加全面，且對安全跳閘、電力切換保護充分支持。能夠在對廣域數據進行分析的條件下，對系統進行自動修復，對故障進行自動排查，這樣便能夠使智能電網機電保護的安全性得到有效提升。

2.2 電子傳感器技術

在智能電網繼電保護工作運行過程當中，電子傳感器作為其中的關鍵設備之一，可以獲得各項復雜的信息數據。如將電子傳感器安裝在保護裝置上面，可以對發電、變電及供電等電力系統各個環節的電力數據進行收集，然后把收集獲取的數據第一時間傳輸至系統控制中心?？刂浦行膭t對相關數據進行整理、分析，將電力系統各環節工作情況如實地顯示出來，在提供有效的運行數據的基礎上，可以使智能電網繼電保護工作的質量效益得到有效保證。

2.3 重構技術

在繼電保護裝置當中，重構技術為關鍵的一項技術，此項技術的適應性很高，可以對電力系統內部存在的故障信息進行精準挖掘，將故障源識別出來，然后對故障系統實施重構處理，對系統故障部件進行識別，將可替代部件找出來，然后實行系統修復干預。因在智能電網當中，電子元件為繼電保護系統的重要構成部分。同時，在電子元件損壞的情況下，會使繼電保護系統的工作效力受到影響，但重構技術可確保繼電保護系統處于穩定運行狀態，還可以對保護系統的故障信息進行檢測，進一步提升繼電保護系統運行的可靠性及安全性。

2.4 數字化技術

從現狀來看，智能電網的一大特點優勢便是具備數字化功能，而且數字化功能的實現，離不開數字化技術的運用支撐。具體而言，智能電網數字化技術主要體現在兩大方面：一是測量手段數字化，在各類數字接口與電子互感器相結合的情況下，可實現測量手段數字化。二是信息傳輸數字化。傳統電網是通過電纜傳輸狀態量與模擬量信息的，而智能電網則利用光纖網絡傳輸相應的數字信息。電子互感器的體積比較小，并且絕緣性很好，可采取光電轉換技術測量，這樣能夠使信號傳輸頻帶有效拓寬，使暫態性能得到有效強化，進一步使傳統互感器測量誤差得到有效消除，在提升測量準確度的基礎上，使互感器故障發生率得到有效降低。

3 智能電網繼電保護技術應用策略分析

為了提升智能電網繼電保護技術的應用效率，需重視應用策略的實施。結合實踐工作經驗，提出以下主要應用策略。

3.1 針對關鍵技術進行優化處理

基于智能電網，為了使繼電保護技術的應用可靠性及效率得到有效提升，需對關鍵技術進行優化處理，在智能電網繼電保護技術中加入自動化控制、通信傳輸、信息收集等技術。與此同時，在關鍵技術優化過程當中，FACTS 部件安裝需保證參數調整、裝配位置的合理性及規范性。并且，需保證FACTS 部件能夠對運行過程當中的相關數據進行詳細記錄。此外，還需了解FACTS 部件的基本結構，在數據記錄的基礎上，為關鍵技術優化提供相應的服務，使當前存在的問題得到有效處理。當然，還可以對繼電保護系統進行校正處理，使智能電網運行效率得到有效提升，進一步使繼電保護技術應用價值得到充分有效的發揮。

3.2 提升數據信息的精準度

對于智能電網，主要利用相關數據信息，實現對設備的控制。所以，為了使智能電網繼電保護技術的經驗價值能夠得到有效提升，需提升數據信息的精度。在智能電網當中，參數測量技術為其中非常重要的部分，可以對智能電網需要的數據信息進行采集、轉換處理。并且，需確保數據支撐的完善，使繼電保護系統的各項工作能夠順利、有序進行，如故障定位、設備運行狀況監測、重要部件溫度確認以及停電確認等。此外，還需對不同周期的繼電保護數據信息進行詳細記錄，以此使智能電網繼電保護系統運行的質量效益得到全面提升。

3.3 提升設備運行效率

在對智能化控制技術、電力電子技術融合應用的基礎上，電能控制、傳輸和變換能力的提升，可使智能電網設備運行效率得到有效提升。從目前來看，在智能電網當中，包括了傳感器監控輸電、配電和發電等工序，在對網絡系統數據信息進行采集、分析和判斷的基礎上，可實現對設備運行情況的實時監控，進而對保護定值、功能進行遠程修正與監控?？傊l揮繼電保護系統的作用，可對故障位置進行準確判斷，使故障實現自我修正，并作出自動化干預，進一步使電力系統運行的穩定性及安全性得到有效保證。

3.4 提升控制強度

在智能電網中，需重視繼電保護系統控制強度的提升。首先，對電能質量、供電終端產生的影響進行充分考慮，落實有效對策，使受到的干擾得到有效減輕。其次，合理利用專家系統，發揮該系統的自動化控制作用，使智能電網控制能力得到有效強化，進而提升系統的自愈能力。此外，有必要提升相關工作人員處理應急問題的能力，從而使智能電網控制效果得到全面強化。

4 結語

智能電網繼電保護的優勢突出，且技術要點諸多，包括了廣域保護技術、電子傳感器技術、重構技術以及數字化技術等。從智能電網繼電保護技術應用的效率及價值作用角度考慮，需針對關鍵技術進行優化處理，并提升數據信息的精準度、設備運行效率以及繼電保護控制強度等。在提升繼電保護技術應用效率的基礎上，智能電網運行的穩定性及安全性將得到有效保證。